王杰

（河南煤业化工集团中原大化公司，河南濮阳 457000）

天然气化工废水处理工艺

王杰

（河南煤业化工集团中原大化公司，河南濮阳 457000）

A/O接触氧化工艺是兼氧和好氧生物接触氧化组合生物技术，是专为强化脱氮而设计的生物处理工艺。BIOFINE工艺是以新型填料为生物载体的A/O接触氧化工艺。BIOFINE生物接触氧化法综合了曝气池和生物滤池的优点，通过在曝气池内布设BIOFINE填料作为微生物生长所依附的载体，增加曝气池内的污泥浓度，同时在反应区内形成缺氧、好氧环境并存的复杂环境，丰富反应器内生物相，增加反应器的处理效能，是一种广泛应用的高效有机废水处理工艺。

A/O接触氧化；CODcr；生物接触氧化

中原大化集团有限公司，是河南省规模最大的尿素、复合肥和三聚氰胺生产企业，近两年来，随着企业的稳步发展，老厂区内已有污水处理设施已不能配合生产要求，影响到正常生产运行。本着安全生产、环保先行，公司对其厂区内现有污水处理设施进行改扩建设计。

1 企业污水排放状况

工厂生产污水主要有六个来源：

1.1 合成氨部分污水排放

密封和洗涤水：5m3/d NH3—N 100mg/L CODCr150 mg/L进入05C003气提塔处理，处理后NH3—N 10mg/L CODCr60 mg/L不用再考虑处理。

CO2变换冷凝液：2m3/h NH3—N 2000～3000mg/L CODCr10000mg/L目前进入05C004处理，将来进入集中污水处理系统。

1.2 尿素污水排放

3m3/h高氨氮废水进入05C003气提塔处理，气提后氨氮可达标。不用考虑处理。

1.3 复合肥污水排放

除尘污水和地面清洗水：1.5m3/h NH3—N 2000～3000mg/L，CODCr2000～4000mg/L、磷酸盐（没有数据），以后考虑要处理。

1.4 三聚氰胺污水排放

三聚氰胺生产是通过热解尿素获得，主要副产品三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺。三聚氰胺从母液中结晶分离出后，母液中剩下三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺和高浓度的氨水。当剩余母液经过气提氨回收后，送入高温高压分解槽，将其分解为NH3和CO2,送尿素合成工段回用，剩余液体经硅藻土过滤，作为除盐水回用。目的是污水零排放。但生产上由于水泵机封漏水、检修、其他滴漏，很难做到零排放。

排水量 Q＜8m3/h，污染物 CODcr150～350mg/L、NH3—N 1000～3000 mg/L(业主提供)。

主要污染物：三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺和氨水。

1.5 双氧水污水排放

双氧水工段产生废水，20 m3/h。

CODcr724.8 mg/L，pH 4～6。

目前有一套污水处理装置，采用硫酸亚铁和双氧水氧化工艺，处理后废水可以达标：CODcr65 mg/L，pH6～8。

1.6 除盐水站污水排放

除盐水站，再生和反洗时产生的废水含有较高的 CODcr水量：30 m3/h CODcr～1000 mg/L。

综上所诉，从水质特性上分，需处理的污水可分为含高氨氮污水和含COD污水两种。

2 污水处理现状及方法

2.1 水处理现状

双氧水，尿素的污水已处理，能达标排放。合成氨部分、复合肥、三聚氰胺、除盐水站未处理，需新建处理设施。具体情况如表1。

综上所诉，从水质特性上分，需处理的污水可分为含高氨氮污水和含COD污水两种，其水质水量分述如下：

含高氨氮污水：水量：11.5m3/h；水质：pH：8～9；CODcr：1000 ～3000mg/L；NH3—N：1500 ～2000 mg/L；SS：300 mg/L；石油类：＜10mg/L。

表1

含 COD 污水：水量：30m3/h；水质：pH：8～9；CODcr：1000 ～1500mg/L；NH3—N： 无 数 据 ；SS：300 mg/L；石油类：＜10mg/L。

2.2 工艺简介

BIOFINE生物接触氧化法综合了曝气池和生物滤池的优点，通过在曝气池内布设BIOFINE填料作为微生物生长所依附的载体，增加曝气池内的污泥浓度，同时在反应区内形成缺氧、好氧环境并存的复杂环境，丰富反应器内生物相，增加反应器的处理效能，是一种广泛应用的高效有机废水处理工艺。

3 工艺参数及流程设计

根据我单位具体情况，我们对工艺参数和流程进行如下设计：

3.1 工艺设计参数

工艺设计采用进水水量Qd=1200m3/h，分为两个系列，每个系列Qh=25m3/h。进出水指标如表2所示。

表2

3.2 废水处理工艺流程

废水处理工艺流程如图1。

3.2.1 隔油池：隔离厂区废水中的油，设有格栅以去除进水中较大颗粒的悬浮物。

3.2.2 含COD废水调节池：均衡水量水质和温度，池内设搅拌装置。

3.2.3 冷却塔：夏季降低进水温度。

3.2.4 综合废水调节池：均衡COD废水和NH3—N废水的水量水质和温度，并加酸碱调整pH值为7～9，池内设有搅拌装置。

3.2.5 水解酸化池：处理进水中的有机物，改善废水的可生化性能，使BOD5/CODCr提高，有利于好氧微生物分解利用；同时具有初沉池污泥硝化池功能，能有效去除COD、SS。池内设生物填料。

3.2.6 A池：内设潜水搅拌机及附属仪表。

3.2.7 生物接触氧化池：按二级推流式设计，采用高、低不同的有机负荷，以产生不同的生物相，优化出水并减少剩余泥量。池内设特殊设计的生物填料和鼓风曝气装置。

3.2.8 竖流沉淀池：利用重力作用对生化混合液进行固液分离，一部分污泥回流至A池。

3.2.9 污泥浓缩池：污泥经进一步浓缩和硝化兼容，经污泥泵打入脱泥机，滤饼外运。

4 生化调试运行处理效果及其优缺点

4.1 运行效果

实际运行效果见表3。

表3

4.2 该系统的优点

4.2.1 微生物相多样化，生物的食物链长，适宜于硝化菌增长，因而具有良好的脱氮功能。由于填料上附着生长大量的硝化菌及反硝化菌，使得该工艺对氮的硝化及反硝化效果均优于一般的活性污泥法及生物膜法。

4.2.2 比表面积大，微生物量多,处理能力大，净化功能显著提高。停留时间较一般生化工艺短，节省生化处理占地。

4.2.3 剥落的生物膜沉降性能好，易于固液分离；剩余污泥量少，降低污泥处理与处置费用。在表面负荷1.5～2.0m3/m2·h的条件下，仍可达到较好的分离效果。由于池内DO浓度高，微生物的内源呼吸进行的比较充分，合成物质被进一步氧化，体系内剩余污泥量比常规活性污泥法减少50%。

4.2.4 耐冲击负荷，对水质、水量变动具有较强的适应性，短期在负荷变动50%左右时，出水水质基本无较大影响。

4.2.5 可间断运行，挂膜方便。当停电或生产检修时，细菌和原生动物都可转入休眠状态，一旦运转启动微生物又重新开始生长。

4.2.6 无污泥膨胀问题。池内填料固定在水中，附着在填料上的丝状菌有较强的分解有机物的能力，具有立体结构，不会产生污泥膨胀问题。

4.3 存在的问题

4.3.1 调节池进水一定要控制进水温度在10～35℃，出水一定要控制pH值在6～9，否则易使生化系统受到破坏。为保证调节池发挥最大效用，应适当调高水位，搅拌机经常开启，进水悬浮物及时清理，以防止潜水搅拌器和提升泵的堵塞，降低处理效果和处理能力。

4.3.2 水解酸化池要防止生物量堵塞填料空隙，一旦发生堵塞可进行反冲洗对生物膜强行剥离。

4.3.3 负荷过高则生物膜过厚，引起填料堵塞并可能形成短路，影响出水水质。防止生物膜过厚的方法有瞬时加大曝气量、加大进水量或采用“闷”的方法使生物膜在厌氧条件下发酵，产生气体促其脱膜。

4.3.4 池内混合液直接回流A池易造成DO高、污泥不适等现象，易造成出水不能达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中的二级排放标准。

10.3969/j.issn.1008-1267.2012.05.012

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1008-1267（2012）05-0035-03

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