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行業現狀及焦化污水特征
焦化廢水是煉焦、煤氣在高溫干餾、凈化及副產品回收過程中，產生含有揮發酚、多環芳烴及氧、硫、氮等雜環化合物的工業廢水，是一種高CODcr、高酚值、高氨氮且很難處理的一種工業有機廢水。其主要來源有三個：一是剩余氨水，它是在煤干餾及煤氣冷卻中產生出來的廢水，其水量占焦化廢水總量的一半以上，是焦化廢水的主要來源;二是在煤氣凈化過程中產生出來的廢水，如煤氣終冷水和粗苯分離水等;三是在焦油、粗苯等精制過程中及其它場合產生的廢水。
焦化廢水所含污染物包括酚類、多環芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環化合物等，是一種典型的含有難降解的有機化合物的工業廢水。焦化廢水中的易降解有機物主要是酚類化合物和苯類化合物，砒咯、萘、呋喃、瞇唑類屬于可降解類有機物。難降解的有機物主要有砒啶、咔唑、聯苯、三聯苯等。
焦化廢水的水質因各廠工藝流程和生產操作方式差異很大而不同。一般焦化廠的蒸氨廢水水質如下：CODcr3000-3800mg/L、酚600-900mg/L、氰10mg/L、油50-70mg/L、氨氮300mg/L左右。如果CODcr按3500mg/L計，氨氮按280mg/L計，則每噸焦炭最少可產生0.65kgCODcr和0.05kg氨氮，全國機焦產量為7000萬噸，則每年可產生45500噸CODcr和3500噸氨氮，如果污水不處理，將對環境造成多么大的污染。
焦化廠以煤為原料制備焦炭，需要新鮮水補充洗煤、熄焦、冷鼓、鍋爐蒸汽中，會產生成分復雜、毒性大的焦化廢水。
焦化廢水主要包括洗煤廢水、熄焦廢水、蒸氨廢水、焦油加工廢水、煤氣終冷循環水、粗苯分離水、精苯分離水、硫銨廢水及其他廢水。
焦化廢水的處理一般是采用單處理技術或幾種簡單工藝技術的組合。具體是：
1、熄焦廢水
處理方法：微生物處理技術等。
2、蒸氨廢水
處理方法：好氧生化法、GAC吸附法、Fenton氧化法、粉末活性炭(PAC)吸附等。
3、洗煤廢水
處理方法：洗煤廢水濃縮-壓濾、混凝沉降技術、電處理技術、微波處理技術、微生物處理技術等。
4、化工廢水
處理方法：活性污泥法、生物強化技術、超臨界水氧化等。
另外，還有一種是從源頭治理廢水，使廢水的產生逐步減少、最終到零，即焦化廢水減量化技術。具體是：
1、 粗苯分離水
處理方法：負壓蒸餾。這樣降低苯的沸點，節省熱量;但同時采用熱循環油供熱，減少廢水產生。
2、 熄焦廢水
處理方法：干熄焦技術。利用惰性氣體代替水來熄滅紅焦，減水量0.5t/噸焦炭。
3、 硫銨廢水
處理方法：焦化廠煤氣終冷工序冷凝液的回收利用。硫銨工序補充的軟水最終以剩余氨水的形式存在，利用煤氣終冷工序的冷凝液代替飽和器外來補充軟水，可以減少焦爐煤氣的剩余氨水量處置負荷。
4、 蒸氨廢水
處理方法：導熱油蒸氨技術。利用270℃左右的導熱油，把蒸氨塔排出的部分廢水加熱成蒸汽，進行蒸氨，代替直接蒸汽蒸氨，減水量0.3t/噸焦炭。
海普歐環保推薦處理簡介及工藝流程
1.1水量及水質分析
焦化廢水和甲醇廢水污染物種類繁多，成分復雜，從廢水水質來看，處理難度較大的是焦化廢水，其特點是：
1、水量比較穩定，水質則因煤質不同、產品不同及加工藝不同而異;
2、廢水中有機物質多，多環芳烴多，大分子物質多。有機物質中酚、苯類、有機氮類、萘等。無機物中濃度比較高的物質有：NH3-N、SCN-等;
3、廢水中COD較高，可生化性差，屬可生化較難降解廢水;
4、焦化廢水中氨氮含量較高。如不增設脫氮處理，難于達到排放要求。
1.2污水處理工藝流程選擇
1.2.1選擇思路
根據上述進出水水量水質情況，我方考慮污水處理工藝的選擇必須依照如下思路：
(1)根據本工程污水的水量和水質，總體思路采用較成熟可靠的處理工藝;
(2)采用有效的預處理措施，提高廢水的可生化性，降低運行成本。
(3)工藝流程簡捷、工程造價低、運行經濟、便于管理。
1.2.2工藝流程選擇
從廢水水質指標來看，此廢水宜采用“物化+生化+物化”的處理工藝。物化處理的主要任務是去除氰化物、硫化物和油類，保障生化處理的正常進行;生化處理的主要任務是降解廢水中的可生化降解物質，并進行脫氮;生化出水再進行物化處理，進一步去除廢水中污染物質，確保達標排放。
但物化和生化處理工藝種類較多，各有特點，如何因地制宜選擇成熟、可靠、合理的處理工藝，合理布置，降低投資和處理費用，是本項目的關鍵。
A、預處理工藝
預處理包括重力除油、浮選除油、水質均化、事故調節及分離油的處理與處置等。污水先經重力除油除去重油，再經浮選除去輕油，蒸氨污水因在蒸氨前進行了過濾，故直接送氣浮池。浮選除油采用部分水溶氣法，并投加化學藥劑，氣浮池安裝釋放器。脫除了乳化油及浮渣后調節池出水進調節池，進行下一步處理。
B、生化工藝
生化法可分為普通活性污泥法、A/O法、A2/O、SBR法，以及它們的各種變體。其中(1)普通活性污泥法在過去采用較普遍，但是由于焦化廢水的可生化性差，難以使COD及氨氮達標。即使延長廢水在好氧池中的停留時間，也不可能使氨氮達到一級標準。(2)A/O法對氨氮有很好的去除效果，但由于焦化廢水的COD較高，可生化性差，難以使COD達標。(3)SBR法操作復雜，針對性不強，同時去除COD和氨氮的效果不好。(4)A2/O法既可以先改善廢水的可生化性，又可以高效地去除氨氮，因此，它非常適合處理焦化廢水，為焦化廢水的首選方案。
同時，為了提高COD及氨氮的去除率，處理焦化廢水時在A2/O后加接觸氧化法或二級氧化法，即A2/O2。
1.3推薦的工藝流程
根據以上分析比選，選定該以A2/O2的生化方案為核心的處理工藝，輔之以隔油、氣浮預處理設施和混凝沉淀后處理設施，確保出水達標排放。
1.4工藝流程圖框
1.5工藝流程簡述
格柵安裝于廢水處理系統的進水口，用于截除水體中粗大漂浮物和樹枝、雜草和碎木、塑料制品廢棄物和生活垃圾等雜質，達到保護機泵安全運行、減輕后續工藝負荷的目的。污水經格柵自流入集水池，在集水池內設置提升泵，定期將廢水提升至后續處理工序。同時設置事故池，當水中氨氮含量超過正常允許范圍可能對后續的生物處理造成危害時，先將廢水送到事故池存放，待正常后，將事故池廢水少量按一定比例混到正常工況排出的廢水中，緩慢處理，以保證厭、好氧工序的正常運行。
集水池廢水提升至隔油池進行處理，輕油上浮排入集油桶中，重油靠靜壓排入池外集油桶。隔油池出水自流入氣浮裝置，先經加藥絮凝反應后，在氣浮裝置內可將輕油有效的去除，一部分COD、BOD也得到去除，保證了后面生化處理的正常進行。
氣浮池出水自流入調節池，調節池設計足夠長的停留時間，以保證足夠大的有效容積，并輔之以空氣攪拌裝置，使廢水均質均量，便于生物處理的穩定。
調節池廢水提升至A2/02段，進行生化反應，降解廢水中的有機物和氨氮。A2/02工藝原理簡介
A2/02工藝的前身是A2/0工藝，它是在A2/0工藝的后面加二級好氧法，以進一步提高有機物的去除率和氨氮的硝化率。A2/0是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫，它是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱。A2/0工藝核心是在厭氧-好氧工藝(A/O)中間加一缺氧池，將好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端。該工藝同時具有脫氮除磷的目的。
厭氧段(A段)：
廢水首先進入厭氧池，廢水中難以降解的芳香族有機物在厭氧段開環變為鏈狀化合物，鏈長化合物開鏈為鏈短化合物。由于焦化廢水中含有大量的喹啉、吡啶和異喹啉等難降解的化合物，設置厭氧段的目的主要是借用厭氧生物對多環類化合物的變構或解鏈作用，把好氧和兼氧生物難降解的某些物質轉化為易降解的物質。
缺氧段(A段)：
經過厭氧反應的廢水進入缺氧池中，同時還有一部分通過好氧處理的硝化液(混合液)回流至缺氧池，在缺氧池內進行反硝化。反硝化菌氧化有機物的同時，將混合液中的亞硝態氮和硝態氮還原為氮氣而除去。
好氧段(O段)：
在好氧池中，有機物被微生物生化降解，去除率較高。同時，廢水中的氨氮被硝化菌氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。通過硝化后另一部分混合液經二沉池進行固液分離，清液進一步處理后排放，污泥部分回流到厭氧池。
接觸氧化(O段)：
為了提高COD及氨氮的去除率，處理焦化廢水時在A2/0法后加接觸氧化法或二級氧化法，稱為A2/02。
接觸氧化池出水SS較高，經加藥絮凝反應沉淀后可達標排放。
1.6污泥處理工藝方案選擇
1.6.1污泥性質分析
本污水處理過程中產生的污泥主要為生化污泥和化學污泥。
1.6.2污泥處理工藝方案的比較
污泥是污水處理過程的產物，是整個污水處理站的重要組成部分，處理目的在于降低污泥含水率，減少污泥體積，達到性質穩定，并為進一步處置創造條件。
1.6.3污泥處理總體流程選擇
污泥處理的一般流程為：濃縮→消化→脫水→干化→處置。
考慮到若采用消化處理，需增加消化池、加熱系統、攪拌、沼氣處理等一系列構筑物及設備，投資增加，經濟效益差。因此本設計不考慮污泥的消化處理。
1.6.4污泥脫水方式的選擇
目前國內污泥脫水裝置主要有以下幾種形式：
◎ 真空過濾
真空過濾脫水機可以連續處理，自動控制，但其附屬設備多，過濾濾布需定期反沖清洗，操作工序復雜，濾布亦容易堵塞，脫水后污泥含水率高，一般僅用于消化污泥脫水，故本工程不宜采用。
◎ 板框壓濾
板框壓濾脫水效果好，經脫水后污泥含水率較低，只能間歇操作。板框壓濾設備費用高，運行管理復雜。
◎ 污泥干化池
嚴格來說，污泥干化池應叫作污泥過濾場，因本污水處理站產生的污泥粘度大，與水不容易分離。另外污泥干化池占地面積大，泥水分離效率較低，污泥清理不方便，故在本工藝設計中不予采納。
◎ 帶式壓濾
帶式壓濾機是目前較為廣泛使用的污水脫水設備，污泥處理具有效果穩定等特點。
◎ 離心脫水機可連續封閉運行，比較衛生，但是單機電機功率大。
1.6.5污泥處理與處置方案的確定
綜合上述分析，本工程污泥脫水采用污泥濃縮池濃縮和帶式壓濾機脫水相結合的方案。沉淀池剩余污泥全部排入污泥濃縮池，上清液回流至調節池，濃縮后的污泥由污泥泵提送至帶式壓濾機脫水，脫水后污泥含水率為75%～80%左右，泥餅外運，濾液回流至調節池。
2，工藝特點
2、該工藝適用于有機物濃度高、廢水的可生化性差、同時需脫氮的工業廢水。
3、該工藝在厭氧段不僅可以在運行成本比好氧法相對較低的情況下去除水中的有機物，還可以大大改善廢水的可生化性，為后續的處理做準備。
4、厭氧、缺氧、好氧三種不同的環境條件和不同種類微生物菌群的有機配合，能同時具有去除有機物、脫氮的功能。
5、在厭氧、缺氧、好氧交替運行下，絲狀菌不會大量繁殖，不會發生污泥膨脹現象。
6、運行成本相對較低。
7、缺點是為使硝化液循環，需設硝化液循環系統。
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