山西省焦炭集团益兴焦化股份有限公司 山西介休 032000
摘要：焦化废水是炼焦生产过程中产生的有机废水，其中含多种污染物，且部分难于分解，会给环境带来了严重的污染，影响人们的生活质量和身体健康。目前，活性污泥法在处理废水方面技术比较成熟。因此，我们研究如何通过调控活性污泥法工艺参数来提高焦化废水处理的效率，提升环境效益和经济效益，降低废水处理成本，对当前社会生态和谐发展显得尤为重要。
关键词：活性污泥法；焦化废水处理；废水水质；微生物
1、焦化废水的来源和水质
1.1焦化废水的来源
炼焦、煤气净化和化产品生产的过程中，要产生剩余氨水和工艺废水，这是焦化废水的主要来源。剩余氨水主要由装炉煤表面的湿存水和装炉煤干馏产生的化合水组成。剩余氨水和来自其他生产过程中的粗苯分离水、焦油处理水等工艺混合，形成混合剩余氨水。混合剩余氨水一般是直接蒸氨，蒸氨过程产生的蒸氨废水作为焦化废水，送生物脱氮装置处置。对于焦化废水生物脱氮处理工艺，要求焦化废水必须经过蒸氨处理，并要求脱固定氨。另有部分除尘用水、设备降温冷却水、厂区收集的雨水等。大部分厂区也会将员工生活区的水收集后混合剩余氨水一起进入焦化废水处理工序。
1.2焦化废水的水质
焦化废水所含污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等。是一种典型的含有难降解的有机化合物工业废水。焦化废水中易降解有机物主要是酚类化合物，砒咯、奈、呋喃、咪唑类属于可降解类有机物，而砒啶、联苯、三联苯等为难降解的有机物。焦化废水的水质因煤气净化工艺的不同而差异很大。一般焦化厂的蒸氨废水水质为：CODcr3500～4500mg/L、酚700～1400mg/L、氰7～20mg/L、油小于30mg/L、氨氮200mg/L左右。焦化废水成分较复杂、降解困难、是水体污染重要的污染源。焦化废水通常悬浮物质含量高，降解耗氧高，有的成分甚至对微生物产生毒性或抑制作用。
2、活性污泥法及焦化废水的现状
2.1活性污泥法
活性污泥法是污水生物处理的一种方法。是在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行连续混合培养，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。焦化废水中的污染物在培养的微生物群体新陈代谢的过程可以去除大部分物质。焦化废水处理方法都是物理处理和生物处理相结合，一般物理处理做生化处理前的预处理。
2.2焦化废水的处理现状
焦化废水处理的过程中对于工艺的选择是多样性的，我国当前最为常用的废水处理工艺就是活性污泥法生化处理技术，该技术在实际的应用中，工厂必须具备相应的物理预处理系统栏污格栅、沉砂池、隔油池、气浮池、废水调节池、曝气池、以及二沉池和混凝沉淀池等等。焦化废水中所含有的酚、氨、氰、氮等物质较为多样，废水经过蒸氨高温环境下各个有害元素物质的脱出和焦化厂其他废水混合进行除油、调节，然后进入生化系统进行厌氧环境下水解酸化、缺氧和好氧件下的反硝化和消化作用去除氨氮、酚、氰、硫化物等物质，然后废水经过泥水分离，出水再经过混凝池絮凝去除悬浮物。
3、焦化废水处理过程指标控制措施
焦化废水是一种难处理的高浓度有机废水。活性污泥法是利用微生物的代谢来降解废水中的污染物，其对处理水的水质要求稳定达标，在生化处理前，预处理的物理处理效果也是其直接影响生化处理效果的重要因素；生化处理过程温度、PH、溶解氧、活性污泥浓度、营养剂的添加、污泥和污水回流比等都是影响废水生化处理的因素；生化处理后出水的混凝效果也是影响出水水质的重要环节。
3.1焦化废水水质控制
明确焦化废水的成分对生化系统的影响。生化系统对运行环境的要求是水质均匀、波动小、冲击少。如何做到这方面的稳定原水入流，更能保证生化系统的中长期稳定是焦化废水处理的关键。往往生化系统因为进水水质波动导致系统处理效果差。传统的人工化验往往不能及时反应水质的波动，为确保生化系统进水水质稳定，在预处理阶段设置来水指标在线监测系统，对水中的CODcr、氨氮进行监测，随时监测来水水质，指标波动时将废水引入事故系统，水质调节到控制范围内再进入生化系统。
焦化废水中的油进入生化处理系统前需要将指标降到30～50mg/L以下，如不能得到有效去除会影响充氧效果，导致活性污泥中的微生物活性降低，处理效率低下。预处理阶段常用的油水分离方法有隔油池、气浮除油法等。气浮法除了去除污水中的乳状油，还可以去除污水中密度接近于水的微细悬浮颗粒状杂质，但气浮法在大部分焦化厂控制效果不佳，为了破坏水中乳状油的稳定性和促进气泡颗粒状杂质的粘附并使颗粒杂质结成尺寸适当的较大颗粒，在气浮装置中形成微细气泡之前，在污水中投加药剂进行混凝处理或加入破乳剂破坏水中乳化态油分的稳定性，以达到去除水中的乳状油。
3.2焦化废水微生物代谢的指标控制
微生物的生长阶段可分调整期、对数增长期、稳定器和衰亡期。在废水中，微生物是一个混合群体，他们也有一定的生长规律。在污水生物处理过程中，如果条件适宜，活性污泥的增长过程也存在生长代谢的四个阶段，但由于活性污泥是多种微生物的混合体，其生长受废水水质、浓度、温度、PH、溶解氧等多种因数的影响。废水处理中需创造良好的环境让微生物很好的生长、繁殖，以达到良好的处理效果及经济效益。
3.2.1PH值
废水生物处理的硝化阶段，硝化菌比较适合的PH值范围是7.5～8.5，如果好养池的PH值低于7.0，硝化反应将受到抑制。硝化反应降解1g氨氮，需要消耗7.14碱度，随着硝化反应的进行，需要向好养池补充碱度，以维持PH值不低于7.0。反硝化过程合适的PH值是6.5～7.5，PH控制不当，将影响反硝化细菌的生长速率及反硝化酶的活性。反硝化反应进行时会产生碱度，这对于缓冲废水的PH变化是有帮助的，故将反硝化的废水流入好氧阶段来补充好氧池硝化过程所需的一部分碱度。
3.2.2温度、溶解氧
不同微生物适宜的代谢温度是不同的，硝化菌比较合适的水温是20～28℃，通常低于5℃时，硝化菌的活动就基本停止了，所以在冬季，其脱氮效果就会变差。反硝化菌一般在20～40℃，所以生化系统反硝化水温一般控制到30℃，这样经过温度损失后硝化反应的温度在25～28℃之间。冬季水温较低，需要对来水进行换热，确保微生物正常代谢降解有机物、脱氮、脱磷。为了保证好氧段硝化过程彻底，需要将溶解氧控制到2～3mg/L，溶解氧低硝化过程受抑制。
4、焦化废水生化后出水絮凝剂的选择
生化处理后废水的化学混凝处理能有效的去除水中的悬浮物和胶体物质，降低出水的浊度和CODcr。混凝的过程需要投加絮凝剂，需要将混凝剂与废水高速混合，目的在于使絮凝剂在短时间内均匀分布在废水中。在生化二沉池出水后设置一个快速混凝脱色池来达到絮凝剂和废水快速均匀混合的效果，快速混凝脱色池设置成底部进水上部出水的几个循环进出水的反应池，并加以曝气搅拌。想要达到满意的混凝效果，必须针对废水选择添加絮凝剂和助凝剂，现在市场上有机复合絮凝剂很多，选择针对自己企业废水絮凝良好的絮凝剂来确保水质达标。
5、结束语
自21世纪以来，我国的社会经济发展也推动了工业企业的发展，但工业企业在生产与运营的过程中会产生大量的废水，焦化厂是一个较为重要的污水环保处理环节，为了实现低碳生活绿色环保的环境理念，工业污水、废水处理技术亟待提高。
参考文献：
[1]张建丰，《活性污泥法工艺控制》，中国电力出版社，2011年6月第2版.
[2]纪轩，《污水处理工必读》，中国石化出版社，2016年2月第一版.