臭氧與生物處理的結(jié)合是臭氧應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域最重要的方式。這種工藝組合的協(xié)同作用可以通過(guò)提高它們的可生物降解性將難降解及抑制性化合物或中間產(chǎn)物氧化。焦化廢水尾水（經(jīng)過(guò)預(yù)處理和生化處理）中含有大量難降解有機(jī)物，常規(guī)的物化、生物方法很難將出水有機(jī)物降低到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。本文以南京某焦化廢水處理廠生化處理后尾水為研究對(duì)象，通過(guò)中試試驗(yàn)考察了Ozone-Bio-Ozone（臭氧-生物-臭氧）工藝深度處理焦化廢水的效果和可行性。

    焦化廢水是一種典型的高濃度難降解有機(jī)廢水，經(jīng)過(guò)預(yù)處理及二級(jí)生化處理后，水中的酚、氰、油、BOD5等物質(zhì)能夠得到有效地去除，而對(duì)一些難降解有機(jī)物的去除效果不佳，這些殘留的有機(jī)污染物主要包括長(zhǎng)鏈烴、苯系物、間甲苯酚、雜環(huán)化合物、胺類等難降解有機(jī)物，大多數(shù)為對(duì)生物有抑制、對(duì)環(huán)境有持久性危害的有機(jī)污染物，直接排放則對(duì)環(huán)境造成潛在危害。另外，經(jīng)過(guò)生物處理后的焦化廢水可生化性和酶活性都比較差，難以生物降解。因此，焦化廢水尾水的綠色深度處理是一個(gè)亟待解決的課題。

    近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外的水專家在焦化廢水尾水深度處理技術(shù)領(lǐng)域的研究方面非�；钴S，開(kāi)發(fā)出了許多有效的焦化廢水尾水的深度處理方法，如化學(xué)氧化法、折點(diǎn)加氯法、吸附過(guò)濾法、混凝沉淀法等。

    隨著國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，傳統(tǒng)深度處理工藝很難滿足新的排放標(biāo)準(zhǔn)，且這些工藝還存在著操作復(fù)雜、加藥量大、產(chǎn)物較多，容易造成二次污染等問(wèn)題。隨著人們環(huán)保觀念的加強(qiáng)，更多的環(huán)保公司把研究方向放在了一些綠色氧化劑上，如一些過(guò)氧化物和高鐵酸鹽等，但是研究的結(jié)果也凸顯了一些問(wèn)題的存在，像處理效率不高，反應(yīng)條件復(fù)雜和反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)等。對(duì)于難生物降解的廢水，臭氧及其衍生高級(jí)氧化技術(shù)（AdvancedOxidationProcesses，AOPs）顯示了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。關(guān)于臭氧在廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用，如何使用氧化劑有很多的觀點(diǎn)。不過(guò)，考慮到各方面的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行性，最重要的方法是臭氧與生物處理組合工藝的應(yīng)用。通過(guò)這種方法，即使是高污染的廢水，如垃圾滲濾液或高負(fù)荷工業(yè)生產(chǎn)污水也可被凈化。由于生產(chǎn)臭氧成本相對(duì)較高，而生物處理方法成本要低得多，在1992年底，首次出現(xiàn)了“生物前處理-臭氧-生物后處理（Bio-Ozone-Bio）”組合應(yīng)用。

    一般來(lái)說(shuō)，二級(jí)出水含有不可進(jìn)一步生物降解的化合物，可以通過(guò)臭氧處理成功的延續(xù)這個(gè)廢水處理工藝。一個(gè)高級(jí)進(jìn)步的生物處理步驟取決于是否通過(guò)合適的臭氧投加劑量提高了生物可降解性。這一應(yīng)用可將中間化合物“局部氧化”或“斷裂”。這個(gè)臭氧化工藝類似于一個(gè)臭氧-生物方法（Ozone-Bio）的多步驟工藝，并遵循“盡可能低的部分氧化和盡可能高的生物氧化”原則，降低臭氧消耗，因此為更經(jīng)濟(jì)的工藝。

    基于綠色處理工藝和經(jīng)濟(jì)成本雙重考慮，本試驗(yàn)以經(jīng)過(guò)“A2/O”處理的焦化廢水為對(duì)象，進(jìn)行了“Ozone-Bio-Ozone”三段式臭氧氧化和生化組合工藝焦化廢水生化處理后尾水進(jìn)行深度處理的效果和可行性研究。

    圖試驗(yàn)取樣照片：①為南京某焦化污水處理廠二沉池出水（即中試試驗(yàn)進(jìn)水），②為經(jīng)過(guò)“Ozone-BAF-Ozone”組合工藝處理后出水

    賽萊默（中國(guó)）對(duì)南京某焦化污水尾水中試項(xiàng)目介紹

    項(xiàng)目簡(jiǎn)介

    此次試驗(yàn)的南京某焦化污水廠采用的”A2/O”傳統(tǒng)工藝法對(duì)焦化廢水進(jìn)行前處理，處理后的出水COD值為130~300mg/L，尾水處理采用的是混凝沉淀法，無(wú)法滿足國(guó)家煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB16171-2012一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)（COD≤80mg/L）。從該廠混凝沉淀段運(yùn)行情況來(lái)看，存在著一些問(wèn)題，如需投加大量的化學(xué)藥劑，易造成二次污染，且后續(xù)污泥產(chǎn)量較大，耐沖擊負(fù)荷能力較差，出水狀況不穩(wěn)定等。

    試驗(yàn)裝置與操作

    中試工藝流程為：進(jìn)水（取自二沉池）→1#臭氧設(shè)備→BAF→2#臭氧設(shè)備→排水。

    臭氧氧化裝置采用的是賽萊默（Xylem）公司品牌威德高（WEDECO）GSO30臭氧發(fā)生器，主要由臭氧反應(yīng)罐和臭氧發(fā)生器組成。臭氧反應(yīng)罐容量為250L，臭氧發(fā)生器額定產(chǎn)氣量為60g/h，自帶3臺(tái)制氧機(jī)提供所需氧源，氧氣濃度為99.5％。臭氧產(chǎn)氣量可通過(guò)改變臭氧發(fā)生器功率來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，產(chǎn)生的臭氧通過(guò)反應(yīng)罐下部的進(jìn)氣口進(jìn)入到反應(yīng)罐里面，臭氧在通過(guò)濾頭時(shí)被切割成小氣泡，并在上升過(guò)程中與廢水發(fā)生氧化反應(yīng)，尾氣由設(shè)備自帶臭氧破壞器進(jìn)行收集處理。具體參見(jiàn)http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

    曝氣生物濾池（BAF）裝置為賽萊默（Xylem）公司品牌Leopold上流式BAF柱，濾柱過(guò)濾面積約0.37m2，內(nèi)部濾料分為兩層，底層采用尺寸為3~19mm的礫石作為承托層，上層采用尺寸為1.9~3.35mm的石英砂作為填料層，曝氣采用Leopold高效曝氣濾磚。試驗(yàn)中先將經(jīng)過(guò)臭氧氧化后的廢水經(jīng)過(guò)一個(gè)中間水罐，讓水中殘留的臭氧充分分解，再把廢水加入BAF柱中，采用間歇方式進(jìn)行曝氣生物濾池生化試驗(yàn)，隔一段時(shí)間采樣測(cè)定。

    試驗(yàn)設(shè)計(jì)水處理量為24m3/d。

    “Ozone-BAF-Ozone”試驗(yàn)COD降解曲線圖

    分析方法

    廢水的COD檢測(cè)采用的是賽萊默（Xylem）公司W(wǎng)TWCOD快速檢測(cè)儀。

    結(jié)果分析

    試驗(yàn)共運(yùn)行150天，其中設(shè)備安裝及調(diào)試運(yùn)行時(shí)間為30天，試驗(yàn)正常運(yùn)行及試驗(yàn)條件優(yōu)化時(shí)間公用約120天。由試驗(yàn)結(jié)果可知，利用Ozone-BAF-Ozone（臭氧+曝氣生物濾池+臭氧）三段處理工藝技術(shù)，可將COD小于300mg/L的焦化廢水尾水降解至COD小于80mg/L，兩段臭氧工藝中的臭氧投加總量為≤150mg/L。試驗(yàn)取樣照片見(jiàn)圖2。

    試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示，在進(jìn)水COD為266mg/L時(shí)，當(dāng)前段（1#）臭氧投加量為100mg/L，“Ozone-BAF”兩段工藝可將COD降解到136mg/L，降解率為48.87%；第三段Ozone試驗(yàn)中，在后段（2#）臭氧投加量50mg/L時(shí)，可將BAF出水COD降解到66mg/L，此時(shí)的COD降解率為75.2%，出水滿足國(guó)家煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB16171-2012一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)COD≤80mg/L的要求。

    與該廠采用的混凝沉淀法深度處理焦化廢水尾水工藝相比較，“Ozone-BAF-Ozone”工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：

    “Ozone-BAF-Ozone”工藝為綠色處理工藝，反應(yīng)后生成物為O2和H2O，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，無(wú)沉淀物生成，可以大大減少污泥產(chǎn)量；

    “Ozone-BAF-Ozone”操作費(fèi)用大大減少，其噸水處理費(fèi)用是既有混凝沉淀深度處理工藝的50%以下；

    “Ozone-BAF-Ozone”工藝對(duì)尾水難降解COD和色度有著很好的處理效果，可以保證出水COD小于80mg/L，滿足國(guó)家新的焦化廢水排放標(biāo)準(zhǔn)；

    “Ozone-BAF-Ozone”工藝耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，可以保證出水的穩(wěn)定性。

    小結(jié)

    隨著國(guó)家對(duì)于焦化污水排放標(biāo)準(zhǔn)要求的日趨嚴(yán)格，新的排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施日期的日益臨近，許多焦化污水處理廠面臨著升級(jí)改造的技術(shù)難題，基于此，賽萊默（Xylem）進(jìn)行了這次針對(duì)焦化廢水難降解尾水的中試試驗(yàn)研究，試驗(yàn)證明，“Ozone-BAF-Ozone”工藝不但可以滿足國(guó)家新排放標(biāo)準(zhǔn)COD小于80mg/L的要求，同時(shí)可以大大減少化學(xué)藥劑的投加量和剩余污泥的產(chǎn)量，進(jìn)而減少運(yùn)行操作費(fèi)用，可以作為現(xiàn)有焦化污水處理廠升級(jí)改造及新建焦化污水處理廠深度處理部分的優(yōu)先選擇方案。（來(lái)源：谷騰環(huán)保網(wǎng)）