煤化工企業(yè)排放廢水以高濃度煤氣洗滌廢水為主，CODCr一般在5000mg/L左右，氨氮在200~500mg/L，廢水含有酚類、多環(huán)芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物等有機(jī)污染物，是一種典型的難降解有機(jī)工業(yè)廢水。

單一廢水處理單元難以同時(shí)有效脫除上述污染物。筆者針對(duì)煤氣化廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，提出以常規(guī)預(yù)處理(隔油-氣浮-脫酚-蒸氨) 高效組合生物處理(二級(jí)內(nèi)循環(huán)UASB-ABFB) 高級(jí)氧化處理(臭氧活性炭)為主體的組合工藝進(jìn)行處理，出水可滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。

1材料與方法

1.1廢水水質(zhì)及出水水質(zhì)要求

煤氣化廢水的水量水質(zhì)會(huì)隨煤種和氣化工藝的不同而存在很大區(qū)別。目前我國(guó)一些煤制氣項(xiàng)目選擇豐富廉價(jià)的褐煤為原料，多采用煤氣化工藝中占有主要地位的魯奇加壓氣化技術(shù)。筆者以國(guó)內(nèi)某煤化工企業(yè)的實(shí)際廢水進(jìn)行工藝研究，其水質(zhì)見(jiàn)表1。

出水水質(zhì)執(zhí)行GB8978-1996一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2廢水處理工藝流程

由于該廢水中難降解物質(zhì)較多，處理較困難，故主要考慮難生物降解物質(zhì)的去除。工藝流程見(jiàn)圖1。

1.3試驗(yàn)裝置及運(yùn)行條件

本研究采用兩級(jí)內(nèi)循環(huán)UASB-ABFB組合生化系統(tǒng)對(duì)常規(guī)預(yù)處理后的煤氣化廢水進(jìn)行二級(jí)處理，并采用臭氧活性炭工藝進(jìn)行深度處理。

1.3.1二級(jí)內(nèi)循環(huán)UASB-ABFB反應(yīng)器

內(nèi)循環(huán)UASB是在普通UASB反應(yīng)器基礎(chǔ)上增加一套內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，其對(duì)進(jìn)水水溫、pH、難降解有機(jī)物和CODCr的適應(yīng)能力更佳。二級(jí)內(nèi)循環(huán)UASB反應(yīng)器主體分別由D20cm×120cm、D25cm×120cm的圓形有機(jī)玻璃柱制成，上部均設(shè)三相分離器，有效容積分別為35、55L，為保持反應(yīng)器內(nèi)溫度，外壁裹有保溫材料并設(shè)有恒溫設(shè)施。運(yùn)行條件為(30±2)℃，pH控制在7.3~8.0，HRT分別為8、12.5h。

ABFB反應(yīng)器為矩形有機(jī)玻璃反應(yīng)器，尺寸為45cm×25cm×38cm，反應(yīng)器中均勻分布兩個(gè)垂直折流板，廢水在反應(yīng)器內(nèi)沿導(dǎo)流板作上下折流流動(dòng)。整個(gè)反應(yīng)器相當(dāng)于3個(gè)完全混合的反應(yīng)器串聯(lián)在一起，采用立方體聚乙烯(PE)多孔填料為生物載體，反應(yīng)器底部鼓風(fēng)曝氣提供載體流化動(dòng)力和反應(yīng)耗氧。運(yùn)行條件為(30±2)℃，pH控制在6.8~7.5，HRT為8h，DO控制在1.0mg/L。

1.3.2深度處理

二級(jí)生化出水首先進(jìn)入預(yù)混罐內(nèi)進(jìn)行臭氧預(yù)曝氣，以O(shè)ZORB-X20小型水冷臭氧發(fā)生器為氣源，溶解一定濃度臭氧的廢水再經(jīng)提升泵進(jìn)入臭氧氧化塔，調(diào)節(jié)流量可控制空速，塔內(nèi)裝填活性炭。氧化塔尺寸為D20cm×100cm，填料裝填體積為20L。