焦化废水是在煤制焦、煤气净化及焦化产品回收等过程中产生的[1],其成分复杂、有机物含量高且难降解,大多以芳香族及杂环化合物的形式存在[2],致使COD、氨氮、酚和氰的浓度较高,是一种可生化性差、处理难度大的工业废水。目前国内焦化废水处理普遍采用以生物处理为核心的A-O(包括A2-O和A-O2)工艺,但出水COD多难以达标[3-4],且处理中均须加入至少1倍的新鲜水予以稀释[5-7],增加了处理水量和处理成本。在水资源严重短缺,环境保护形势极其严峻的我国,迫切需要找到一条焦化废水减量化并循环回用的新途径。针对焦化废水中诸多污染物质很难被传统的生化处理去除的特点,开发出了一种新工艺即物化预处理/生物处理(A-O)/膜生物反应器(MBR)。首先通过物化预处理预先降解部分污染物并提高废水的可生化性,生物处理后采用膜生物反应器进一步提高处理效率。试验连续考察了中试流程对焦化废水的处理效果,并与现有的焦化厂酚氰废水处理工程进行了比较。1·试验材料与方法现场中试用水取自某焦化厂的焦化原水,其成分复杂、水质波动大,并含有生物抑制性物质。特别是本中试试验期间的某段时间正值该厂新建焦炉的投产调试阶段,水质完全不正常,波动很大,极其严重地干扰了生物处理系统的正常运行。试验期间的原水水质见表1。废水的pH值在6·5~10·0,均值为8·0,废水温度在25~35℃,平均值为30℃。中试试验工艺流程如图1所示,中试装置见图2。现有的废水处理流程见图3。物化预处理是物化技术的组合,包含化学反应、氧化还原反应、过滤、混凝沉淀等处理。其关键设备是物化反应器,内装有复合填料,并根据水质不同进行单元组合,加入复合药剂。废水中的污染物在物化反应器中发生一系列的化学反应和氧化还原反应,从而使污染物降解。中试装置生物处理部分的工艺设计完全模拟焦化厂现有处理系统A

-O工艺的设计参数。经物化预处理后的废水依次进入厌氧池和好氧池,在此废水中的大部分有机物被降解。NH3-N在好氧池内硝化,在厌氧池内反硝化。好氧池出水混合液回流到厌氧池。生化出水从好氧池流入膜生物反应器(MBR)进行固液分离,清水从膜内抽出。膜组件采用抗污染的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜,帘式结构。膜的截留作用延长微生物在系统中的停留时间[8],提高污泥浓度,增强系统对水力负荷和污染物负荷变化的适应性。大部分污泥回流到好氧池,剩余污泥排出。2·试验数据与图表解析在中试系统连续运行期间,对流程各段水质以及焦化厂现有处理系统水质进行了逐日监测,并将中试系统的去除效果与焦化厂现有系统(加1倍左右稀释水)的处理效果进行了比较。2·1　提高废水可生化性的效果物化反应器不仅能降低焦化废水中的有机物浓度,并且能改善有机物质的组成,进而提高废水的可生化性。用ρ(BOD5)/ρ(COD)比值表示的经物化反应器处理前、后废水可生化性的变化如图4所示。经过预处理,ρ(BOD5)/ρ(COD)的比值平均提高了9·8%。