黃仕元，曾光明
(湖南大學　 環境工程系，湖南　 長沙　 410082)

　　摘要：對焦油，COD_cr，BOD₅，酚的質量濃度分別為1295mg／L，1642mg／L，581mg／L，260mg／L的煤氣氣洗滌廢水，采用先破乳、后混凝再經復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合馴化。
　　關鍵詞：煤氣；洗滌廢水；廢水處理；混凝；曝氣；破乳
　　中圖分類號：X703.1　　 文獻標識碼：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，氨、焦油、酚、氰及其他有機物，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]。本實驗采用混凝+SBR反應器高效復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

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

2 試驗材料與裝置

　　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％，使用時配制成0.1%濃度。
　　混凝沉淀試驗采用DHSY型六聯電動混凝試驗儀，轉速30-300r／min，連續可調。SBR反應器有效容積為15L，DKL-120型空氣壓縮機，壓力為0.4Mpa,流量為0.12m³/min。
　　高效復合微生物是采用進口菌種經人工馴化而成，主要由芽苞桿菌屬(Bacillus)、產堿假單苞菌屬(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 試驗方法

3.1 混凝沉淀試驗
　　取六個1 000mL燒杯，每個分別放　 800mL試驗廢水樣，在六聯攪拌機轉速為120r／min時，同時投加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后取上層清液進行分析測定。
3.2 高效復合微生物氧化試驗方法
　　高效復合微生物近年來在染料、醫藥、涂料化工等廢水處理工程的應用中獲得了很好的效果。其主要是利用高效復合微生物優異的破雜環、斷長鏈、耐鹽、除氮、降COD、提高m(BOD)／m(COD)的能力。高效復合微生物與普通活性污泥的顯著區別在于高效復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
　　將糞便水過濾并稀釋，控制BOD₅的質量濃度為450mg／L，作為培養用污水。并將高效復合微生物菌種投入到培養用污水中，在20℃下將1000mL污水進行靜態培養，間歇換水，每天1次，每次換水量為混合液容積的一半，經9d培養后，混合液沉降比達到22％，BOD₅去除率達到85％，培養好的活性污泥微生物需繼續馴化。
3.2.2 高效復合微生物的馴化
　　在培養成熟的活性污泥混合液中，繼續悶曝換水，在換水時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，直到全部進水為煤氣洗滌廢水，經10d馴化，煤氣洗滌廢水中BOD₅，焦油，酚的去除率分別達到88％，80％，99％，混合液沉降比為20％，并鏡檢發現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 高效復合微生物氧化試驗方法
　　高效復合微生物馴化穩定后加入SBR反應器中，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 試驗結果與分析

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

　　試驗結果表明，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，焦油呈細滴懸浮在水中，當加入陽離子電荷密度高、相對分子質量大的HCB混凝劑時，焦油凝聚成較大的絮凝體沉降下來。HCA用量為15 mg／L時，焦油的去除率達96.7％。
　　當HCA破乳劑投加量為15 mg／L時，改變HCB混凝劑投加量對處理效果的影響，如圖2。

　　試驗結果表明，當HCB投加量在6～8mg／L時，焦油和SS去除率分別高達97.1％和98.2％，若再繼續增加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。當超過最佳劑量時，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HCA和HCB投加量分別為15 mg／L與8mg／L時，改變試驗廢水樣的pH值，進行混凝沉淀試驗，其結果見圖3。

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

　　試驗結果表明：當曝氣時間為18h，出水酚，焦油，COD_cr，BOD₅的質量濃度分別為0.64-0.83，6.2-9.2，61.4-104.4,26-41mg／L，全部達到了該行業二級及以上排放標準。隨著曝氣時間的增加，各污染物的去除率也有所增加，但以取曝氣時間18h為宜。

5　結論

　　①煤氣站煤氣洗滌廢水經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97.1％和98.2％，并對酚和有機物也有一定的去除效果。該工藝是一種良好的預處理工藝。
　　②在最佳HCA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，去除焦油和SS的效果最好。混凝沉淀的時間以30min為宜，延長時間不經濟，沉降時間過短則焦油和SS的去除效果急劇下降。
　　③高效復合微生物氧化在曝氣時間為18h時，即可達到行業排放二級以上標準，酚的去除率達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％。
　　④采用HC型混凝劑進行混凝沉淀預處理和高效復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達標。

參考文獻：

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

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