煤化工廢水以高濃度煤氣洗滌廢水為主，含有大量酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物質(zhì)。由于煤制以及工藝的不同，不同化工廠的廢水水質(zhì)存在很大差別總體來說，煤化工廢水具有高COD高氨氮低C/N的特點。

1、HBF工藝

結(jié)合煤化工生化段水質(zhì)特點和處理要求，漲濟(jì)公司開發(fā)了HBF(high performance biofilm & floatation Reaction)工藝包用于煤化工高氨氮廢水的處理，即在傳統(tǒng)的AO工藝及SBR技術(shù)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)的污水處理工藝，其實質(zhì)是兩級AO工藝后接序批分離，并在01、02池及序批池內(nèi)增加固定床平板填料。該方法為各種優(yōu)勢微生物的生長繁殖創(chuàng)造了良好的環(huán)境條件和水力條件，使高難度有機(jī)物的降解、氨氮的硝化、反硝化等生化過程均保持高效反應(yīng)狀態(tài)，有效tisheng生化效率。該方法采用組合式聯(lián)體結(jié)構(gòu)，占地面積小、運行費用低、剩余污泥量少。

1.1 工藝流程

HBF工藝流程如圖1所示，污水進(jìn)人HBF池的前置缺氧區(qū)，并與回流污泥及硝化液混合，進(jìn)行反硝化反應(yīng)。前置缺氧池出水進(jìn)人好氧池，在曝氣作用下完成脫碳過程及硝化反應(yīng)，由于平板填料的存在還實現(xiàn)了同步硝化反硝化反應(yīng)，有超過80%的總氮在段AO得以去除。前置好氧出水再進(jìn)人后置缺氧區(qū)，剩余的硝態(tài)氮在此處進(jìn)行反硝化反應(yīng)得到去除。出水進(jìn)人后置好氧區(qū)，進(jìn)一步對剩余有機(jī)物進(jìn)行降解。后置好氧區(qū)出水流人序批沉淀池1或序批沉淀池2，如果序批沉淀池1作為沉淀池出水，則序批沉淀池2處于曝氣好氧或沉淀狀態(tài)。序批沉淀池的污泥通過污泥泵回流到前置缺氧區(qū)，污泥回流用于強(qiáng)化整個系統(tǒng)的反硝化效率及污泥濃度的平衡，根據(jù)所要求的反硝化效率，可通過變速調(diào)節(jié)回流泵改變系統(tǒng)的回liuliang。剩余污泥從序批沉淀池排出直接送人生化污泥池。其兩組序批反應(yīng)分離池的工作階段周期如表1所示。

1.2 工藝特點

與傳統(tǒng)的活性污泥法和SBR工藝相比，HBF工藝具有以下幾個方面的特征和優(yōu)點。

(1)工藝流程簡單，土建和投資低，無二沉池，自動化程度高。在生物池中微生物總量由懸浮態(tài)的活性污泥及附著生物的生物膜組成，污泥濃度可達(dá)6000mg/L以上，在生物負(fù)荷不增加的情形下，使系統(tǒng)可以承受更高的容積負(fù)荷，故池容與傳統(tǒng)的生化處理系統(tǒng)相比更低，使得土建占地及投資遠(yuǎn)低于現(xiàn)有生化處理工藝。

(2)單格序批沉淀池是間斷進(jìn)水，但對于整座序批沉淀池，實現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)、出水，使整個工藝出水連續(xù)均勻，操作管理更方便。

(3)池內(nèi)水位基本恒定，好氧區(qū)處于常曝氣狀態(tài)，增加了池子容積利用率，tigao了設(shè)備的利用率;鼓風(fēng)機(jī)壓力穩(wěn)定、效率高;空氣氧轉(zhuǎn)化利用率高，容積負(fù)荷和污泥負(fù)荷高。填料填充可對射流曝氣所釋放的氣泡起到二次剪切及防止并聚的作用，這延長了空氣與水、微生物的傳質(zhì)時間。同時，填料攔截所形成的紊流水力剪切，使氣泡高度細(xì)化并均勻分散，使系統(tǒng)內(nèi)空氣氧的轉(zhuǎn)化利用率大幅度tigao。足夠的溶解氧是保證好氧生物處理系統(tǒng)高負(fù)荷運行的條件，這也是HBF工藝的優(yōu)勢所在。

(4)固液分離效果好，剩余污泥產(chǎn)量較少，污泥處理與處置費用降低。剝落的生物膜污泥所含原生動物成分較多、比重較大，且污泥顆粒個體較大，因而具有良好的污泥沉降性能，易于固液分離。由于生物膜中食物鏈較長，剩余污泥量明顯減少，特別是平板填料的生物膜較之傳統(tǒng)的生物膜法更厚，內(nèi)部的厭氧菌能夠分解掉部分好氧反應(yīng)合成的剩余污泥，從而使總剩余污泥量大大減少。

(5)耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。HBF工藝進(jìn)水期間相當(dāng)于一個完全混合式反應(yīng)器，具有強(qiáng)大的稀釋功能，因而有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷和耐毒物能力；沉淀期間屬于靜止沉淀，沉淀條件好，反應(yīng)器內(nèi)可積累較高的污泥濃度，因此無需設(shè)二沉池。

(6)良好的脫氮性能。生化反應(yīng)區(qū)填充固定床平板填料，反應(yīng)器內(nèi)存在不同菌種的穩(wěn)定立體生態(tài)位組合，硝化和反硝化過程可有機(jī)結(jié)合并同時進(jìn)行，從而能降低系統(tǒng)在硝化、反硝化過程中發(fā)生的pH變化，減少脫氮過程對碳源和堿度的需求，脫氮程度高、效果穩(wěn)定。同時，工藝通過專門的缺氧反應(yīng)區(qū)加強(qiáng)了反硝化過程，另外，序批沉淀池非曝氣階段沉淀污泥床也有一定反硝化作用，從而使系統(tǒng)有良好的脫氮效果。

(7)根據(jù)生物反應(yīng)動力學(xué)原理，采用多池串聯(lián)或并聯(lián)運行，使污水在反應(yīng)器的流動呈現(xiàn)出整體推流，而在不同區(qū)域內(nèi)為完全混合的復(fù)雜流態(tài)，這不但保證了處理效果的穩(wěn)定，而且tisheng了容積利用率。

(8)HBF工藝在序批沉淀池后端出水區(qū)增加傾斜式(60°~75°)平板填料，用以過濾出水、增加分離池分離面積，從而降低出水池的分離表面負(fù)荷，保證較低的出水SS。

(9)序批池專利裝置可靈活控制出水，有效防止表面浮渣及其他懸浮固體進(jìn)人出水管道。出水懸浮固體量的降低是保證較高出水水質(zhì)的重要前提。

2、項目概況

2.1 項目簡介

本文所述項目為山東晉煤明水化工集團(tuán)有限公司采用潔凈煤氣化技術(shù)實現(xiàn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級項目配套污水處理工程，項目由上海泓濟(jì)環(huán)?？萍脊煞萦邢薰境邪?。污水來源為車間生產(chǎn)廢水及生活污水，處理規(guī)模為260m3/h，處理后水質(zhì)達(dá)到《山東省小清河流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB37/656—2006)重點保持區(qū)標(biāo)準(zhǔn)和《山東省氮肥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（座談會稿）DB37—2014》中嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)（其中CODcr、NH3-N執(zhí)行《濟(jì)南市人民政府辦公廳關(guān)于tigao部分排污企業(yè)水污染物執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的通知》）。