第３ｌ卷第６期 中国给水排水 ＣＨＩＮＡ ＷＡＴＥＲ＆ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲ Ｖｏｌ＿３ｌ Ｎｏ．６ Ｍａｒ．２０１５ ２０１５年３月 ＥＢＡ生物组合技术在煤化工废水处理工程中的应用 徐春艳， 韩洪军， 李琨 （哈尔滨工业大学市政环境工程学院，黑龙江哈尔滨１５００９０） 摘要： ＥＢＡ生物组合技术是以ＥＣ外循环厌氧技术、ＢＥ生物增浓技术、多级Ａ／Ｏ脱氮技 术为主体的多级生化组合处理技术，适用于煤化工行业生产废水的处理。分析了ＥＢＡ生物组合技 术中各关键技术的特点和优势，介绍了该处理技术在煤化工废水处理示范工程和调试工程的运行 情况。实践表明，该技术运行良好，出水水质分别达到《污水综合排放标准》（ＧＢ ８９７８－－１９９６）中的 一级标准和回用水标准，对煤化工废水处理水质实现达标排放具有实际意义。 关键词： 煤化３－废水； ＥＢＡ组合工艺； ＥＣ外循环厌氧； ＢＥ生物增浓； 多级Ａ／Ｏ脱氮 中图分类号：Ｘ７０３．１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１０００～４６０２（２０１５）０６—００３６—０３ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＥＢＡ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｆｒｏｍ Ｃｏａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ ＸＵ Ｃｈｕｎ—ｙａｎ，ＨＡＮ Ｈｏｎｇ－ｊｕｎ，ＬＩ Ｋｕｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｒｂｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ １ ５００９０， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ＥＢＡ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ａ ｍｕｌｔｉ—ｓｔａｇｅ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎａｅｒｏｂｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｂｉｏａｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｍｕｌｔｉ－ｓｔａｇｅ Ａ／Ｏ ｄｅｎｉｔｒｉｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｆｙ，ａｎｄ ｉｔ ｉｓ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｔｏ ｔｒｅａｔ ｔｈｅ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｆｒｏｍ ｃｏａｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ｔｈｅ ｃｈａｒ・ ａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｅｖｅｒｙ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ＥＢＡ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ｆｏｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｆｒｏｍ ｃｏａｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｐｅｒ— ｆｏｒｍｅｄ ｗｅｌｌ，ｔｈｅ ｅｆｌｕｅｎｔ ｑｕａｆｌｉｔｙ ｍｅｔ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｃｌａｓｓ ｃｒｉｔｅｒｉａ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｕｓｅｄ ｗａｔｅｒ ｃｒｉｔｅｒｉａ ｓｐｅｃｉｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｓｔａｎｄａｒｄ（ＧＢ ８９７８—１ ９９６）．Ｉｔ ｉｓ ｏｆ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｃｅ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｇｏａｌｓ ｏｆ ｕｐ—ｔｏ—ｓｔａｎｄａｒｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ａｎｄ ｚｅｒｏ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｉｎ Ｃｈｉｎａ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｆｒｏｍ ｃｏａｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ； ＥＢＡ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ｅｘｔｅｒｎａｌ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎａｅｒｏｂｉｃ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ； ｂｉｏａｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ； ｍｕｌｔｉ ｓｔａｇｅ Ａ／Ｏ ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ １ ＥＢＡ生物组合技术 ＥＢＡ生物组合技术适于处理鲁奇炉、ＢＧＬ及低 温裂炉产生的煤化工酚氨回收废水，主要包括厌氧 预水解技术、氮气气浮除油技术、ＥＣ外循环厌氧技 术、ＢＥ生物增浓技术、多级Ａ／Ｏ脱氮技术、高密度 沉淀技术、高级氧化技术以及污泥减量技术、消泡技 ０）； 中一荷研发计划课题（ｚｈ— 基金项目 城市水资源与水环境国家重点实验室（哈尔滨工业大学）自主课题（２０１３ＤＸ１ｍｈｇｆｓ２０１１—００１） 韩洪军 通信作者： Ｅ—ｍａｉｌ：ｈａｎ１３９４６００３３７９＠１６３．ｃｏｎ ・３６・ 徐春艳，等：ＥＢＡ生物组合技术在煤化工废水处理工程中的应用 第３１卷第６期 术等关键技术环节，具有有机负荷高、水力停留时间 ２００８年５月４日开始调试，２００９年５月２２日通过 短、占地小、基建投资少及运行成本低等优点，已达 到国际领先水平。 氮气气浮除油技术（国家专利）能够避免因空 气预氧化措施导致的废水色度加深、泡沫增加的问 题，以及预氧化中间产物苯醌类物质难以生化降解 的难题，为后续生化处理创造了良好的条件 卫 。 ＥＣ外循环厌氧技术（国家专利）可以完成厌氧 共代谢过程，在改善酚氨回收废水水质的同时，实现 部分有机物的羧化和苯酰化的转变过程，避免多元 国家环保部委托黑龙江省环保厅的验收，获得国家 环保部的好评。目前，该示范工程已经连续运行５ 年，出水在线ＣＯＤ检测指标一直稳定达标（见表 １），ＥＢＡ生物组合技术对ＣＯＤ、ＢＯＤ 、挥发酚和氨 氮的去除率分别达到９７．５％、９９％、９９．９％和９４％ 以上，其出水浓度分别为（７０—１００）、（５～１０）、（０～ ０．２）、（５～１５）ｍｇ／Ｌ，出水水质达到《污水综合排放 标准》（ＧＢ ８９７８－－１９９６）的一级标准。实际运行证 明，该技术具备占地小、投资省、运行成本低、出水水 质高、操作简单、运行稳定的特点。 生活污水 集水井Ｈ综合废水 酚向苯醌类物质的转化，为后续好氧生物处理降低 处理难度和减轻运行负担 。 ＢＥ生物增浓技术（国家专利）通过控制特定的 水力条件、高生物添加剂、高污泥浓度、高污泥龄等 参数，在最佳回流比和低氧状态下，酚类物质的毒性 得到有效降低，实现在低氧条件下去除有机物、氨氮 短程硝化反硝化和脱氮过程相结合的工艺＿８ ］。 多级Ａ／Ｏ脱氮技术的回流比可以根据需要随 水质调节池ＨＢＥ生物增浓池 回 丽 ｒ—圃｛ ■ 一二沉池 多级Ａ／Ｏ脱氮池卜一一— 中沉池 些壑 Ｈ 堕竺里卜＿ 堡垒 生塑鲨些 ｔ 意变动，针对酚氨回收废水中剩余氨氮和有机物的 Ｃ：Ｎ比值不足，对氨氮硝化和反硝化脱氮进行强化 处理，多级Ａ／Ｏ脱氮技术的兼氧与好氧交替运行可 以改善难降解污染物的性质，强化降解废水中剩余 的有机污染物 １０，１１］。 污泥减量技术可以实现污泥产率是常规好氧生 物处理工艺的１／５，极大地降低了系统运行的污泥 处置费用。 图１ 废水处理工艺流程 Ｆｉｇ．１ Ｆｌｏｗ ｃｈａｒｔ ｏｆ ＥＢＡ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 表１工程运行结果 Ｔａｂ．１ Ａｃｔｕａｌ ｅｆｆｅｅｔ ｏｆｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ Ｈａｒｂｉｎ Ｌｏｎｇｈｕａ Ｃｏａｌ Ｃｈｅｍｉｅａｌ Ｃｏ．Ｌｔｄ． ｍｇ・Ｌ一‘ ｝ 项目 Ｃ０Ｄ Ｂ０Ｄ 挥发酚 氨氮 ２ ＥＢＡ生物组合技术的应用 ２，１ 运行稳定的煤化工废水处理示范工程 ｝ 进水 出水 ３ ５００ ８７．５ ９８０ ９．８ ２００ ０．２ ２５０ １５ 中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司的生产废水来 自于煤加工过程，包括焦化废水、气化废水、液化废 水，主要以高浓度煤气洗涤废水为主。该废水的特 点是水质复杂，含有大量酚类、多环芳香族化合物及 含氮、氧、硫的杂环化合物和氰、石油烃、氨氮等有 毒、有害物质。废水的综合水质如下：ＣＯＤ为２ ０００ ～该技术解决了中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司 煤化工废水对松花江及其周围环境的污染问题，进 而达到环境效益、经济效益和社会效益的统一，为企 业的长远发展打下良好的基础。该示范工程节省基 建投资约１０％～２０％，节约运行费用约１０％～ １５％。 ３ ５００ ｍｇ／Ｌ，ＢＯＤ５／ＣＯＤ为０．２８—０．３２，总酚为 ２．２正在试运行的煤化工废水处理工程 ４００—８００ ｍｇ／Ｌ，挥发酚为５０—２５０ ｍｇ／Ｌ，氨氮为 １００～２５０ ｍｇ／Ｌ，石油烃为５０～１５０ ｍｇ／Ｌ，硫化物为 中煤鄂尔多斯能源化工有限公司采用ＢＧＬ气 化炉，该气化炉的废水特点为：①废水中表面活性物 １０—５０ ｍｇ／Ｌ，氰化物为０．５～５ ｍｇ／Ｌ，硫氰酸盐为 ２０—５０ ｍｇ／Ｌ，温度为４５～５５℃，ｐＨ值为６．５— ８．５，废水水量为３６０ ｍ ／ｈ。 该公司煤化工废水处理工程采用ＥＢＡ生物组 质较多，曝气时泡沫很大；②废水中的油类物质呈乳 状，采用隔油及加压气浮等工艺，去除效果较差；③ 废水中的主要污染物成分有单元酚、多元酚、氨氮、 有机氮、脂肪酸及其他较少量的苯属烃、萘、蒽、噻 合技术（见图１），于２００７年７月１８日开始施工， ・吩、吡啶等难降解有机物，废水的可生化性较差（Ｂ／ ３７・ 第３１卷第６期 中国给水排水 ｗｗｗ．ｗａｔｅｒｇａｓｈｅａｔ．ｃｏｒｎ ｃ比值＜０．３）；④废水中ＣＯＤ＝４ ０００ ｍｇ／Ｌ，ＢＯＤ ＝动研究［Ｊ］．哈尔滨工业大学学报，２０１０，４２（４）：５８０ —１ １２０ ｍｇ／Ｌ、总酚：７００ ｍｇ／Ｌ、氨氮＝３５０ ｍｇ／Ｌ， 中煤鄂尔多斯能源化工有限公司废水处理工程 ５８３． 废水水量＝３５０ ｍ ／ｈ。 ２０１２年５月开始施工，２０１３年９月开始调试，２０１３ 年１２月进入试运行，目前进水负荷已经达到设计能 力的７５％～９０％，处理出水直接进入循环水系统不 外排，实现了废水的零排放。 该公司废水处理工艺流程如下：进水一酚氨回 收废水调节池一沉浮池系统一ＥＣ外循环厌氧系统 一沉淀池一生物增浓系统一改良Ａ／Ｏ系统一二沉 ［５］ 韩洪军，王伟，李慧强，等．厌氧共代谢处理煤化工废 水的方法［Ｐ］．中国专利：ＺＬ２００９１００７２０３４．０，２００９— ０５—１５． ［６］ Ｗａｎｇ Ｗｅｉ，Ｈａｎ Ｈｏｎｇ－ｊｕｎ，Ｙｕａｎ Ｍｉｎ．Ｅｎｈａｎｃｅｄ ａｎａｅｒｏ— ｂｉｃ ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｒｅａｌ ｃｏａｌ ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｗｉｔｈ ｍｅｔｈａｎｏｌ ａｄｄｉｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊ Ｅｎｖｉｒｏｎ Ｓｃｉ，２０１０，２２ （１２）：１８６８—１８７４． ［７］ Ｗａｎｇ Ｗｅｉ，Ｍａ Ｗｅｎ—ｃｈｅｎｇ，Ｈａｎ Ｈｏｎｇ－ｊｕｎ，ｅｔ ａ１．Ｔｈｅｒ－ ｍｏｐｈｉｌｉｅ ａｎａｅｒｏｂｉｃ ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ ｏｆ Ｌ￣ｒｇｉ ｃｏａｌ ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ 池一高密度沉淀池一高级氧化系统一曝气生物滤池 一Ｖ型滤池一清水池一出水。运行结果见表２。 表２ 中煤鄂尔多斯能源化工有限公司煤化工废水处理 工程运行结果 Ｔａｂ．２ Ａｃｔｕａｌ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｉｎ ａ ＵＡＳＢ ｒｅａｃｔｏｒ［Ｊ］．Ｂｉｏｒｅｓｏｕｒ Ｔｅｃｈｎｏｌ， ２０１１，１０２（３）：２４４１—２４４７． ［８］ 韩洪军，赵茜，徐春艳，等．一种降低煤化工废水污染 物的生物增浓装置［Ｐ］．中国专利：ＺＬ２０１ｌ１０４２１０７６． ８．２０１２—０６—２７． Ｏｒｄ。ｓ Ｅｎｅｒｇｙ ａＩＩｄ Ｃｈｅｌｌｌｉｃａｌ Ｃ。．Ｌｔｄ．ｍｇ．Ｌ—ｌ 项目 进水 出水 ［９］ 韩洪军，徐鹏，贾胜勇，等．厌氧／生物增浓／改良ＡＯ／ ＢＡＦ工艺处理煤化工废水［Ｊ］．中国给水排水，２０１３， ２８（６）：６５—６７． Ｃ０Ｄ ４ ０００ ＜６Ｏ ＢＯＤ １ １６０ ４．６ 总酚 ７００ １０ 氨氮 ３５０ １．０ ［１０］ Ｆａｎｇ Ｆ，Ｈａｎ Ｈ Ｊ，Ｚｈａｏ Ｑ，ｅｔ ａ１．Ｂｉｏａｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｉｏ— ｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｔａｃｔ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｏｒ（ＢＣＯＲ）ｗｉｔｈ ｐｈｅｎｏｌ— ｄｅｇｒａｄｉｎｇ ｂａｃｔｅｒｉａ ｆｏｒ ｃｏａｌ ｇａｓｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ３结论 我国由于能源紧缺的问题，“十二五”期问以煤 制油、煤制气为龙头的煤化工项目发展迅猛，但是煤 化工企业所处地点的水资源匮乏，地表水环境容量 有限，目前筹备建设和已经建设的煤化工项目普遍 （ＣＧＷ）ｔｒｅａｔｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｂｉｏｒｅｓｏｕｒ Ｔｅｅｈｎｏｌ，２０１３，１５０： ３１４—３２０． 韩洪军，李慧强，杜茂安，等．厌氧／好氧／生物脱氨工 艺处理煤化工废水［Ｊ］．中国给水排水，２０１０，２６（６）： ７５—７７． 存在煤化工废水处理水质不达标的难题。依托已有 的示范工程和正在调试运行的典型范例，剖析ＥＢＡ 生物组合技术适应于我国煤化工废水处理的技术特 点，为我国煤化工行业将真正实现废水处理水质达 标排放以及零排放的目标，对缓解目前煤化工企业 的环保压力，促进煤化工企业良性发展有重要的现 实意义。 参考文献： ［１］ 李丹阳．基于氮气气浮除油与改善煤化工废水生化 处理效能研究［Ｄ］．哈尔滨：哈尔滨工业大学，２０１３． ［２］韩洪军，王伟，徐春艳，等．采用氮气气浮装置处理煤 制气废水的方法［Ｐ］．中国专利：ＺＬ２０１０１０５５７０６８．１， ２０１１—０５一ｌ１． 作者简介：徐春艳（１９７５一 ），女，黑龙江桦川人， 博士， 高级工程师， 从事高浓度难降解有 机工业废水处理和市政污水处理研究与应用 工作。 Ｅ—ｍａｉｌ：ｘｕｘｕｌｏｖｅｔｕｔｕ＠１３９．ｃｏｎｌ ［３］韩洪军，王伟，马文成，等．外循环厌氧工艺处理鲁奇 炉煤制气废水的研究［Ｊ］．哈尔滨工业大学学报， ２０１０，４２（６）：９０７—９０９． ［４］ 韩洪军，王伟，敖凯，等．外循环厌氧反应器的快速启 收稿日期：２０１４—０７—２２ ・３８・
