焦化廢水處理方法及膜法深度處理調(diào)試
科學(xué)技術(shù)的進步促進了工業(yè)建設(shè)的快速發(fā)展。焦化工業(yè)是一個耗水量大、廢水量大、水質(zhì)復(fù)雜的工業(yè)。不僅含有多環(huán)芳香化合物、酚類化合物等有毒有害的有機污染物，還含有氨、硫等無機污染物。眾所周知，氨氮是水中營養(yǎng)物質(zhì)的大量營養(yǎng)物質(zhì)，進入水中會導(dǎo)致富營養(yǎng)化，水中氧量會降低水生植物和動物的大量死亡。因此，焦化廢水的直接排放不僅對自然環(huán)境有害，危及人類健康。本文討論了焦化廢水膜法深度處理的開始調(diào)試和過程控制。
焦化廢水作為一種高污染、高濃度、難降解、有毒有害的工業(yè)廢水，在我國工業(yè)廢水排放總量中約占2%，產(chǎn)生大量廢水。焦化廢水污染物成分復(fù)雜，主要包括酚、氰化物、氨氮、硫氰化物、萘、喹啉、吡啶、鈉、油等。目前一般采用常規(guī)預(yù)處理和生化方法處理，出水可達到GB8978-1996中的二級排放標準。隨著《焦化工業(yè)污染物排放標準》(GB16171-2012)的強制實施和環(huán)境保護要求的逐步提高，焦化廢水的處理不再局限于達標排放，而是尋求相對經(jīng)濟、更生態(tài)、資源化的回收技術(shù)，以提高焦化工廠的水資源再利用率。膜分離技術(shù)以其運行穩(wěn)定、處理效率高、操作簡單、無二次污染等優(yōu)點，成為焦化廢水深度處理的研究熱點之一，但也存在著膜污染問題。
一、完整的焦化廢水處理工藝流程
根據(jù)進水水質(zhì)的特點和出水水質(zhì)的要求，污水生化處理技術(shù)采用AA1/O1-A2/O2技術(shù)的二級生物脫氮技術(shù)，輔助沉淀池、混合反應(yīng)、生物流化床等物化處理措施的生化水進行高級氧化處理和再利用處理，采用臭氧紫外線接觸氧化+軟化清潔+多介質(zhì)過濾器+超濾+反滲透的處理技術(shù)。完整的焦化廢水處理工藝包括5個階段。
第一階段是預(yù)處理階段，焦化廢水進入除油池，上浮油進入輕油池后定期運出，池底重油定期排出，其它廢水通過均合池進入旋流反應(yīng)器后進入首次沉淀池。生化系統(tǒng)異常時，廢水進入事故池，系統(tǒng)恢復(fù)后，事故池進入均和池。
第二階段是生化處理階段。來水通過厭氧吸水井、厭氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池、缺氧池、好氧池、生物流化床、混合反應(yīng)池、混凝沉淀池后。
進入第三階段氧化處理階段。生化水進入臭氧紫外線接觸氧化池，軟化澄清池后
進入第四階段-深度處理再利用階段，經(jīng)過過濾器、多介質(zhì)過濾器、超濾裝置、超濾池、反滲透裝置后，部分進入反滲透池后產(chǎn)品水外，部分進入臭氧紫外線接觸氧化池、濃水池后輸送濃水。
第五階段是第一次沉淀池、第一階段、第二階段沉淀池的剩余污泥池和混凝沉淀池的污泥，全部進入污泥濃縮池、螺旋脫水機處理，然后運出泥餅。
二、煤化工廢水的深度處理方法：
一般來說，煤化工廢水的深度處理方法可分為三類:物理化學(xué)處理方法、生物處理方法和膜技術(shù)處理方法:
(1)物理化學(xué)方法主要基于活性炭吸附技術(shù)、過濾技術(shù)、凝結(jié)沉淀等，根據(jù)水質(zhì)選擇不同的技術(shù)和技術(shù)組合。物化法具有水質(zhì)變動影響小、技術(shù)簡單、運行穩(wěn)定的特點，但只能作為焦化廢水的預(yù)處理，只能去除焦化廢水中的浮游物、油類、硬度等污染物，不能達到排放標準。
(2)生物處理方法主要是在活性污泥法的基礎(chǔ)上，通過不同工藝的組合，對水中的有機物、氨氮、懸浮物等有一定的去除作用。在國家倡導(dǎo)零排放的政策下，制定了更嚴格的排放標準，將排放標準中的化學(xué)需氧量從<150毫克/升提高到<80毫克/升，氨氮從<15毫克/升提高到<10毫克/升，僅通過生化處理就達不到排放標準。
(3)膜分離技術(shù)是通過選擇性的膜分離水和污染物。隨著排放標準的提高和水資源的短缺，全膜法被提出作為焦化廢水的深度處理，以達到回收的目的。
微濾可以降低水中懸浮物的含量和一些大分子有機物，納濾可以去除大部分有機物和二價離子。反滲透作為脫鹽技術(shù)，是目前應(yīng)用最廣泛、最成熟的技術(shù)。本文針對某焦化廠，論述了全膜法在焦化廢水深度處理和回用中的應(yīng)用。
三、膜法系統(tǒng)的啟動調(diào)試及過程控制：
1.膜系統(tǒng)加藥設(shè)備調(diào)試，管道沖洗清洗
膜系統(tǒng)給藥設(shè)備主要包括超濾膜EFM清洗中使用的次氯酸鈉給藥裝置、反滲透膜給水中使用的還原劑給藥裝置、阻垢劑給藥裝置、非氧化殺菌劑給藥裝置、化學(xué)清洗中使用的酸堿給藥裝置。每套給藥裝置包括給藥箱和給藥管道。為了防止堵塞對膜系統(tǒng)的影響，運行前需要用除鹽水清洗。清洗管道時，主要使用超濾反滲透清洗裝置進行清洗。清洗需要大量的除鹽水。設(shè)計給藥裝置和清洗裝置的給水來源是反滲透的產(chǎn)水，而在調(diào)試初期沒有自產(chǎn)的除鹽水，所以在調(diào)試前需要提前考慮清洗所需的除鹽水來源。
2.反滲透膜系統(tǒng)儀器的安裝和調(diào)試
在反滲透進水管道上安裝在線電導(dǎo)率儀，濁度儀，pH計，氧化還原電位儀。電導(dǎo)率儀檢測進水電導(dǎo)率指標，結(jié)合產(chǎn)水電導(dǎo)率指標判斷反滲透膜脫鹽率。濁度計主要檢測系統(tǒng)進水濁度，濁度高，容易加速膜堵塞。氧化還原電位計主要檢測系統(tǒng)的氧化還原電位，避免還原劑用量不足導(dǎo)致膜氧化。各種儀器的功能都很關(guān)鍵，使用前需要檢查。
3.膜清洗系統(tǒng)
進水中有各種形式的物質(zhì)，會導(dǎo)致膜表面污染。膜元件受到無機鹽垢、微生物、膠體顆粒和不溶性有機物的污染，污染物沉積會導(dǎo)致產(chǎn)水量下降。因此，在設(shè)計膜系統(tǒng)時，應(yīng)考慮清洗裝置。根據(jù)微濾膜元件的性質(zhì)，在設(shè)計反洗時，還應(yīng)考慮每天進行一次EFM清洗，每月進行一次CIP清洗，兩種清洗方法可以使用一套清洗裝置。過濾、濃水過濾、反滲透、濃水反滲透采用一套化學(xué)清洗裝置，一般6個月清洗一次，清洗周期可根據(jù)產(chǎn)水量、壓差、產(chǎn)水電導(dǎo)率等因素進行調(diào)整。
4.超濾裝置和反滲透裝置
超濾裝置作為反滲透裝置的預(yù)處理裝置，為反滲透裝置提供濁度<0.2NTU、SDI<3的供水，在降低反滲透裝置的化學(xué)清洗頻率、延長反滲透膜的壽命、保障反滲透系統(tǒng)的穩(wěn)定運行等方面發(fā)揮安全作用。反滲透裝置作為二級脫鹽裝置，可以去除廢水中殘留的溶解鹽、膠體、有機物等。
5.膜法系統(tǒng)的運行程序調(diào)試及聯(lián)動試車
膜法系統(tǒng)的運行程序調(diào)試需要使用膜法系統(tǒng)進水，考慮到前端工序焦化廢水的水質(zhì)暫時還沒有達到進膜的水質(zhì)要求，為了減少膜法系統(tǒng)的堵塞，加快調(diào)試進度，一方面利用生產(chǎn)新水進行膜法系統(tǒng)調(diào)試，另一方面加快前端焦化廢水的處理，使其達到進膜的水質(zhì)條件。隨后，逐步用焦化廢水代替生產(chǎn)新水，實現(xiàn)焦化廢水膜系統(tǒng)的全線貫通。原設(shè)計是將多介質(zhì)反洗水、超濾正洗、反洗排水、反滲透沖洗、清洗排水引入前端軟化池，但考慮到進水硬度不高，軟化池沒有加入熟石灰和PAM藥劑，如果直接進入軟化池，再通過膜系統(tǒng)，就會造成膜系統(tǒng)的污染。所以，把上述排水改為進入生化后的生物流化床，進行混凝加藥處理，臭氧深度處理后再進入膜系統(tǒng)，有利于保證進膜系統(tǒng)的水質(zhì)。
6.納濾系統(tǒng)
伴隨著膜技術(shù)的應(yīng)用，采用全膜法處理焦化廢水或其它工業(yè)廢水，其處理效果、經(jīng)濟效益將大大提高。與此同時，水資源的嚴重短缺，焦化廢水的復(fù)雜性，以及零排放的實施標準，迫使焦化廠或其它化工廠的廢水需要進行深度處理。經(jīng)過本工藝的深度處理，焦化廠廢水處理站出水經(jīng)本工藝深度處理后，產(chǎn)品水可直接作為生產(chǎn)新水回用，降低了廠區(qū)新水耗量，減少了污染物排放總量，具有顯著的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
