焦化生化污水工艺指标提高技术

焦化污水是煤在高温干馏、煤气净化和化工产品回收过程中产生的高浓度有机废水，具有成分复杂、毒性大、难降解的特点。典型焦化污水含有挥发酚（500-800mg/L）、氰化物（10-15mg/L）、氨氮（200-300mg/L）及多环芳烃等污染物，COD浓度通常高达3000-5000mg/L，BOD5/COD比值普遍低于0.3，属于典型的难降解工业废水。随着《炼焦化学工业污染物排放准》（GB 16171-2012）的严格执行，出水COD要求≤80mg/L、氨氮≤10mg/L，传统处理工艺已难以满足日益严格的排放要求。

预处理系统强化技术

高效除油与水质调节

焦化污水预处理是保障后续生化处理稳定运行的关键。组合式除油系统采用"重力隔油-气浮除油"二级工艺，通过优化设计可将石油类物质从初始50-70mg/L降至15mg/L以下。其中平流式隔油池水力停留时间宜≥3h，水平流速控制在≤3mm/s；气浮单元采用部分回流溶气工艺，回流比30%-50%，并投加聚合硫酸铁（50-80mg/L）和PAM（0.5-1.0mg/L）强化破乳效果。

催化微电解预处理

针对难降解有机物，铁碳微电解技术展现出独特优势。在pH=3.0±0.2的酸性环境中，铁碳填料（铁:碳=1:1.5）通过原电池效应产生Fe²⁺、[H]和·OH自由基，可使大分子有机物断链开环。工程实践表明，当水力停留时间2-3h、气水比8:1时，COD去除率可达25%-35%，B/C比从0.2提升至0.4以上，为后续生化处理创造有利条件。

生物处理工艺升级

A²/O²生物脱氮系统

传统A/O工艺在处理高氨氮焦化污水时存在碳源不足、脱氮效率低的问题。改良型A²/O²工艺通过增设二级好氧段形成"厌氧-缺氧-好氧-好氧"流程，具有以下技术特点：

厌氧段（HRT=12-15h）：水解酸化提高废水可生化性，酚类去除率>90%

缺氧段（HRT=10-12h）：投加甲醇（COD:N=4-5:1）补充碳源，总氮去除率>70%

好氧段（HRT=24-30h）：采用组合填料（比表面积≥800m²/m³）强化硝化，氨氮去除率>95%

某焦化厂应用表明，该系统在进水COD=3500mg/L、NH₃-N=280mg/L时，出水COD<100mg/L、NH₃-N<5mg/L，运行成本约6元/吨水。

固定化微生物技术

HSB高效菌群技术通过筛选100余种特异性菌种（如假单胞菌、硝化菌等），采用活性炭载体固定化培养，可在48小时内将COD去除率提高47%。其核心工艺采用"初曝池（O）-缺氧/好氧（A/O）"结构，初曝池MLSS维持在8000-10000mg/L，抗冲击负荷能力强，耐受进水COD≤4500mg/L而不需稀释。武钢焦化公司400m³/h处理工程应用该技术，吨水处理成本降低20%，污泥产量减少70%-90%。

深度处理与回用技术

臭氧催化氧化

臭氧-催化氧化系统采用TiO₂/Al₂O₃催化剂，在臭氧投加量80-120mg/L、接触时间40-60min条件下，可将生化出水COD从150-200mg/L进一步降至50mg/L以下。关键控制点包括：

催化剂装填高度≥2.5m，空塔流速0.8-1.2m/h

采用两级氧化时，一级臭氧投加占比60%-70%

尾气破坏装置确保臭氧残留浓度<0.1mg/m³

该技术在国内6家以上焦化企业稳定运行，处理成本1-3元/吨水。

陶瓷膜生物反应器

CMBR技术将陶瓷膜（孔径0.1μm）与生物处理结合，具有以下优势：

通量稳定在15-20LMH，比有机膜高30%-50%

耐酸碱（pH2-12）、耐高温（≤80℃），使用寿命>8年

出水SS<5mg/L，可直接回用于循环冷却水系统

四川某1000m³/d焦化废水处理项目采用"ACM-BR+OCMBR"组合工艺，COD总去除率达97.25%，运行成本10.01元/m³。

工艺优化与智能控制

运行参数精准调控

通过多参数协同控制可显著提升系统稳定性：

DO控制：好氧段DO=2.5-3.5mg/L，采用PID算法调节曝气量

污泥龄控制：硝化段SRT≥15d，反硝化段SRT=8-10d

碳氮比调节：C/N<4时自动投加乙酸钠（200-300mg/L）

智慧水务平台

构建物联网监测系统实现：

在线监测COD、NH₃-N、pH等12项指标，数据更新周期≤5min

基于机器学习预测水质变化，提前12小时调整工艺参数

能耗优化模型使曝气系统节电15%-20%

技术经济与环境效益

采用"预处理强化+生物工艺升级+深度处理"的技术路线，可使焦化污水处理达到：

排放指标：COD≤50mg/L、NH₃-N≤5mg/L、TN≤15mg/L

回用率：≥60%出水满足《工业循环冷却水水质标准》

经济效益：水资源回用价值3-5元/吨，污泥减量40%-50%

未来发展方向包括短程硝化反硝化、厌氧氨氧化等低碳脱氮技术，以及光伏驱动处理系统等绿色低碳工艺的创新应用。