【摘 要】本文介绍了采用A 2O工艺处理焦化废水的工程方案及投资分析，并进行了总结。
【关键词】A 2O工艺；焦化废水；投资分析
A 2O process for treatment of coking wastewater project and investment analysis
Yu Xiao-dan 1，Wu Zhe-kun 2，Yu Yan 3
(1.Changchun Architecture And Civil College Changchun Jilin 130000;
2.ChangchunEngineering Consultation Company Changchun Jilin 130000;
3. Changchun Architecture And Civil College Changchun Jilin 130000)
【Abstract】The paper introduces A 2O process for treatment of coking wastewater project and investment analysis, and has carried on the summary.
【Key words】A 2O process;Coking-plant wastewater;Investment analysis
焦化废水是一种世界公认的难处理的工业废水，主要是由于其含有大量的酚、氢化物和多种杂环和多环芳烃化合物，这些都是难生物降解的物质。目前随着世界上对焦炭需求量不断的增加，我国焦炭产量也是逐年的增加，截至到2004年已经超过了2亿吨。机械化焦炉每生产1吨焦炭，就要产生1.18m 3～1.83m 3废水，仅山西省全年就产生7670万m 3～11895万m 3焦化废水。
目前对焦化废水的处理，国内大多数处理厂（站）都采用常规的活性污泥法，经该法处理后的出水难以满足日益提高的环保要求，并不同程度存在COD、氨氮等超标的情况。近几年国内出现了一些新的焦化废水处理工艺，大致可分为生物脱氮、湿式氧化、烟道气处理剩余氨水等几种工艺路线。
山西某煤炭气化大型企业，下属有焦化厂、化工厂及自备电厂，其中焦化厂年产焦炭总量170万吨，化工厂年产甲醇20万吨。
该厂在炼焦及甲醇生产过程中会产生一定数量的焦化及甲醇废水，如果直接排放，将会对环境造成严重污染。要求对废水进行处理，之后回用于生产，既解决了废水污染环境问题，又节约了水资源，降低了生产成本。
1. 设计进出水水质、水量及工艺
1.1 原水水量。
经核算，焦化厂排出焦化废水约98m 3/h，化工厂排出甲醇废水约12 m 3/h。这两部分废水合计110 m 3/h。考虑到企业发展和其他不可预见的因素，废水设计规模拟定为120 m 3/h。
1.2 原水及处理标准。
所处理的废水以焦化废水为主，甲醇废水水量少且水质相对较好。处理后的水大部分回用于熄焦，剩余部分用于洗煤厂喷洒，不外排。《炼焦生产设计技术规范》对熄焦用水提出的要求是：CODCr<250 mg/L，酚<0.5 mg/L，氰化物<0.5 mg/L。建议处理后水质执行《钢铁工业水污染物排放标准》（GB13456－1992）中的二级标准。具体情况如表1。
1.3 处理工艺。
由于传统的A 2O工艺处理焦化废水存在出水COD及氨氮处理效果不稳定的情况，故本方案在综合考虑技术与经济两方面因素后，对A 2O工艺进行了改进，即在好氧阶段后再增加一级A-O工序，以保证处理效果。工艺流程图见图1。
2. A 2O工艺介绍
2.1 水解酸化池。
处理焦化废水中的有机物主要采用生物处理法，但其中部分有机物不易生物降解，需要采用适当的预处理技术。常用的是厌氧酸化法。水解酸化作用提高了焦化废水的可生化性。复杂物料的厌氧降解过程可分为水解、发酵（或酸化）、产乙酸和产甲烷4个阶段。在两段厌氧处理中，水解和酸化往往作为一个独立的阶段。水解酸化对于焦化废水的处理十分必要，其作用机理是通过厌氧微生物水解和酸化作用使难降解有机物的化学结构发生变化，生成易降解物质。厌氧微生物对于杂环化合物和多环芳烃中环的裂解，具有不同于好氧微生物的代谢过程，其裂解为还原性裂解和非还原性裂解。厌氧微生物体内具有易于诱导、较为多样化的健全开环酶体系，使杂环化合物和多环芳烃易于开环裂解。焦化废水中存在较多的易降解有机物，可以作为厌氧酸化预处理中微生物生长代谢的初级能源和碳源，满足了厌氧微生物降解难降解有机物的共基质营养条件。焦化废水经厌氧酸化预处理后，可以提高难降解有机物的好氧生物降解性能，为后续的好氧生物处理创造良好条件。故本方案将水解一酸化做为焦化废水预处理工艺。
2.2 缺氧反应池。
2.2.1 去除COD和NO3 －－N。在缺氧反应池中，主要反应是以来自好氧池回流NO3 －－N为电子受体，以有机物为电子供体，将NO3 －－N还原为N2，同时将有机物降解，并产生碱度的过程。与一般脱氮除磷的A 2/O工艺稍有不同，焦化废水在缺氧段还能去除大量难降解有机物，即在反硝化情况下，厌氧出水的大部分有机组分都可以被反硝化菌利用，特别是苯酚和几种简单的含氮杂环化合物能够得到大部分的去除。
2.2.2 同化作用去除部分NH3－N。在反硝化反应器中，反硝化菌在降解有机物同时合成自身细胞。即由于经酸化的废水中含有大量NH3－N，微生物以NH3－N做氮源，会有一部分NH3－N通过同化作用得以去除。
2.2.3 提供好氧池所需部分碱度。
2.3 好氧硝化池——流动床生物膜反应器。
本方案中的好氧硝化池采用Bio－SAC流动床生物膜反应器。实现了活性污泥法和生物膜法工艺的结合，处理系统采用独特的构筑结构，便于载体和污泥中微生物循环，流动床生物反应池体积的15 %被由废胎载体、活性炭、粘合剂组成的直径为5～10 mm 的颗粒填充，该载体的比表面积比国内常规载体的比表面积要大得多，超过4500 m 2/m 3，并具有很好的弹性、耐磨损和化学稳定性，由于其密度较小，所以流动床能耗较小。该载体与一般载体相比，还具有附着性好，表面生物菌属多的优点，所以对负荷冲击有较强的适应性。混合液中的微生物和生物膜微生物共同分解污染物质，使BOD 处理量达到4.0～20 Kg/（m 3•d），是活性污泥法处理量的10 倍以上。由于处理效率高，结构紧凑，使生物反应设备的占地面积仅为传统设备的1/3—1/6。
3. 设计参数及主要构筑物
本方案设计参数和主要构筑物见表2。
4. 运行效果
该厂污水处理工程完成后，经过90多天的调试运行，系统正常，表3为平均数据资料。
5. 经济分析
污水处理工程规模为2880m 3/d。占地面积约1300m 2。工程总投资1676.35万元，其中设备投资1078.30万元。工程运行成本为1.40元/吨（不含折旧费），其中电价按照0.50元/度计算。
（1）电费 本工程正常运行用电负荷共计226.50KW，电价按0.5元／KW.h，年运行时间按7200小时/年；年电费运行成本为：E1＝226.5×0.5×7200＝81.54万元／年。
（2）人工费 福利费标准按15000元/年.人考虑，定员11人。则年人工成本为：E2＝11×1.5＝16.5万元／年。
（3）药剂费 聚合铁年用量为17.3吨，按1000元/吨计算；C1＝17.3×0.1＝1.73万元／年（加药量20mg/L）；助凝剂年用量为0.18吨，按30000元/吨计算；C2＝0.54万元／年(加药量0.2ppm)；磷酸二氢钠年用量90 Kg/d×300 d＝27吨，按1500元/吨计算，C3＝4.05万元／年。药剂费为：E3＝1.73+0.54+4.05=6.32万元／年。
（4）大修费 取费按2.7％计算，年维修成本：E4＝1078.30×2.7％＝29.11万元／年。
（5）综合管理费 取费为10％，则E5＝（E1+ E2+ E3+ E4）×10％＝（81.54+16.5+6.32+29.11）×10％＝13.35万元/年。
（6）年运行成本E＝E1+E2+E3+E4+E5＝81.54+16.5+6.32+29.11＋13.35＝146.82万元／年。
6. 结论
采用A 2O工艺处理污染程度很高的焦化废水是可行的，处理后的废水可以达到《钢铁工业水污染物排放标准》（GB13456－1992）中的二级标准。
参考文献
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［文章编号］1619-2737（2011）11-01-309
［作者简介］ 于晓丹（1982.12-） ，女，职称：助教，工作单位：长春建筑学院 。
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