浅谈生物技术在焦化废水处理中的应用与展望_包国强

136科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHerald2010NO.12ScienceandTechnologyInnovationHerald环境科学科技创新导报1焦化废水的组成焦化废水中COD、氨氮浓度较高,有机物成分复杂,主要有酚类化合物、多环芳香族化合物,含氮、氧、硫的杂环化合物及脂肪族化合物等。2焦化废水生物处理工艺的发展2.1延时曝气[1]该方法是一种通过延长曝气池的停留时间来提高焦化废水生化处理效果的有效方法。但是最佳停留时间的确定,尚需作进一步研究。2.2生物铁法铁盐是一种很好的混凝剂,与活性污泥混合驯化后,可生成沉淀性能良好的生物铁菌胶团,这种菌胶团与普通的活性污泥胶团不同,呈颗粒状,比表面积大,对强化生化处理有较好的效果。2.3生物法与混凝剂相结合[2]混凝剂能够增强焦化废水中络合沉降和絮体吸附作用,因而可作为生物处理的后续处理工艺,如采用化学混凝剂作为生化处理的深度处理可提高去除率。2.4固定化微生物技术固定化微生物技术,是国际上从20世纪60年代后期开始迅速发展的一项技术,它是通过化学或物理手段将游离的微生物固定在载体上使其高度密集,并使其保持活性反复利用的方法。最初主要用于工业微生物发酵生产,20世纪70年代后期开始应用于废水处理,目前已有用于焦化废水处理的报道。固定化微生物技术目前国内还没有统一的分类标准,主要有结合固定化、交联固定化、包埋固定化和自身固定化等几种方法。2.5生物流化床技术近年来,生物流化床技术在含酚废水的处理方面呈现良好的发展前景。生物流化床是以砂、焦炭、活性炭这类颗粒材料为载体,水流自下向上流动,使载体处于流化状态,在载体表而生长、附着生物膜。载体粒径一般为1.0～2.0mm。生物流化床兼有完全混合式活性污泥法接触所形成的高效率和生物膜法能够承受负荷变化冲击的双重优点,具有良好的处理效果,因此近年来在处理难降解有机废水方而越来越受到人们的重视。3焦化废水生物处理新工艺3.1膜生物反应器(MBR)膜生物反应器是一种由膜过滤取代传统生化处理技术中二次沉淀池和砂滤池的水处理技术。在传统的生化水处理技术中,如活性污泥法,泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的,其分离效率依赖于活性污泥的沉降特性,沉降性越好,泥水分离效率越高。针对上述问题,MBR将分离工程中的膜技术应用于废水处理系统,提高了泥水分离效率,并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌(特别是优势菌群)的出现,提高了生化反应速率。文献[3]对一体化膜一序批式生物反应器(SMSBR)处理焦化废水进行了较为深入的研究,考察了能否通过膜分离的强化作用提高生物处理系统对焦化废水的处理效果,使出水COD达到一级排放标准(<100mg/L),并提高脱氮效率。3.2氧化塘深度处理法[4]氧化塘深度处理焦化废水简单易行,处理能耗低,易管理,费用低,但该方法仅能对低浓度焦化废水有较好的处理效果。COD进水浓度在250～400mg/L范围内,该方法对COD处理效果较为理想。氧化塘对低浓度焦化废水进行处理的适宜pH值为6～8,最佳pH值为7,适宜温度范围为25～35℃,最佳温度为35℃。3.3序批式活性污泥法(SBR)[5]SBR工艺是一种间歇运行的废水处理工艺,它结构形式简单,运行方式灵活多变,空间上完全混合,时间上理性推流,兼均化、初沉、生物降解、终沉等功能于一池,无须设污泥回流系统。对某单一的SBR来说,不存在空间控制上的障碍,只要在时间上进行有效的控制和交换,即能达到多种功能的要求,非常灵活。SBR工艺具有基建和运行费用低、处理效果好、耐冲击负荷、不易发生膨胀、占地面积少等特点,尤其是其优异的脱氮除磷功能,从而越来越受到重视。3.4反硝化-硝化工艺众多实验表明,反硝化-硝化工艺对于降低出水COD、氨氮浓度是一种行之有效的工艺。除A(缺氧)-O(好氧)工艺外,还有A和O的各种组合:A2-O、O-A/O、AO-AO、A-O2工艺等。目前国内焦化废水处理工程上被证明行之有效的方法有O-A/O、A2-O、A-O2工艺等。4焦化废水处理技术展望焦化废水是一种很难处理的高浓度有机废水,因焦化废水难于生物降解的物质多,可生化性差,如果只进行活性污泥法及其改进后的好氧处理,其中不可生物降解的有机物浓度已超过200mg/L,无法将其降低于标准以下,并且单经好氧处理,氨氮转化为硝态氮,随着环境保护的发展,硝态氮的排放也将受到限制。因此,采用新的工艺处理焦化废水势在必行。对于现在新建的焦化废水处理设施采用A-O处理工艺的较多。其中宝钢一、二期焦化废水通过对A-O工艺优化,采用了A-O-O工艺,系统运行稳定,提高了对废水中污染因子的降减能力,除色度外其它因子基本能够达标,但是处理成本相对较高[6]。专利ZL2004100051