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(lái)說(shuō)，煤化工廢水具有高COD高氨氮低C/N的特點(diǎn)。

1、HBF工藝

結(jié)合煤化工生化段水質(zhì)特點(diǎn)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(shí)質(zhì)是兩級(jí)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(shì)微生物的生長(zhǎng)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(guò)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(yùn)行費(fèi)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(guò)程及硝化反應(yīng)，由于平板填料的存在還實(shí)現(xiàn)了同步硝化反硝化反應(yīng)，有超過(guò)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)，對(duì)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(guò)污泥泵回流到前置缺氧區(qū)，污泥回流用于強(qiáng)化整個(gè)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(guò)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(diǎn)

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(gè)方面的特征和優(yōu)點(diǎn)。

(1)工藝流程簡(jiǎn)單，土建和投資低，無(wú)二沉池，自動(dòng)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(duì)于整座序批沉淀池，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)、出水，使整個(gè)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(duì)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(zhǎng)了空氣與水、微生物的傳質(zhì)時(shí)間。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(yùn)行的條件，這也是HBF工藝的優(yōu)勢(shì)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(fèi)用降低。剝落的生物膜污泥所含原生動(dòng)物成分較多、比重較大，且污泥顆粒個(gè)體較大，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(zhǎng)，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(gè)完全混合式反應(yīng)器，具有強(qiáng)大的稀釋功能，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?xiàng)l件好，反應(yīng)器內(nèi)可積累較高的污泥濃度，無(wú)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(guò)程可有機(jī)結(jié)合并進(jìn)行，從而能降低系統(tǒng)在硝化、反硝化過(guò)程中發(fā)生的pH變化，減少脫氮過(guò)程對(duì)碳源和堿度的需求，脫氮程度高、效果穩(wěn)定。工藝通過(guò)專門的缺氧反應(yīng)區(qū)加強(qiáng)了反硝化過(guò)程，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(dòng)力學(xué)原理，采用多池串聯(lián)或并聯(lián)運(yùn)行，使污水在反應(yīng)器的流動(dòng)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，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(guò)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(xiàng)目概況

2.1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

本文所述項(xiàng)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(shí)現(xiàn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)項(xiàng)目配套污水處理工程，項(xiàng)目由上海泓濟(jì)環(huán)保科技股份有限公司承包。污水來(lái)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(diǎn)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(huì)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》）。