【正文】 焦化工業(yè)廢水工藝設(shè)計(jì)焦化工業(yè)廢水工藝設(shè)計(jì)目 錄摘 要 1關(guān)鍵詞 1Abstract 11 前言 2 焦化廢水的來源、特性及物理意義 2 焦化廢水的來源 2 焦化廢水的特性 2 處理焦化廢水的目的及意義 3 焦化廢水處理現(xiàn)狀及處理方法 4 焦化廢水處理現(xiàn)狀 4 焦化廢水的處理方法 52 焦化廢水工藝設(shè)計(jì) 9 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料 9 污水水量和水質(zhì) 9 污水出水要求 9 工藝確定 10 工藝原理及作用 10 A2/O工藝原理 10 A2/O池的作用 11 工藝流程 12 工藝設(shè)備的作用 123 構(gòu)筑物及設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算 13 提升泵房 13 設(shè)計(jì)依據(jù) 13 設(shè)計(jì)說明 14 設(shè)計(jì)計(jì)算 14 調(diào)節(jié)池 14 設(shè)計(jì)原則 14 設(shè)計(jì)參數(shù) 15 調(diào)節(jié)池的選用與計(jì)算 15 隔油池 16 設(shè)計(jì)原則 16 設(shè)計(jì)說明 16 設(shè)計(jì)參數(shù) 17 設(shè)計(jì)計(jì)算 17 A2/O池 19 設(shè)計(jì)參數(shù) 19 平面尺寸計(jì)算 20 進(jìn)出水系統(tǒng) 22 二沉池 24 斜板沉淀池尺寸計(jì)算 24 進(jìn)水集配井 26 進(jìn)出渠道 27 排泥裝置 28 混凝沉淀池 29 設(shè)計(jì)說明 29 設(shè)計(jì)計(jì)算 29 消毒池 36 消毒設(shè)施的設(shè)計(jì) 36 消毒池的作用 36 二氧化氯的投加量 36 消毒池的設(shè)計(jì) 36 污泥濃縮池 37 概述 37 污泥量計(jì)算 37 豎流濃縮池的計(jì)算 38 污泥消化池 424 平面布置 44 總平面布置原則 44 總平面布置結(jié)果 455 高程布置及計(jì)算 45 高程布置原則 45 高程布置結(jié)果 45參考文獻(xiàn)： 45致謝： 46附錄： 4647焦化工業(yè)廢水工藝設(shè)計(jì)摘 要：焦化污水中含有大量的氨氮以及多種有毒的有機(jī)化合物，必然會(huì)造成環(huán)境污染、影響人體健康。本文為中小型焦化廠廢水處理工程工藝設(shè)計(jì)。該工程規(guī)模為10000m3/d，采用A2/O工藝。污水處理流程為：廢水從泵房到調(diào)節(jié)池，然后進(jìn)入隔油池，出水進(jìn)入A2/O反應(yīng)池，再進(jìn)入二次沉淀池，二次沉淀池出水進(jìn)入混凝沉淀池，再進(jìn)入消毒池，最后出水。污泥的流程為：從二次沉淀池以及混凝沉淀池排出的剩余污泥進(jìn)入污泥濃縮池，再進(jìn)入消化池，再進(jìn)入污泥脫水間，經(jīng)干化處理后外運(yùn)處置。出水應(yīng)達(dá)到處理后廢水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB89781996規(guī)定的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：A2/O工藝，焦化廢水，脫氮The design of coking wastewater treatment processAbstract：Coking wastewater contains a large amount of ammonia and a variety of toxic organic pounds, coking wastewater is bound to cause environmental pollution and affect human health. This article is for the design of coking wastewater treatment engineering process. The scale of the project is 10000 m3/d and use A2/O treatment. Sewage treatment process is as follows: Into the factory sewage from the pumping station to the regulating reservoir, and then flows into the Horizontal Flow Oil Separation Tank, grease trap water into the the A2/O reaction cell, and then enter the secondary sedimentation tank, secondary sedimentation tank into the coagulation and sedimentation,and then into the disinfecting tank ,and the final effluent. Sludge process: the excess sludge discharged from the secondary settling tank, as well as coagulation and sedimentation into the sludge thickener, and the into the digestion cell ,then to the sludge dewatering, then to disposal after dry processing. The treated sewage water should reach the Iclass criteria specified in the Integrated Wastewater Discharge Standard(GB 89781996). Key words: A 2/ O process, coking wastewater , denitrification1 前言 焦化廢水的來源、特性及物理意義現(xiàn)代煉焦化學(xué)工業(yè)是煙煤為原料,在隔絕空氣條件下,加熱到9601000℃，得到煉鋼所需的焦炭。焦化廠除生產(chǎn)焦炭和煤氣外，還回收苯、氨、酚等化工產(chǎn)品。焦化廢水是煤制焦炭、煤氣凈化及焦化產(chǎn)品回收過程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水[1]。焦化廢水主要包括 [2]煤氣的初冷階段煤氣冷凝水、煤氣終冷水、煤氣洗滌水和煤氣發(fā)生站的煤氣洗滌水、精苯分離水、氣柜廢水、焦?fàn)t水封水及其它場(chǎng)合產(chǎn)生的污水。煤 ：備煤 焦?fàn)t 焦炭加工 焦炭 除塵污水 除塵污水 焦油廢水分離 煤氣初冷 剩余氨水 煤氣脫氮 焦油加工 煤氣終冷 終冷污水焦油分離水 煤氣脫苯 蒸苯 煤氣脫硫 粗苯加工 粗苯分離水 煤氣管道水封水 古馬隆生產(chǎn) 凈煤氣 古馬隆污水 焦化生產(chǎn)工藝焦化廢水主要污染物質(zhì)有：COD、BOD、氰化物、氨氮、懸浮物、苯酚及苯系化合物等。焦化廢水成分多,組分復(fù)雜、濃度高、毒性大、難降解[1]。廢水中含有數(shù)十種無機(jī)和有機(jī)化合物,其中無機(jī)化合物主要是大量銨鹽、硫、硫化物、氰化物等；有機(jī)化合物除酚外，還有聯(lián)苯、吡啶、吲哚和喹啉等有機(jī)污染物。污染物色度高，屬較難生化降解的高濃度有機(jī)工業(yè)廢水[2]。焦化廢水中COD、NH3N和揮發(fā)酚等污染物濃度高，這些污染物會(huì)對(duì)人類、水產(chǎn)及農(nóng)作物都有極大危害。焦化廢水中的氨氮是一種不穩(wěn)定的物質(zhì)，在微生物作用下反應(yīng)生成NONONO3是一種致癌物質(zhì)，并引起胎兒畸形，NO3會(huì)破壞血液結(jié)合氧的能力，若飲用NO3含量超過10mg/L的水會(huì)引起高鐵血紅蛋白癥，甚至發(fā)生窒息現(xiàn)象。大量的氨氮排入水體會(huì)造成水體富營養(yǎng)化。 處理焦化廢水的目的及意義當(dāng)前，全球都面臨著水資源短缺、水質(zhì)惡化的嚴(yán)峻形勢(shì)，水污染問題成為當(dāng)今世界面臨的重要環(huán)境問題之一。，只有世界上人均占有量的1/4，屬世界十二個(gè)貧水國家之一，所以加強(qiáng)對(duì)新污染源的控制，改善老污染源處理?xiàng)l件，才能從根本上改變我國水質(zhì)惡化的現(xiàn)狀。成分CODBOD5氨氮pH含量mg/l25004500120020004001000成分酚油分氰化物色度含量mg/l1502002001000102010002500 焦化廠廢水一般組成成分及含量焦化廢水的處理一直是國內(nèi)外污水處理領(lǐng)域的一大難題，幾十年來尚未出現(xiàn)突破性的研究成果。廢水中污染物組成復(fù)雜，含有揮發(fā)酚、多環(huán)芳烴和氧硫氮等雜環(huán)化合物，屬較難生化降解的高濃度有機(jī)工業(yè)廢水。目前，焦化廢水一般要經(jīng)過預(yù)處理、二級(jí)處理和深度處理后才可能達(dá)標(biāo)排放。焦化廢水的預(yù)處理技術(shù)有：厭氧酸化法、氣浮法、混凝沉淀法等；二級(jí)處理方法很多，有生物化學(xué)法、物理法、化學(xué)法、以及物理化學(xué)法等；焦化廢水深度處理技術(shù)[3]有化學(xué)氧化法、折點(diǎn)氯化法、絮凝沉淀輔以加氯法、吸附過濾輔以離子交換法等。但目前最常用的方法是焦化廢水[4]經(jīng)隔油池、二級(jí)氣浮池除油后進(jìn)行多段曝氣生物處理，再經(jīng)氧化塘或吸附法深度處理后外排。 焦化廢水處理現(xiàn)狀及處理方法焦化廢水是國內(nèi)外工業(yè)廢水處理領(lǐng)域的難題，目前，國內(nèi)外對(duì)焦化廢水中酚、氰等有毒物質(zhì)的處理，生物活性污泥法是一個(gè)比較普遍有效方法。但對(duì)其中NH3N、氟化物、COD等去除效果較差，難以滿足外排要求，因此，國內(nèi)外對(duì)焦化廢水處理工藝和凈化技術(shù)改進(jìn)進(jìn)行很多研究，不同國家有自己特點(diǎn)，操作、運(yùn)行、測(cè)試和監(jiān)控等技術(shù)也更多地向節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、高效和實(shí)用方向發(fā)展。焦化廢水的最終排放，視本國國情、地質(zhì)環(huán)境、環(huán)保法規(guī)以及當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)狀況而定?？傮w而言，我國焦化廢水的治理水平與國外基本相當(dāng)，但仍存在一定差距。我國焦化廢水處理自五十年代起的發(fā)展過程，是一個(gè)從無到有、逐步提高、逐步完善的過程[2]。 五十、六十年代處于低水平階段，僅有幾個(gè)大型焦化廠對(duì)酚水進(jìn)行簡易的機(jī)械處理。如鞍鋼化工總廠、包鋼焦化廠等，僅設(shè)有平流沉淀池或圓形帶刮泥機(jī)的沉淀池去除浮油和重油，處理后將部分酚水送去作熄焦補(bǔ)充水。進(jìn)入七十年代后，運(yùn)用了國內(nèi)外的生化技術(shù)，在首鋼焦化廠興建了生物脫酚裝置，同時(shí)一批大、中、小型焦化廠都相繼設(shè)立了生物脫酚裝置，當(dāng)時(shí)的重點(diǎn)是脫酚，處理方式和流程也比較簡單。一九七八年改革開放到八十年代又為一個(gè)階段。當(dāng)時(shí)由于國家對(duì)環(huán)保工作的重視，使焦化廢水處理水平向前推進(jìn)了一大步。以寶鋼一、二期焦化廢水處理技術(shù)的引進(jìn)為起點(diǎn)，各院所加大了研究開發(fā)焦化廢水的力度，開展了兩段生化和投加生長素的試驗(yàn)研究以及混凝后處理和污泥脫水的研究。 在吸收寶鋼焦化引進(jìn)技術(shù)上的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和開展試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一大批焦化廢水處理裝置。如處理水量為700 m3/h的鞍鋼化工總廠南部生物脫酚裝置，獲得了國家優(yōu)秀設(shè)計(jì)獎(jiǎng)，現(xiàn)已運(yùn)行了十五年，處理效果一直比較穩(wěn)定，除COD略高外，酚、氰、油等指標(biāo)均達(dá)標(biāo)排放。與以前設(shè)計(jì)不同的是，在設(shè)計(jì)中采用了壓力浮選裝置，以去除乳化油；增加了污泥脫水裝置，對(duì)污泥進(jìn)行脫水處理，脫水后的泥餅送煤場(chǎng)摻入煉焦煤中煉焦，減少了二次污染；鼓風(fēng)機(jī)改用離心風(fēng)機(jī)，減輕了噪聲。該套裝置自運(yùn)行以來積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)鍛煉了一批廢水處理專業(yè)人才。在石家莊焦化廠廢水處理設(shè)計(jì)中，曝氣池充氧采用了微孔曝氣器，與以前的穿孔管暖氣相比，可節(jié)能50％，比普通曝氣器節(jié)能20－30％。同時(shí)又對(duì)部分老廠的廢水處理推廣采用了投加生長素的技術(shù)，如唐山市焦化廠、徐鋼焦化廠都采用了該項(xiàng)技術(shù)，處理效果良好。八十年代末和九十年代初，針對(duì)國家對(duì)焦化廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的更嚴(yán)格要求，開展了焦化廢水的脫氮和進(jìn)一步降低COD的試驗(yàn)研究，經(jīng)過幾年的艱苦努力，取得了豐碩的成果。在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上將寶鋼焦化廢水處理裝置進(jìn)行了改造，將其改為A/O脫氮工藝，并獲得改造裝置的開工調(diào)試[5]成功，該裝置達(dá)到了國際焦化行業(yè)的領(lǐng)先水平。在總結(jié)寶鋼焦化廢水生物脫氮經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)又建成了三個(gè)焦化廢水生物脫氮裝置，其中安鋼焦化廠已達(dá)標(biāo)驗(yàn)收，另兩個(gè)在調(diào)試中。目前焦化廢水一般按常規(guī)方法先進(jìn)行預(yù)處理，然后進(jìn)行生物脫酚二次處理。但是，焦化廢水經(jīng)上述處理后，外排廢水中氰化物、COD及氨氮等指標(biāo)仍然很難達(dá)標(biāo)。針對(duì)這種狀況，近年來國內(nèi)外學(xué)者開展了大量的研究工作，找到了許多比較有效的焦化廢水治理技術(shù)。這些方法大致分為生物法、化學(xué)法、物化法和循環(huán)利用等4類。(1) 化學(xué)處理法①催化濕式氧化技術(shù)催化濕式氧化技術(shù)是在高溫、高壓條件下，在催化劑作用下，用空氣中的氧將溶于水或在水中懸浮的有機(jī)物氧化，最終轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)N2和CO2排放。②焚燒法焚燒法治理廢水始于20世紀(jì)50年代。該法是將廢水呈霧狀噴入高溫燃燒爐中，使水霧完全汽化，讓廢水中的有機(jī)物在爐內(nèi)氧化，分解成為完全燃燒產(chǎn)物CO2和H2O及少許無機(jī)物灰分。焦化廢水中含有大量NH3N物質(zhì)，NH3在燃燒中有NO生成，NO的生成會(huì)不會(huì)造成二次污染是采用焚燒法處理焦化廢水的一個(gè)敏感問題。研究發(fā)現(xiàn)NH3在非催化氧化條件下主要生成物是N2，不會(huì)產(chǎn)生高濃度NO造成二次污染。從而說明，焚燒處理工藝對(duì)于處理焦化廠高濃度廢水是一種切實(shí)可行的處理方法。然而，盡管焚燒法處理效率高，不造成二次污染。③臭氧氧化法臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，能與廢水中大多數(shù)有機(jī)物，微生物迅速反應(yīng)，可除去廢水中的酚、氰等污染物，并降低其COD、BOD值，同時(shí)還可起到脫色、除臭、殺菌的作用。④等離子體處理技術(shù)等離子體處理技術(shù)是利用高壓毫微秒脈沖放電 [6]所產(chǎn)生的高能電子(5～20eV)、紫外線等多效應(yīng)