科技的進步，促進工(gōng)業建設得到(dào)快(kuài)速發展。焦化行業是一耗水(shuǐ)量大(dà)，廢水(shuǐ)量大(dà)且水(shuǐ)質複雜(zá)的行業。不僅含有多環芳化合物、酚類化合物等有毒有害的有機污染物外(wài)，還含氨、硫等無機污染物，衆所周知(zhī)氨氮是水(shuǐ)體中的營養物質大(dà)量的營養物質進入水(shuǐ)體會(huì)造成富營養化，水(shuǐ)中氧量降低(dī)水(shuǐ)生植物和(hé)動物的大(dà)量死亡等。因此焦化廢水(shuǐ)的直接排放(fàng)不但(dàn)對(duì)自(zì)然環境造成危害，也(yě)會(huì)對(duì)人類的身體康造成威脅。本文(wén)就焦化廢水(shuǐ)膜法深度處理(lǐ)的開(kāi)工(gōng)調試和(hé)過程控制展開(kāi)探讨。
焦化廢水(shuǐ)作(zuò)爲一種高(gāo)污染、高(gāo)濃度、難降解且有毒有害的工(gōng)業廢水(shuǐ)，在我國工(gōng)業廢水(shuǐ)排放(fàng)總量中約占2%，廢水(shuǐ)産生量較大(dà)。焦化廢水(shuǐ)污染物成分複雜(zá)，主要包括酚、氰化物、氨氮、硫氰化物、萘、喹啉、吡啶、蒽、油等，目前一般采用(yòng)常規預處理(lǐ)及生化法進行處理(lǐ)，出水(shuǐ)可達到(dào)《污水(shuǐ)綜合排放(fàng)标準》(GB8978—1996)中的二級排放(fàng)标準。随着《煉焦化學工(gōng)業污染物排放(fàng)标準》(GB16171—2012)的強制實施及環保要求的逐步提高(gāo)，對(duì)于焦化廢水(shuǐ)的處理(lǐ)不再局限于達标排放(fàng)，而是尋求相對(duì)經濟、更爲生态及資源化的回用(yòng)技術，以提高(gāo)焦化廠(chǎng)的水(shuǐ)資源重複利用(yòng)率。膜分離技術以運行穩定、處理(lǐ)效率高(gāo)、操作(zuò)簡單、無二次污染等優點，成爲時(shí)下(xià)焦化廢水(shuǐ)深度處理(lǐ)的研究熱點之一，但(dàn)其也(yě)存在膜污染難以解決、化學清洗頻繁、濃水(shuǐ)處置複雜(zá)等弊端。
一、完整的焦化廢水(shuǐ)處理(lǐ)工(gōng)藝流程
根據進水(shuǐ)水(shuǐ)質特點和(hé)出水(shuǐ)水(shuǐ)質要求，污水(shuǐ)生化處理(lǐ)工(gōng)藝采用(yòng)了(le)“AA1/O1-A2/O2工(gōng)藝”的兩級生物脫氮工(gōng)藝，輔以沉澱池、混合反應、生物流化床等物化處理(lǐ)措施；對(duì)生化出水(shuǐ)進行高(gāo)級氧化處理(lǐ)和(hé)回用(yòng)處理(lǐ)，采用(yòng)了(le)“臭氧紫外(wài)光接觸氧化+軟化澄清+多介質過濾器+超濾+反滲透”的處理(lǐ)工(gōng)藝。完整的焦化廢水(shuǐ)處理(lǐ)工(gōng)藝流程包括5個階段。
第1階段是預處理(lǐ)階段，焦化廢水(shuǐ)進入除油池，上(shàng)部浮油進入輕油池後定期外(wài)運，池底重油定期排放(fàng)，其他(tā)廢水(shuǐ)經過均合池進入旋流反應器後進入初次沉澱池。當生化系統異常時(shí)，廢水(shuǐ)進入事(shì)故池，待系統恢複後由事(shì)故池進入均和(hé)池。
第2個階段爲生化處理(lǐ)階段。來(lái)水(shuǐ)經過厭(yàn)氧吸水(shuǐ)井、厭(yàn)氧池、一段缺氧池、一段好(hǎo)氧池、一段沉澱池、二段缺氧池、二段好(hǎo)氧池、二段沉澱池、生物流化床、混合反應池、混凝沉澱池後。
進入第3個階段氧化處理(lǐ)階段。生化出水(shuǐ)進入臭氧紫外(wài)光接觸氧化池、軟化澄清池後，
進入第4階段——深度處理(lǐ)回用(yòng)階段，經過過濾器、多介質過濾器、超濾裝置、超濾産水(shuǐ)池、反滲透裝置後，部分進入反滲透産水(shuǐ)池後産品水(shuǐ)外(wài)，部分進入臭氧紫外(wài)光接觸氧化池、濃水(shuǐ)池後濃水(shuǐ)外(wài)運。
第5個階段是初次沉澱池、一段、二段沉澱池剩餘污泥池和(hé)混凝沉澱池污泥，全部進入污泥濃縮池、疊螺脫水(shuǐ)機進行處理(lǐ)，然後泥餅外(wài)運。
二、煤化工(gōng)廢水(shuǐ)深度處理(lǐ)的方法
一般煤化工(gōng)廢水(shuǐ)深度處理(lǐ)的方法主要可以分爲物理(lǐ)化學處理(lǐ)方法、生物處理(lǐ)方法和(hé)膜技術處理(lǐ)方法三類：
(1)物理(lǐ)化學法主要是以活性炭吸附技術、過濾技術、混凝沉澱等爲基礎，根據水(shuǐ)質的不同，選擇不同的工(gōng)藝及工(gōng)藝組合。物化法受水(shuǐ)質波動影響較小(xiǎo)，且工(gōng)藝簡單及運行穩定的特點，但(dàn)是隻能(néng)作(zuò)爲焦化廢水(shuǐ)的預處理(lǐ)，僅能(néng)去除焦化廢水(shuǐ)中懸浮物、油類、硬度等污染物，還無法達到(dào)排放(fàng)标準。
(2)生物處理(lǐ)法主要是以活性污泥法爲基礎，通過不同工(gōng)藝的組合對(duì)水(shuǐ)中的有機物、氨氮、懸浮物等具有一定的去除效果。在國家倡導“零排放(fàng)”的政策下(xià)，制定了(le)更爲嚴格的排放(fàng)标準，将排放(fàng)标準中的COD從(cóng)<150mg/L提高(gāo)到(dào)<80mg/L，氨氮從(cóng)<15mg/L提高(gāo)到(dào)<10mg/L，僅僅采用(yòng)生化處理(lǐ)已無法達到(dào)排放(fàng)标準。
(3)膜分離技術是通過選擇性透過膜将水(shuǐ)與污染物分離，随着排放(fàng)标準的提高(gāo)，水(shuǐ)資源的匮乏，全膜法被提出作(zuò)爲焦化廢水(shuǐ)的深度處理(lǐ)以達到(dào)回用(yòng)的目的。
微濾能(néng)夠降低(dī)水(shuǐ)中的懸浮物含量及一些(xiē)大(dà)分子有機物，納濾可以去除大(dà)部分的有機物及二價離子等，反滲透作(zuò)爲脫鹽技術是目前使用(yòng)最爲廣泛、成熟的一項技術。本文(wén)針對(duì)某一焦化廠(chǎng)，論述全膜法在焦化廢水(shuǐ)深度處理(lǐ)回用(yòng)上(shàng)的應用(yòng)。
三、膜法系統的開(kāi)工(gōng)調試和(hé)過程控制
1、膜系統加藥設備調試、清洗管路的沖洗
膜系統加藥設備主要包括超濾膜EFM清洗使用(yòng)的次氯酸鈉投加裝置，反滲透膜進水(shuǐ)使用(yòng)的還原劑投加裝置、阻垢劑投加裝置、非氧化性殺菌劑投加裝置，化學清洗用(yòng)的酸、堿投加裝置。每套藥劑投加裝置均包括加藥箱和(hé)加藥管線，爲了(le)杜絕堵塞對(duì)膜系統造成的影響，運行前都需要用(yòng)除鹽水(shuǐ)進行沖洗。清洗管路時(shí)主要利用(yòng)超濾、反滲透的清洗裝置進行沖洗。沖洗需要使用(yòng)大(dà)量除鹽水(shuǐ)，設計(jì)加藥裝置和(hé)清洗裝置的補水(shuǐ)來(lái)源均是反滲透的産水(shuǐ)，而調試初期無自(zì)産的除鹽水(shuǐ)，因此調試前需提前考慮沖洗用(yòng)所需除鹽水(shuǐ)的來(lái)源。
2、反滲透膜系統儀表安裝調試
反滲透進水(shuǐ)管路上(shàng)安裝在線電導率儀、濁度儀、pH計(jì)、氧化還原電位儀。電導率儀檢測進水(shuǐ)電導率指标，再結合産水(shuǐ)電導率指标可以判斷反滲透膜的脫鹽率。濁度儀主要檢測系統進水(shuǐ)濁度，濁度高(gāo)容易加速膜的堵塞。氧化還原電位儀主要檢測系統的氧化還原電位，避免因還原劑投加量不足，造成膜被氧化。各種儀表作(zuò)用(yòng)都非常關鍵，使用(yòng)前需校對(duì)。
3、膜清洗系統
在進水(shuǐ)中存在各種形式可導緻膜表面污染的物質，膜元件受到(dào)無機鹽垢、微生物、膠體顆粒和(hé)不溶性的有機物質的污染，污染物的沉積導緻産水(shuǐ)量的下(xià)降，因此在設計(jì)膜系統的同時(shí)要考慮清洗裝置。根據微濾膜元件的性質，設計(jì)反洗的同時(shí)還要考慮每天進行一次EFM清洗，每個月一次CIP清洗，兩種清洗方式可采用(yòng)一套清洗裝置。納濾、濃水(shuǐ)納濾、反滲透、濃水(shuǐ)反滲透采用(yòng)一套化學清洗裝置，一般6個月清洗1次，可根據産水(shuǐ)量、壓差、産水(shuǐ)電導率等因素調整清洗周期。
4、超濾裝置、反滲透裝置
超濾裝置作(zuò)爲反滲透裝置的預處理(lǐ)裝置，爲反滲透裝置提供濁度<0.2NTU、SDI<3的進水(shuǐ)，在降低(dī)反滲透裝置的化學清洗頻率、延長反滲透膜的使用(yòng)壽命及保障反滲透系統的穩定運行等方面起到(dào)保安作(zuò)用(yòng)。反滲透裝置作(zuò)爲二級脫鹽裝置，可将廢水(shuǐ)中剩餘的溶解鹽、膠體、有機物等去除。
5、膜法系統的運行程序調試及聯動試車
膜法系統的運行程序調試需要使用(yòng)膜系統進水(shuǐ)，考慮到(dào)前端工(gōng)序焦化廢水(shuǐ)水(shuǐ)質暫時(shí)還達不到(dào)進膜的水(shuǐ)質要求，爲了(le)減少膜堵塞和(hé)加快(kuài)調試進度， 一方面利用(yòng)生産新水(shuǐ)來(lái)進行膜系統調試，另一方面加快(kuài)前端焦化廢水(shuǐ)的處理(lǐ)，使之達到(dào)進膜的水(shuǐ)質條件。然後，逐步用(yòng)焦化廢水(shuǐ)替換生産新水(shuǐ)，實現(xiàn)焦化廢水(shuǐ)膜系統的全線貫通。在調試過程中，原設計(jì)是将多介質反洗水(shuǐ)、超濾正洗、反洗排水(shuǐ)、反滲透沖洗、清洗排水(shuǐ)引入前端軟化池，但(dàn)是考慮到(dào)進水(shuǐ)硬度不高(gāo)，軟化池未投加熟石灰和(hé)PAM藥劑，若直接進入軟化池，再經過膜系統，将會(huì)造成對(duì)膜系統的污堵。因此，将上(shàng)述排水(shuǐ)改爲進入生化後的生物流化床，進行混凝加藥處理(lǐ)，臭氧深度處理(lǐ)後再進入膜系統，有利于保證進膜的水(shuǐ)質。
6、納濾系統
随着膜技術的應用(yòng)，采用(yòng)全膜法處理(lǐ)焦化廢水(shuǐ)或其他(tā)工(gōng)業污水(shuǐ)經進一步推廣， 水(shuǐ)處理(lǐ)效果、經濟效果會(huì)大(dà)幅度提高(gāo)。同時(shí)，水(shuǐ)資源的嚴重匮乏，焦化廢水(shuǐ)複雜(zá)性，同時(shí)“零排放(fàng)”的執行标準，迫使焦化廠(chǎng)或其他(tā)化工(gōng)廠(chǎng)的廢水(shuǐ)需要進行深度處理(lǐ)。焦化廠(chǎng)廢水(shuǐ)處理(lǐ)站(zhàn)出水(shuǐ)經本工(gōng)藝深度處理(lǐ)後，産品水(shuǐ)可直接作(zuò)爲生産新水(shuǐ)回用(yòng)，降低(dī)了(le)廠(chǎng)區(qū)新水(shuǐ)耗量，減少了(le)污染物排放(fàng)總量，具有顯著的經濟效益和(hé)環境效益。
