A_A_O法生物脱氮工艺在焦化废水处理中的应用

A-A/O法在焦化废水处理中的运行与管理1前言焦化废水是在原煤高温干馏、煤气净化和化工产品精制过程中产生的废水，其主要来源有三个：一是剩余氨水，它是在煤干馏及煤气冷却中产生出来的废水，其水量占焦化废水总量的一半以上，是焦化废水的主要来源；二是在煤气净化过程中产生出来的废水，如煤气终冷水和粗苯分离水等；三是在焦油、粗苯等精制过程中及其它场合产生的废水。

焦化废水是含有大量难降解有机污染物的工业废水，其成分复杂，含有大量的酚、氰、苯、氨氮等有毒有害物质，超标排放的焦化废水对环境造成严重的污染。

目前，国内约有50%焦化厂使用传统的好氧污泥法处理废水[1]，虽然出水的酚、氰、BOD5基本达到排放标准，但对氨氮和CODcr 值一直很难达标。

北营钢铁集团焦化公司一炼焦焦化废水处理系统采用传统的活性污泥工艺，其出水CODcr、NH3-N 严重超标。

2000年该公司在焦炉大修改造时，又配套建成焦化化产回收工艺和处理能力为70m3/h 的酚氰废水处理站，采用A-A/O 工艺处理蒸氨废水和其它废水。

经过污泥培养、驯化、调试运行，外排水中污染物达到了《钢铁工业水污染物排放标准》（GB13456-1992）中的二级标准。

2水质与工艺流程2.1焦化废水水质目前北钢集团焦化公司工业废水主要包括终冷洗涤水、粗苯分离水、剩余氨水等废水，这些废水全部集中在一起送往蒸氨塔蒸氨，水量不大但污染物浓度很高。

具体指标见表1。

种类水质/mg.l -1PH 值水量/m 3.h -1酚氰COD Cr 氨氮进站废120~200020~1004000~10000300~700 5.5~9.025~45水设计值<700<20<3000<306~935国家标准0.50.5150256~9表1处理站进水指标2.2工艺流程及原理。

2.2.1工艺流程图见图12.2.2A-A/O 工艺原理污水中的氮主要以有机氮或氨氮形式存在。

有机氮可通过细菌分解和水解转化成氨氮。

A-A/O工艺在焦化废水处理中的应用摘&#8195;要简要总结了A-A/O法在焦化废水处理中的工艺原理及实际应用，从A-A/O法的工艺流程、工艺原理、各构筑物的作用、工艺控制、在实际应用中遇到的问题和解决方法等方面，系统的研究了A-A/O法在焦化废水处理的应用过程中合理性和重要性，通过对太原煤气化第二焦化厂酚氰废水处理站工艺运行的分析，说明在焦化废水处理中A-A/O法的可行性。

关键词A-A/O工艺；焦化废水；应用中图分类号X7文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)061-0192-01焦化废水是在原煤高温干馏、煤气净化和化工产品精制过程中产生的废水，其主要来源有三个：一是剩余氨水；二是在煤气净化过程中产生出来的废水；三是在焦油、粗苯等精制过程中及其它场合产生的废水。

焦化废水是含有大量难降解有机污染物的工业废水，其成分复杂，其中有机物以酚类化合物为主，还含有一些多环芳香族化合物和含氮、氧、硫的杂环化合物。

无机物以氰化物、硫氰化物、硫化物、铵盐的形式存在。

其次还含无机毒性物质：如氰化物等。

另外焦化废水的氨氮的浓度也很高，因此焦化废水的处理难度很大。

1水质与工艺流程1.1废水水质目前焦化厂工业废水主要包括终冷洗涤水、粗苯分离水、剩余氨水等废水，这些废水全部集中在一起送往蒸氨塔蒸氨，其污染物浓度很高。

具体指标见表1处理站进出水指标。

1.2工艺流程及原理1）工艺流程。

酚氰废水处理系统分别由预处理部分、生物化学部分、后混凝沉淀过滤系统及加药系统组成。

工艺流程图见图1酚氰废水处理工艺流程图。

图12）A-A/O工藝原理。

Ａ-Ａ/Ｏ工艺将预处理的废水依次经过厌氧、缺氧和好氧三段处理，其特点在于在一般缺氧/好氧工艺（A/O）的基础上增加厌氧段。

厌氧段能较好地对废水水解酸化，以便提高缺氧/好氧的处理效率（水解酸化促使焦化废水可生化性提高）。

废水中的氮主要以有机氮或氨氮形式存在。

有机氮可通过细菌分解和水解转化成氨氮。

关于OAO工艺与A2O工艺的比较一、工艺介绍1、OAO工艺：是针对于含有较多抑制物的难生化废水的主流工艺，目前较为广泛的应用在焦化废水中。

其特点是第一个O段也就是预曝气段能去除一些对厌氧菌生长有影响的抑制物，如酚、氰、硫化物等，经过预曝气后，抑制物被降低，COD也有部分去除，缺氧过程处理难度大大降低，对有机物开环断链的效率提高，之后第二个O段将开环断链后的有机物彻底氧化。

2、A2O工艺：是针对于含氮废水的典型工艺。

该工艺的特点是前置反硝化，对于含氮较高的废水有其独特效果。

第一个A段是厌氧段，进行酸化水解、开环断链，第二个A段是反硝化段，能将O段生成的硝态氮转化成氮气，总而降低总氮，第三个O段是好氧段，其中将氨氮转化为硝态氮，同时去除COD。

二、Ａ２O工艺在焦化废水生化处理中被OAO逐渐取代的原因自从上世纪八十年代末我国焦化废水生化处理AO工艺形成以来，各种变型随着具体水质的要求被使用在不同的工程中。

有采用A2O的，同时也有用OAO、甚至有采用A2O3，但近年来，很多业内研究成果、行业论文及工程实践都倾向于OAO的工艺，这是因为：1、干熄焦的广泛采用使水质发生了变化国内各焦化厂都采用干熄焦工艺后，耗水量降低，废水中的污染物浓度上升。

其中COD的上升使得A2O这种倾向于脱氮的工艺不能满足需求。

很多工程实践表明，采用了A2O工艺，氨氮能够达标，COD却不能达标。

2、蒸氨水平的提高使氨氮的含量一再降低很多焦化废水经过蒸氨后氨氮含量小于100，氨氮负荷较原来大幅降低，脱氮和水解酸化完全可以并在一个功能池中进行。

同时，系统进水的高COD低氨氮的特征使得废水碳氮比失调，厌氧过程的微生物生长较好氧过程对环境要求苛刻，所以厌氧过程效率下降。

客观上需要对这种碳氮比失调的状况进行改善，最好的方式莫过于先去除部分COD，这就是设置预曝气的一个原因。

3、COD是处理的关键因子现如今，在总氮的要求没有提出之前，各个焦化厂生化处理对于氨氮的降解都不成问题。

A2/O工艺+MBR膜生物反应器处理焦化废水利用“A2/O”工艺和MBR膜生物反应器工艺处理焦化废水。

单独使用“A2/O”工艺对我厂焦化废水进行处理后，出水氨氮、悬浮物、COD都无法达到国家排放标准。

通过改造将“A2/O”工艺出水通过MBR膜生物反应器深度处理后，出水各指标改善明显，达到国家排放标准。

A2/O工艺；MBR膜生物反应器；焦化废水；氨氮在焦炭生产过程中，产生的废水如剩余氨水、终冷水、粗苯分离水等含有大量酚、氰、苯、氨氮、硫化物、油类等有毒有害物质。

传统活性污泥法对废水中酚氰脱除效果明显，可以达到国家排放标准，但对COD、氨氮和悬浮物去除效果较差。

我厂对2#生化系统工艺进行改造，采用“A2/O”工艺+MBR膜生物反应器处理焦化废水。

1 工艺原理我厂现有三套废水处理系统，其中1#和2#系统采用A2/O 工艺，3#系统采用A-O-O工艺。

后因干熄焦全部投产，废水外排被限制，因此将2#系统改为A2/O+MBR膜生物反应器工艺。

改造后工艺流程图如图1：1.1 厌氧段厌氧过程主要是将废水中难降解的大分子有机物水解酸化，来提高废水B/C比。

研究表明焦化废水中一些难生物降解有机物，如喹啉、萘、二联苯等经厌氧酸化处理后减少较多。

1.2 缺氧段在缺氧条件下，将硝化过程中产生的亚硝酸和硝酸盐在反硝化细菌作用下，利用有机物作为碳源及电子供体还原成氮气达到脱氮目的，其反应式如下：NO3-+3H+→1/2N2+H2O+OH-NO2-+3H+→1/2N2+H2O+OH-1.3 好氧段将氨氮转化为硝酸盐氮的过程，包括两个基本步骤，第一阶段是由亚硝酸菌将氨氮转化为亚硝酸盐（NO2-）称为亚硝化反应：NH4++3/2O2→NO2-+2H++H2O第二阶段是由硝酸菌将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐称硝化反应：NO2-+1/2O2→NO3-1.4 MBR膜生物反应器将浸入式膜组件放入由二沉池改造的膜池内，通过负压膜泵抽吸，将泥水分离。

A2O法处理焦化废水开工运行实践焦化废水是一种危害性极大的工业废水，来源于焦化厂的炼焦、煤气净化及化工产品生产过程中。

由于其成分复杂、污染物浓度高、处理难度大，一直是工业废水治理的难点。

为了解决这一问题，越来越多的先进工艺和方法被应用于焦化废水处理领域，其中A2O法作为一种成熟且高效的工艺，得到了广泛。

本文将重点A2O法在焦化废水处理中的开工运行实践。

焦化废水主要来源于焦炉煤气净化、化学产品生产和污水处理站等工艺环节，其中含有大量的有机物、氨氮、酚类、硫化物等有害物质。

由于其复杂的化学成分和较高的污染物浓度，焦化废水的处理难度较大，如不经过有效处理，将会对环境和人体健康造成严重危害。

A2O法，即厌氧-缺氧-好氧法，是一种常用的生物脱氮除磷工艺。

该方法通过设置厌氧区、缺氧区和好氧区三个区域，利用微生物的硝化和反硝化作用，实现焦化废水中的氨氮和磷的有效去除。

A2O法具有适用范围广、处理效率高、节能环保等优点，为焦化废水的处理提供了有效手段。

A2O法处理焦化废水的工艺流程包括预处理、厌氧处理、缺氧处理和好氧处理四个阶段。

具体流程如下：（1）预处理：去除废水中的大颗粒悬浮物和油脂；（2）厌氧处理：通过厌氧菌的作用，将有机物分解为小分子有机物和沼气；（3）缺氧处理：在缺氧条件下，反硝化细菌将硝态氮还原为氮气，实现脱氮；（4）好氧处理：在好氧条件下，硝化细菌将氨氮氧化为硝酸根离子，进一步去除有机物和磷。

A2O法主要设备包括沉淀池、污泥回流泵、搅拌器、曝气器等。

在设备选型时，应根据废水量、水质和处理要求进行选择和配置，确保设备能够满足工艺流程的需要。

开工运行实践过程中，需要严格控制各项工艺参数，如污泥回流比、混合液污泥浓度、溶解氧等。

同时，应定期进行水质检测和污泥性能测试，及时调整工艺运行条件，保证处理效果。

加强日常维护和管理，确保设备运行的稳定性和可靠性。

在A2O法处理焦化废水开工运行实践中，我们积累了一些经验教训。

浅析AAO工艺在焦化废水处理中的应用作者：姚亮来源：《中国科技博览》2014年第17期[摘要]当今科学技术迅猛发展，社会经济稳步上升，我国也愈发重视对焦化废水的处理方式，过去的处理方式已难以跟上时代发展的步伐，也会阻碍其在科技的推动下的进步与发展。

面对目前将环保与能源可持续发展作为基本的情形下，将AAO“厌氧-缺氧-好氧”组合型工艺模式运用到焦化废水处理当中，笔者对此进行细致的分析与探究。

[关键词]AAO工艺，焦化废水，处理方法中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）17-0057-01一、引言焦化废水大多是来自原煤的精加工过程，主要有三种来源途径：第一种是煤气净化处理过程时产生；第二种是在进行原煤精加工过程时制造出的氨水没有处理干净；第三种是原煤精加工过程中受其他因素影响而产生的废水，因此处理焦化废水是一道十分复杂十分困难的工作，AAO工艺则可以简便并且有效处理焦化废水，实现高效性。

二、焦化废水水质分析焦化废水水质是依据净化处理剩下的氨水、终冷化洗涤水还有粗苯含量的分离水进行分析，焦化废水主要通过酚氰废水处理站进行分析检验，处理站人员再将其转运到蒸馏塔统一进行蒸馏，焦化废水主要成分为废水污染物，其含水量比较小，而污染物中占比重最大的就是以有机氮或者氨氮形式存在的氮，有机氮可以由废水中的细菌进行分解或水解作用形成氨氮，焦化废水进入酚氰处理站经过分析后得到的水质分析。

三、AAO工艺的处理原理AAO工艺大致分为三个阶段：废水处理→焦油处理→污泥处理，通过这三个阶段的处理之后，可以实现焦化废水的有效处理。

3.1、废水处理可以将AAO工艺划分为三个环节进行焦化废水处理：焦化废水的预处理作为第一环节，主要应用到焦化废水的除油池和调节池等工艺场所，还要对除油池和分离池进行二次浮选；第二环节是焦化废水的生化处理，AAO工艺为主的厌氧-缺氧-好氧池以及二沉池作为此环节的重要实施场所；第三坏节则为焦化废水的后处理，而可应用到的工艺场所包括混合废水反应池、混凝废水沉淀池以及废水污泥处理池。

焦化废水是在原煤高温干馏、煤气净化和化工产品精制过程中产生的废水，其主要来源于：（1）剩余氨水，它是在煤干馏及煤气冷却中产生出来的废水，其水量占焦化废水总量的1/2 以上，是焦化废水的主要来源；(2)在煤气净化过程中产生的废水(如蒸氨废水)。

焦化废水是含有大量难降解有机污染物的工业废水，其成分复杂，含有大量的酚、氰、苯、氨氮等有毒有害物质，超标排放的焦化废水会对环境造成严重污染。

采用传统的A-A/O活性污泥工艺，处理焦化废水，效果较为显著。

1 水质与A-A/O工艺处理1.1 焦化废水水质目前，废水主要包括煤气冷凝水和蒸氨产生的废水等，其污染物浓度很高，具体指标见附表。

附表焦化废水水质指标1.2 A-A/O工艺原理污水中的氮主要以有机氮或氨氮形式存在。

有机氮可通过细菌分解和水解转化成氨氮。

生物脱氮的基本原理是先通过硝化将氨氮氧化成硝酸氮(NO3-N)，再通过反硝化将硝酸氮还原成N2从水中逸出。

其中，生物硝化作用包括2 个步骤：（1）通过亚硝酸菌的作用将氨氮氧化为亚硝酸氮(NO2-N)；（2）通过硝酸菌的作用将亚硝酸氮进一步氧化为硝酸氮，反应式为：式中，C5H7O2N为亚硝酸细菌和硝酸细菌的细胞。

如果不考虑硝化过程中硝化细菌的增殖，可用下式表示硝化过程：由上述反应式计算可知，将1 g氨氮氧化为硝酸氮需4.57 g氧，并消耗7.14 g 碱度（以CaCO3计）。

此外，硝化过程产生酸度，对于碱度低和氨氮浓度高的废水必须外加碱以维持硝化作用所适宜的pH值。

硝化作用的最佳pH值为7.5～8.0。

生物反硝化作用是指反硝化细菌以有机碳为碳源，将硝酸氮还原为N2而逸入空气中。

反硝化细菌是兼性异养菌，反应式为：由上述反应式计算可知，每还原1 g硝酸氮可提供374 g碱度（以CaCO3计）。

此外，欲去除4 个硝酸氮必须提供5 个有机碳。

1 个碳氧化成CO2需2 个氧，5 个碳折算成BOD 值为160（32×5=160），因此，理论上反硝化池的BOD/TN必须＞2.86（[ 32×5）/（14×4）=2.86]，这样才能满足反硝化细菌对碳源的需要。