煤化工厂如何预防污水处理异常工况

　　摘要：针对中海石油华鹤煤化有限公司序批式活性污泥法（SBR）池产水氨氮浓度和化学需氧量指标上涨的情况，排查异常原因后发现SBR池受到氰化物冲击的可能性较大，采取相应运行调查后，污水处理系统恢复正常。

　　关键词：污水处理； 序批式活性污泥法； 氰化物；

　　中海石油华鹤煤化有限公司（简称华鹤煤化）年产30万t合成氨、52万t大颗粒尿素项目气化技术采用单喷嘴水煤浆加压气化技术，设计3台气化炉，2开1备。合成氨系统选用三菱重工公司合成气压缩机，丹麦托普索公司低压合成技术；尿素系统采用荷兰斯塔米卡邦公司二氧化碳汽提工艺池式反应技术。现运行污水处理站1座，污水处理站采用序批式活性污泥法（SBR），设计处理污水体积流量为150 m3/h,设计进水为碳氮比失调的高氨氮废水，设计出水排放符合GB8978-2002《污水综合排放标准》。

　　煤化工污水主要是水煤浆气化系统排放的污水，主要来源于粗煤气在气化炉激冷室与洗涤塔内的洗涤，其水质复杂，含有酚、长链烷烃类、氰等有毒物质，浓度高且降解难度大。煤化工产业耗水量非常大，水质水量变化大，污染物浓度很高[1].华鹤煤化污水装置于2014年秋季开始污泥驯化，2015年开始逐步接纳生产污水，满足了试车及生产运行期间的污水处理要求，目前平均处理污水体积流量为140 m3/h.

　　1 污水处理异常现象

　　污水处理是一个全方位的过程，需要考虑各种外在影响因素之间的联系。一方面关注排水量，另一方面关注运行成本[2].及时和有效地预防污水处理异常工况是生化系统正常运行的重要环节。污水站生化池进水日常分析数据在正常波动范围内，持续2天SBR池产水氨氮浓度和化学需氧量（COD）指标呈现上涨趋势。

　　2 异常原因排查

　　排除冲击负荷导致的异常，由于脱盐水再生废水排放至事故池，其含盐量较高，可能会导致生化系统异常，所以分析SBR池内离子含量（见表1）。

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　　表1 SBR池离子全分析

　　经过对数据的分析，未发现数据异常，排除盐含量超标抑制生化反应。

　　针对有毒有害物质含量超标可能会导致生化系统异常，对调节池与事故池水质进行分析，主要分析对象为氰化物、硫化物和挥发酚（见表2）。

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　　表2 调节池与事故池水质分析

　　由表2可知：调节池与事故池水质中硫化物、挥发酚质量浓度均处于正常水平，氰化物质量浓度处于较高水平（氰化物质量浓度大于0.34 mg/L时生化系统硝化反应就有抑制作用）[3],由此推测氰化物对生化反应抑制的可能性较大。笔者针对SBR池A、B、C中的氰化物与气化工序来水中的氰化物进行分析，结果见表3.

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　　表3 氰化物分析

　　3 异常工况调整

　　对氰化物来源进行排查并做出整改，通过对气化闪蒸系统进行调整，将氰化物质量浓度降至0.1 mg/L以下。由于氨氮浓度过高会抑制硝化菌的生长，所以先调整SBR池C进水氨氮负荷至30 kg,重新培养SBR池C的硝化菌。

　　由于污水系统进水流量较大，将SBR池C进水氨氮负荷降低，SBR池A、B维持正常运行负荷，防止废水累计过多。先将SBR池C硝化菌群调整至正常，再将SBR池C内适量活性污泥分配至SBR池A、B内，培养SBR池A、B的硝化菌群。

　　对于营养的投加主要选用碳源和磷盐进行补充，碳源应优先选用葡萄糖，相比于甲醇，葡萄糖能使活性污泥生长更快，更加有利于系统的恢复。

　　调整阶段投加营养比例，按碳氮质量比为（3~5）∶1、碳磷质量比为100∶1投加，并根据实际情况进行调整。

　　维持SBR池C低负荷运行，当出水氨氮浓度和COD达标、去除率稳定时，再提高进水氨氮负荷10%~20%.以此类推直至氨氮负荷达到100%后转至正常运行。

　　4 结语

　　该事故发生期间进水常规分析没有任何指示性变化，给异常分析带来很大困难，因此在日常废水分析项目中应适当增加有毒有害物质分析频次[4],同时污水处理工序也要了解各个生产工序运行情况，可以给予分析事故状态时的研究方向，为解决生化系统异常情况赢得宝贵时间。

　　参考文献

　　[1] 何锋。煤化工废水的来源与特点机器相应的处理技术研究[J].科技视界，2012（23）：320-322.

　　[2] 余淦申，郭茂新，黄进勇。工业废水处理及再生利用[M].北京：化学工业出版社，2013.

　　[3] 杨敏，张昱，高迎新，等。工业废水处理与资源化技术原理及应用[M].北京：化学工业出版社，2019.

　　[4] 曾科，卜秋平，陆少鸣。污水处理厂设计与运行[M].2版。北京：化学工业出版社，2008.