1 工程概況
內(nèi)蒙古某煤制尿素工程廢水主要包括低溫甲醇洗水、酚氨回收廢水、地面沖洗水、生活化驗及其他廢水，綜合廢水量為360 m3/h，設(shè)計水質(zhì)見表1。
2 主要處理設(shè)施
由于廢水中含有大量酚類、雜環(huán)類、多環(huán)類、長鏈烷烴及氰等難降解、有毒有害污染物，工藝設(shè)計在選取處理方式、運行參數(shù)等時都對此予以充分考慮。工藝流程見圖1。
2. 1 外循環(huán)EC 厭氧系統(tǒng)
外循環(huán)EC 厭氧系統(tǒng)由EC 厭氧塔和厭氧沉淀池兩部分組成。調(diào)節(jié)池中的廢水由提升泵輸送到外循環(huán)EC 厭氧塔，通過厭氧微生物降解水中的污染物。EC 厭氧塔的外循環(huán)提高了反應(yīng)器內(nèi)的上升流速，增強了泥、水混合程度，并對進水起到稀釋作用，降低了有毒有害污染物的濃度，反應(yīng)器內(nèi)為中溫厭氧消化，厭氧停留時間為36 h，運行中連續(xù)投加甲醇，完成厭氧共代謝過程，在改善酚氨回收廢水水質(zhì)的同時，實現(xiàn)部分有機物的羧化和苯酰化，避免多元酚向醌類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，為后續(xù)好氧生物工藝降低處理難度和減輕運行負擔。EC 厭氧塔出水依靠重力流至厭氧沉淀池，實現(xiàn)泥、水分離。
EC 厭氧塔共設(shè)兩組，每組4 座，每座厭氧塔直徑為￠12 m，有效高度為13 m，總高度為16 m，厭氧反應(yīng)器為碳鋼材質(zhì)，防腐處理，倒錐形罐頂。每座厭氧塔設(shè)1 臺電磁流量計、1 臺pH 計、1 臺溫度計。每組厭氧塔(4 座) 出水設(shè)厭氧沉淀池一套，厭氧沉淀池為斜板沉淀池，平面尺寸為10．0 m× 6．0 m，有效水深為2．0 m，超高為1．0 m，斜板數(shù)量為50 m3 ;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu); 每組EC 厭氧沉淀池內(nèi)設(shè)泥位計1臺，水下刮泥機2 臺，重力排泥。
2. 2 生物增濃系統(tǒng)
生物增濃系統(tǒng)又稱生物增濃同步脫氮系統(tǒng)，由生物增濃氧化池和沉淀池兩部分組成。厭氧沉淀池出水重力流至生物增濃氧化池，氧化池中投加一定量的炭粉增加污泥濃度至5 000 ～ 6 000mg/L，控制特定的水力條件、低溶解氧(0．3 ～ 0．5mg/L) 等參數(shù)，較高的污泥濃度使得處理效果好，低氧狀態(tài)具有水解酸化作用，對難降解COD 有較好的適應(yīng)性，對COD 的去除效果要優(yōu)于其他好氧工藝。低溶氧又創(chuàng)造了同步硝化反硝化脫氮的條件，低溶解氧曝氣避免了泡沫的產(chǎn)生。氧化池出水混合液流經(jīng)沉淀池實現(xiàn)泥、水分離。
生物增濃同步脫氮池的氧化池與沉淀池合建，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，共2 組。單組有效容積為7 200m3，停留時間為40 h，單組生物增濃池氧化區(qū)平面尺寸為40 m×30 m，有效水深為6 m，超高為1．4m; 沉淀區(qū)為斜板沉淀，平面尺寸為10 m×6 m，單組斜板數(shù)量為60 m3。
每組生物增濃氧化池設(shè)曝氣裝置、潛水攪拌器5 臺(4 用1 備) ，水下推進器2 臺，混合液回流水泵2 臺(1 用1 備) ，回流消泡水泵2 臺(1 用1 備) 。氧化池剩余污泥采用重力排泥。
2. 3 改良A/O 系統(tǒng)
改良A/O 為分點進水三級A/O 工藝，生物增濃系統(tǒng)的出水依靠重力流至改良A/O 系統(tǒng)。改良A/O 氧化工藝的回流比可以根據(jù)需要靈活變動，針對酚氨回收廢水剩余氨氮和有機物的降解需要調(diào)整回流比，對硝化和反硝化脫氮進行強化處理，改良A/O 氧化工藝的兼氧與好氧交替運行可以改善難降解污染物的性質(zhì)，強化降解廢水中剩余的有機污染物。
改良A/O 氧化池設(shè)2 組，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，每組改良A/O 氧化池的容積為6 480 m3，平面尺寸為41 m×31．6 m，有效水深為6．0 m，超高為1．4 m; 內(nèi)設(shè)潛水攪拌器4 臺，混合液回流水泵2 臺(1 用1備) ，回流消泡水泵2 臺(1 用1 備) ，DO 儀1 臺。
生物增濃同步脫氮池和改良A/O 氧化池的曝氣系統(tǒng)采用進口三元乙丙膜片曝氣管的曝氣管道系統(tǒng)，空氣由鼓風(fēng)機通過曝氣器系統(tǒng)形成微小氣泡。曝氣管道為塑鋼管道，防止碳鋼管道的鐵銹堵塞曝氣器，曝氣管道系統(tǒng)的供氣由4 臺鼓風(fēng)機(3 用1備) 完成。
2. 4 二沉池
改良A/O 出水混合液重力流至二沉池，依靠重力分離作用實現(xiàn)泥、水分離，沉淀污泥部分回流至A/O 系統(tǒng)以維持系統(tǒng)內(nèi)的污泥濃度，剩余污泥排放出系統(tǒng)。二沉池為平流沉淀池，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，共2 組，單組平面尺寸為31 m×6 m，有效水深為4．0m，超高為1．7 m，平均停留時間為4 h; 內(nèi)設(shè)刮泥機1 臺，潛污泵2 臺，泥位計2 臺(1 用1 備)。
2. 5 混合反應(yīng)池
煤化工廢水二沉池出水中通常仍含有一定量的難生物降解COD，并且色度較大，不能達標排放。通過在混合反應(yīng)裝置中投加活性硅藻土和炭粉、絮凝劑和脫色劑等，可有效去除二沉池出水中的色度和有機物。
二沉池出水上清液重力流至混合反應(yīng)池，采用機械混合反應(yīng)裝置，鋼筋混凝結(jié)構(gòu)，共2 組，每組混合裝置平面尺寸為2 m× 2 m，反應(yīng)裝置平面尺寸為5 m× 5 m，有效水深為5．1 m，平均停留時間為1 h ;內(nèi)設(shè)可調(diào)速葉槳攪拌機1 臺，變頻調(diào)速提升攪拌機1 臺，投加設(shè)備4 套。
2. 6 高密度沉淀池
高密度沉淀池處理工藝主要是通過活性硅藻土和炭粉的物理化學(xué)吸附功能，進一步吸附去除污水中難降解的COD，同時使得活性硅藻土與炭粉和廢水中的雜質(zhì)一同沉淀，部分活性硅藻土和炭粉回流到吸附段的首段繼續(xù)反應(yīng)，剩余活性硅藻土和炭粉排出送走。
混合反應(yīng)池的出水重力流至高密度沉淀池。高密度沉淀池為斜板沉淀池，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，共2組，每組高密度沉淀池的平面尺寸為12 m× 12 m，有效水深為7．3 m，超高為1．0 m，斜板數(shù)量為120m3。內(nèi)設(shè)可提升刮泥機1 臺，單螺桿污泥回流泵2臺，泥位計1 臺。
2. 7 BAF(曝氣生物濾池)
高密度沉淀池出水通過重力流至BAF。BAF采用親水性濾料，BAF 內(nèi)生長著一些世代時間很長的微生物以及硝化細菌，加上生物膜本身具有的富氧和缺氧層現(xiàn)象，具有吸附、截濾和生物降解的功能，作為廢水的深度處理回用手段，確保出水水質(zhì)達到設(shè)計要求。
曝氣生物濾池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，共4 組; 單組平面尺寸為6 m× 7 m，濾料層厚度為6 m，超高為1m，曝氣布氣系統(tǒng)采用單孔膜曝氣器的布氣方式，供氣量為0．25 m3/(h·個) 。
3 運行效果
經(jīng)過6 個月的調(diào)試運行，該處理系統(tǒng)運行穩(wěn)定，耐沖擊能力強，出水水質(zhì)達到《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996) 的一級標準，具體處理效果如表2所示。
該工程總造價為3 740 萬元，運行費用為3．8元/m3。
4 結(jié)論
①工程實例證明，采用EC 厭氧/生物增濃/改良AO/混合沉淀/BAF 處理煤化工廢水，處理效果好、運行穩(wěn)定，可以使出水水質(zhì)達標排放。
②該工程占地面積小、運行費用低，具有很好的推廣應(yīng)用價值。
③該工藝處理水質(zhì)好，可考慮進一步處理后回用廠區(qū)，實現(xiàn)煤化工廢水的零排放。
