黃仕元，曾光明
(湖南大學(xué)　 環(huán)境工程系，湖南　 長沙　 410082)

　　摘要：對焦油，COD_cr，BOD₅，酚的質(zhì)量濃度分別為1295mg／L，1642mg／L，581mg／L，260mg／L的煤氣氣洗滌廢水，采用先破乳、后混凝再經(jīng)復(fù)合微生物曝氣處理的方法，處理后出水的焦油，COD_cr，BOD₅，酚的質(zhì)量濃度分別　 6.2～9.2mg／L，61.4～104.4mg／L，26～41mg／L，0.64～0.83mg／L。試驗(yàn)中陽離子高分子破乳劑用量為15mg／L,陽離子高分子混凝劑用量為8mg／L，曝氣生物處理用的菌種為人工復(fù)合馴化。
　　關(guān)鍵詞：煤氣；洗滌廢水；廢水處理；混凝；曝氣；破乳
　　中圖分類號：X703.1　　 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A　　 文章編號：1009-2455（2003）004-0039-03

Treatment of coal Gas Scrubbing Wastewater by Coagulation-High-Effciency Compound Microorganism
HUANG Shi-yuan，ZENG Guang-ming
(EnvironmentEngineeringDepartment，Hunan University，Changsha 410082，China)

　　Abstract：The coal gas scrubbing wastewater whose mass concentrations of coal tar，COD_cr，，BOD₅ and phenol were 1295 mg／L，1642 mg／L，581 mg／L and 260 mg／L respectively was treated by a method of emulsion breaking-coagulation-compound microorganism aeration．After the treatment，the concentrations of coal tar，COD_cr，BOD₅ and phenol in the outlet water were 61.4-104.4 mg／L，24～41 mg／L，0.64～0.83 mg／L respectively．In the test，the use level of cationic polymer emulsion breaking agent was 15 mg／L，the use level of cationic polymer coagulant was 8 mg／L and the inoculating seed used for the aeration biological treatment was artificially compounded and acclimated．
　　Keywords：coal gas；scrubbing wastewater；wastewater treatment；coagulation；aeration；emulsion breaking

　　煤氣洗滌廢水主要來自冷煤氣生產(chǎn)中氣液分離器的冷凝水和洗滌塔中的洗滌水，其中含有許多固體雜質(zhì)，氨、焦油、酚、氰及其他有機(jī)物，是較難治理的重要污染物，目前常用的方法有混凝+活性污泥法、混凝+生物接觸氧化法、催化濕式氧化法等^[1]。本實(shí)驗(yàn)采用混凝+SBR反應(yīng)器高效復(fù)合微生物氧化法處理煤氣洗滌廢水取得了較好的去除效果。

1 廢水水質(zhì)

　　廢水取自衡陽軋鋼廠煤氣發(fā)生站隔油沉淀池的出水，此廢水作為試驗(yàn)的原水，其水質(zhì)見表1。

2 試驗(yàn)材料與裝置

　　HCA型陽離子高分子破乳劑，無色透明膠體，含固量39％，能與水以任何比例互溶，且溶速快。陽離子度100％，使用時(shí)配制成0.1％濃度。
　　HCB型陽離子高分子混凝劑，無色透明膠體，含固量10％，相對分子質(zhì)量250萬，能與水以任何比例互溶，溶速較快，陽離子度10％，使用時(shí)配制成0.1%濃度。
　　混凝沉淀試驗(yàn)采用DHSY型六聯(lián)電動混凝試驗(yàn)儀，轉(zhuǎn)速30-300r／min，連續(xù)可調(diào)。SBR反應(yīng)器有效容積為15L，DKL-120型空氣壓縮機(jī)，壓力為0.4Mpa,流量為0.12m³/min。
　　高效復(fù)合微生物是采用進(jìn)口菌種經(jīng)人工馴化而成，主要由芽苞桿菌屬(Bacillus)、產(chǎn)堿假單苞菌屬(Pseudomonas)、硫桿菌屬(Thiobacillus)、五色桿菌屬(Achrommnabcter)、　 亞硝化單胞菌屬(Nitrobacter)、腸桿菌屬(Enterobacter)及微球菌屬(Micococcus)等組成^[2]。

3 試驗(yàn)方法

3.1 混凝沉淀試驗(yàn)
　　取六個1 000mL燒杯，每個分別放　 800mL試驗(yàn)廢水樣，在六聯(lián)攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為120r／min時(shí)，同時(shí)投加HCA破乳劑，攪拌1.0min后，快速攪拌下(240r／min)再投加HCB混凝劑，攪拌1.5min，再慢速(60r／min)攪拌10min。靜置30min后取上層清液進(jìn)行分析測定。
3.2 高效復(fù)合微生物氧化試驗(yàn)方法
　　高效復(fù)合微生物近年來在染料、醫(yī)藥、涂料化工等廢水處理工程的應(yīng)用中獲得了很好的效果。其主要是利用高效復(fù)合微生物優(yōu)異的破雜環(huán)、斷長鏈、耐鹽、除氮、降COD、提高m(BOD)／m(COD)的能力。高效復(fù)合微生物與普通活性污泥的顯著區(qū)別在于高效復(fù)合微生物的種類齊全，活性高。
3.2.1 活性污泥微生物的培養(yǎng)
　　將糞便水過濾并稀釋，控制BOD₅的質(zhì)量濃度為450mg／L，作為培養(yǎng)用污水。并將高效復(fù)合微生物菌種投入到培養(yǎng)用污水中，在20℃下將1000mL污水進(jìn)行靜態(tài)培養(yǎng)，間歇換水，每天1次，每次換水量為混合液容積的一半，經(jīng)9d培養(yǎng)后，混合液沉降比達(dá)到22％，BOD₅去除率達(dá)到85％，培養(yǎng)好的活性污泥微生物需繼續(xù)馴化。
3.2.2 高效復(fù)合微生物的馴化
　　在培養(yǎng)成熟的活性污泥混合液中，繼續(xù)悶曝?fù)Q水，在換水時(shí)加入并逐漸增加煤氣洗滌廢水的比重，其加入量按每次100mL遞增，直到全部進(jìn)水為煤氣洗滌廢水，經(jīng)10d馴化，煤氣洗滌廢水中BOD₅，焦油，酚的去除率分別達(dá)到88％，80％，99％，混合液沉降比為20％，并鏡檢發(fā)現(xiàn)活性污泥中有大量的芽孢桿菌和微球菌屬等微生物群體。
3.2.3 高效復(fù)合微生物氧化試驗(yàn)方法
　　高效復(fù)合微生物馴化穩(wěn)定后加入SBR反應(yīng)器中，并放人混凝沉淀出水。分別曝氣14，16，18，20h，沉淀2h左右后排放，取出水樣測定污染物，求出其去除效率。

4 試驗(yàn)結(jié)果與分析

4.1 混凝沉淀試驗(yàn)
4.1.1 HCA陽離子破乳劑最佳投藥量的確定
　　當(dāng)HCB混凝劑投加量為4mg／L時(shí)，HCA破乳劑不同投加量對處理效果的影響，如圖1。

　　試驗(yàn)結(jié)果表明，在HCB為4mg／L的情況下，不同HCA投加量對煤氣洗滌廢水中的焦油與懸浮物的去除均有較好的效果，去除率分別在81.5％-96.9％，95.6％～97.1％。這是由于呈陰離子型的油水乳液在HCA破乳劑作用下，焦油呈細(xì)滴懸浮在水中，當(dāng)加入陽離子電荷密度高、相對分子質(zhì)量大的HCB混凝劑時(shí)，焦油凝聚成較大的絮凝體沉降下來。HCA用量為15 mg／L時(shí)，焦油的去除率達(dá)96.7％。
　　當(dāng)HCA破乳劑投加量為15 mg／L時(shí)，改變HCB混凝劑投加量對處理效果的影響，如圖2。

　　試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)HCB投加量在6～8mg／L時(shí)，焦油和SS去除率分別高達(dá)97.1％和98.2％，若再繼續(xù)增加HCB用量，效果反而下降，這與陽離子高分子混凝劑的特性有關(guān)。當(dāng)超過最佳劑量時(shí)，由于水樣體系電荷反號，使處理效果反而變差。從圖2看出，HCA投加量為15 mg／L，HCB投加量為8 mg／L，其焦油、SS去除率最高，而酚、COD_cr的處理效果相對來說也較好。
4.1.2 pH值對處理效果的影響
　　當(dāng)HCA和HCB投加量分別為15 mg／L與8mg／L時(shí)，改變試驗(yàn)廢水樣的pH值，進(jìn)行混凝沉淀試驗(yàn)，其結(jié)果見圖3。

　　PH值在4-8范圍內(nèi)效果較好。在實(shí)際應(yīng)用中，廢水的PH值在8左右，所以不需調(diào)整其PH值，其焦油、SS的平均去除率可大于95%。
4.1.3　沉降時(shí)間對去除焦油效率的影響
　　在原水中，投加HCA 15mg／I，HCB 8mg／L經(jīng)混凝后沉降15，30，45，60min。結(jié)果表明：沉降時(shí)間對焦油去除率有較大影響。沉降30min之內(nèi)，隨著沉降時(shí)間增加焦油去除率迅速提高，但超過30min后，去除率增加不大。從實(shí)際生產(chǎn)的角度，在保證一定的去除率時(shí)，沉降時(shí)間較短為好，故此確定沉降時(shí)間30min為宜。
4.2 高效復(fù)合微生物氧化試驗(yàn)
　　試驗(yàn)水樣為HC型混凝劑混凝沉淀后的上清液，其水質(zhì)如表2，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

　　試驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)曝氣時(shí)間為18h，出水酚，焦油，COD_cr，BOD₅的質(zhì)量濃度分別為0.64-0.83，6.2-9.2，61.4-104.4,26-41mg／L，全部達(dá)到了該行業(yè)二級及以上排放標(biāo)準(zhǔn)。隨著曝氣時(shí)間的增加，各污染物的去除率也有所增加，但以取曝氣時(shí)間18h為宜。

5　結(jié)論

　?、倜簹庹久簹庀礈鞆U水經(jīng)HC型高分子陽離子混凝劑混凝沉淀，在HCA，HCB投加量為15mg／L和8mg／L，其焦油和SS的去除率分別高達(dá)97.1％和98.2％，并對酚和有機(jī)物也有一定的去除效果。該工藝是一種良好的預(yù)處理工藝。
　?、谠谧罴袶CA和HCB投加量分別為15mg／L和8mg／L情況下，煤氣洗滌廢水的pH值為4-8時(shí)，去除焦油和SS的效果最好?；炷恋淼臅r(shí)間以30min為宜，延長時(shí)間不經(jīng)濟(jì)，沉降時(shí)間過短則焦油和SS的去除效果急劇下降。
　?、鄹咝?fù)合微生物氧化在曝氣時(shí)間為18h時(shí)，即可達(dá)到行業(yè)排放二級以上標(biāo)準(zhǔn)，酚的去除率達(dá)99％以上，COD_cr和BOD₅的去除率都分別大于87％和84％，焦油去除率大于76％。
　?、懿捎肏C型混凝劑進(jìn)行混凝沉淀預(yù)處理和高效復(fù)合微生物氧化法二段工藝，可使隔油池后的煤氣洗滌廢水處理到行業(yè)達(dá)標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]婁金生，吳俊奇．水污染治理新工藝與設(shè)計(jì)[M]，北京：海洋出版社，1999．
[2]何義亮，張波．2001年中日水處理技術(shù)國際交流會IC]．上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2001，161—164．

作者簡介：黃仕元(1967—)，男，湖南益陽人，南華大學(xué)環(huán)境工程教研室主任，現(xiàn)為湖南大學(xué)在讀研究生，電話(0734)8280670。