焦化生化污水工艺指标提高技术
盛隆化工有限公司在实施130万t焦炭、15万t甲醇的煤化工技改项目时，根据项目建设三同时（防治污染的措施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用）和生产实际情况的要求，将原有50m3/h生化污水处理站进行异地扩建为一座150m3/h生化污水处理站。扩建后的生化污水处理调试期间出现了运行负荷、氨氮、COD指标不稳定等问题。通过加强原水的管控，优化调节工艺流程，改良药剂的添加种类等措施，处理后的水质达到了GB16171炼焦化学工业污染物排放标准的限值要求。
1、生化污水处理站基本情况
生化污水处理站采用AO工艺，注重强化预处理系统，具体工艺情况如图1所示。
系统的预处理系统重点放在了除油上，竖流式沉淀池3座，主要负责处理重油；气浮除油机两台，主要是处理轻油；同时加了生物絮凝，主要是利用外排准备压滤前的污泥进行吸附絮凝，降解部分有毒物质，为后继的生化运行做准备工作；在调节池加装了潜水搅拌机和空气曝气盘，前者是为了搅拌，后者在搅拌的同时兼顾吹除或者是硝化部分氨氮；调节池后原设计还有水解酸化池，目的是为一些大链有机物进行断链，为后续的生化运行提供保证，后来因效果不明显，实际只作为通道使用。
在缺氧池上主要采用了潜水搅拌机，没有采用组合填料，通过搅拌让厌氧菌悬浮起来，充分与污水进行接触，提高反硝化效率；好氧池采用的是盘式曝气头，在后两组曝气池内为提高效率增加了组合填料，好氧池后端的硝化液回流至厌氧池前端，二沉池的污泥回流至好氧池前端。
在生化处理后污水进入絮凝沉淀系统，主要是通过添加一些化学絮凝药剂来进一步降低水中的COD、NH3-N，以达到GB16171―2012的回用水标准。A/O系统主要水池规格（污水停留时间85.9h）如表1所示。
2、运行调试情况
系统建设后由总包方负责指导调试运行，前后调试运行时间达到了1a多，运行负何较低，只能达到60m3/h，同时氨氮的降解率低，平均75.24mg/L，无法达到标准要求，只能在后续增加化学药品来保证水质合格，增加了运行成本。COD的控制稍好一些，平均也有315mg/L。托管前O池氨氮及COD控制图如图2所示。
鉴于环保要求和降成本的需要，2018年初经过多方考察，决定与某水处理技术有限公司进行合作，合作方式采用技术托管运行的方式，由乙方出技术人员指导，甲方原班人员进行操作运行，目前来看效果较为明显。托管后O池及终沉池氨氮控制如图3所示，COD控制如图4所示。
从图3、图4中可以看出，托管后O池后氨氮平均在3.85mg/L，终沉池平均在0.696mg/L；O池COD月平均252.7mg/L，终沉池月平均在85.9mg/L。以上数据均达到了GB16171―2012的间排标准（以上所引用托管前数据为2017年4月份化验数据，托管后的数据为2020年1月份的数据）。
3、调试运行管理措施
3.1 加强原水的管控
来水控制一是强化做好污水分流，严格将生产界区的生产废水和生活污水分离，坚决杜绝脱硫液、硫铵母液、煤气水封水等生产废水进入生活污水系统，以保证生活污水的水质稳定。二是细化雨污分流，重点对鼓冷的含油污水、硫铵的酸性污水、脱硫的硫氰污水重点进行回收。三是蒸氨废水方面加强对洗脱苯冷凝液、苯加氢废水的管控，尽可能减少此类水进入氨水系统。
在2019年运行中在第2组（共7组）O池出现过两次氨氮指标超标的情况，为更好地控制整体氨氮指标，化验该池水质以便提前掌握O池的硝化反应情况。当时氨氮指标出现超标，通过对进水指标对比分析发现，进水氰化物指标出现异常上升。经进一步分析排查发现，苯加氢的来水有部分为苯槽的苯水分离水，此水的氰化物含量较高，达12000mg/L，间接影响到剩余氨水的氰化物超标，引起硝化菌中毒硝化反应出现问题，氨氮无法转化为硝态氮或亚硝态氮，导致氨氮超标。
解决方法：一是充分发挥事故池的作用，当原水的指标有不合格项时，立即改进事故池，待问题解决后再少量参配到调节池中进行处理，以保证AO系统的水质稳定。二是及时进行补泥加强营养，进行闷曝24h后指标恢复正常。
3.2 增加化验项目和分析频次
对于原水，在原来只分析COD、氨氮、PH的基础上，增加了氰化物、硫化物、挥发酚、硫氰酸根等各项指标的分析，为保持系统的进水稳定提供了保障。对于生化段，增加了碱度、亚硝酸盐、总磷等运行指标的分析，为掌握生化段的运行情况提供了保障。
为防止水质出现突然变化对系统造成冲击，增加了分析频次，原水由原来的每班分析2次增加至每班4次。对于生化段，由原来的每天1次增加至每天3次，以便更准确地掌握运行情况，方便及时调节。
3.3 优化调节工艺流程及各项工艺指标
甲醇残液能为厌氧菌的反硝化反应提供碳源，原始设计是直接进入缺氧池。但是在运行中发现，其指标COD波动较大，对缺氧池的负荷冲击较大，直接影响缺氧池甚至是整个生化段的运行。现将其改至调节池，充分发挥调节池的作用，避免其指标大幅波动，影响生化段的运行。
污泥回流原设计是回流至缺氧池，但在运行过程中发现好氧池中硝化细菌的菌群比较脆弱，受影响较大，同时缺氧池的菌群也不够稳定，氨氮降解效果很差，系统抗冲击的能力较弱。主要原因是好氧菌与厌氧菌的转换需要时间，在池内发挥作用的时间较短，无法在有效时间内发挥出应有的作用。现在将部分污泥回流改至好氧池前端，既保证了好氧池中硝化细菌的稳定提供良好的硝化反应，又保证了缺氧菌的有效停留时间更好地进行反硝化反应。
改进后，好氧池的污泥浓度由原来的约3000mg/L提高至4000mg/L以上，提高了系统的抗冲击能力。好氧池的溶解氧控制范围由原来2～4mg/L调高到3～6mg/L，以保证硝化反应充分进行。
3.4 强化监测监控手段
在生化段增加了溶解氧、pH、ORP等在线监测设备，以便对系统的运行情况进行实时监控。在各进水管道、回流管道都加装了流量计，以便各项调节更加精细化、科学化。
3.5 改良药剂的添加种类
二沉池出水的絮凝加药，最初设计只加PAC和PAM，经过絮凝沉淀后，出水悬浮物高，COD进一步的降解不理想。经过多次试验后，现采用聚合硫酸铁+碳粉+PAM组合添加，现在出水COD能稳定在80mg/L左右。
4、结语
由此可见，焦化企业生化污水处理的运行关键是精细掌控、预判准确、早发现问题早介入调整。通过严把原水关、强化化验频次、增加在线监测、选择新型药品等措施，重点抓好过程控制，以解决好生化段的运行问题。（来源：盛隆化工有限公司）