【正文】 ..................... 8 序批式活性污泥法 (SBR) .............................................. 8 A/O 法 .............................................................. 9 A 178。 焦化行業(yè)是用水和環(huán)境污染最為嚴重的行業(yè)之一，針對焦化生產(chǎn)環(huán)境污染和資源浪費嚴重的情況，國家自 2020 年 1 月 1 日起實施《焦化行業(yè)準入條件》，對焦化行業(yè)的生產(chǎn)、節(jié)能、環(huán)境保護提出了嚴格的要求，新建和改擴建焦化企業(yè)要達到煉焦行業(yè)清潔生產(chǎn)標準（ HJ/T126－ 2020）中生產(chǎn)工藝與裝備二級標準要求；噸焦耗新水≤ ；水循環(huán)應(yīng)用率≥ 85%，氰廢水處理后廠內(nèi)回用；外排廢水應(yīng)達到《鋼鐵工業(yè)污染物排放標準》（ GB134561992）二級標準和《污水綜合排放標準》(GB89781996)二級標準或其所在地區(qū)規(guī)定的要求；熄焦水實現(xiàn)閉路循環(huán)使用，不得外排；廢水生化處理工藝與裝備及洗選煤設(shè)備要先進可靠，與主體生產(chǎn)設(shè)備同步竣工投產(chǎn)，連續(xù)運行。焦化廢水主要包括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、焦爐水封水及其它場合產(chǎn)生的污水。污染物色度高，屬較難生化降解的高濃度有機工業(yè)廢水。 焦化廢水是在原煤高溫干餾、煤氣凈化和化工產(chǎn)品精制過程中產(chǎn)生的廢水。其中不僅含有大量的酚類、油、聯(lián)苯、吡啶、吲哚和喹啉等有機污染物，氰化物、氨鹽、硫氰化物和硫化物等無機化合物，還含有氟離子和氨氮等有毒有害物質(zhì)，污染物色高，屬難生化降解的高濃度有機工業(yè)廢水 [2]。由于焦化污水中大量存在氨氮及一些致癌性芳烴，其超標排放對于環(huán)境造成了相當(dāng)嚴重的污染。一般情況下，剩余氨水占煉焦配合煤量的 10～ 14％（配合煤水分 8～ 10%，化合水2～ 4％），剩余氨水是小型焦化廠含酚廢水的主要來源。其中主要是在進行煤氣最終冷卻時煤氣中的一定數(shù)量的酚、氰化物、硫化物、萘及吡啶鹽基進入冷卻水中。大量的氨氮排入水體會造成水體富營養(yǎng)化，其中一些藻類蛋白質(zhì)毒素可富集在水生生物體內(nèi)，并通過食物鏈使人中毒 [6]。針對這種狀況，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)。這種方法是讓生物絮凝體及活性污泥與廢水中的有機物充分 接觸；溶解性的有機物被細胞所吸收和吸附，并最終氧化為最終產(chǎn)物（主要是 CO2）。近年來，人們從微生物、反應(yīng)器及工藝流程幾方面著手，研究開發(fā)了生物強化技術(shù)：生物流化床，固定化生物處理技術(shù)及生物脫氮技術(shù)等。 總的來看，生物法具有廢水處理量大、處理范圍廣、運行費用相對較低等優(yōu)點，改進后的新技術(shù)使焦化廢水處理達到了工程應(yīng)用要求，從而使得該技術(shù)在國內(nèi)外廣泛采用。在我國，鞍山焦耐院與中科院大連物化所合作，曾經(jīng)成功地研制出雙組分的高活性催化劑，對高濃度的含氨氮和有機物的焦化廢水具有極佳的處理效果 [9]。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 及少許無機物灰分。然而，盡管焚燒法處理效率高，不造成二次污染，但是其昂貴的處理費用（約為 167 美元／ t [11]）使得多數(shù)企業(yè)望而卻步，在我國應(yīng)用較少。同時若操作不當(dāng)，臭氧會對周圍生物造成危害。光催化氧化法對 水中酚類物質(zhì)及其他有機物都有較高的去除率 [13]。這種水處理方法能有效地去除廢水中的污染物且能耗低，有著很大的發(fā)展?jié)摿Α? 電化學(xué)氧化技術(shù) 電化學(xué)水處理技術(shù)的基本原理是使污染物在電極上發(fā)生直接電化學(xué)反應(yīng)或利用電極表面產(chǎn)生的強氧化性活性物質(zhì)使污染物發(fā)生氧化還原轉(zhuǎn)變。研究還發(fā)現(xiàn)，電極材料、氯化物濃度、電流密度、 pH 值對 COD 的去除率和電化學(xué)反應(yīng)過程中的電流效率都有顯著影響。 混凝法的關(guān)鍵在于混凝劑。 絮凝劑在廢水中與有機膠質(zhì)微粒進行迅速的混凝、吸附與附聚，可以使焦化廢水深 度處理取得更好的效果 [18]。活性炭吸附法適用于廢水的深度處理。生化出口廢水經(jīng)過粉煤灰吸附處理后，污染物的平均去除率為 ％。 劉俊峰等 [21]采用高溫爐渣過濾，再用南開牌 H103 大孔樹脂吸附處理含酚 520 mg/L、 COD 3200 mg/L 的焦化廢水，處理出水酚含量≤ mg/L， COD≤ 80 mg/L，達到國家排放標準。該技術(shù)將焦化剩余氨水去除焦油和 SS 后，輸入煙道廢氣中進行充分的物理化學(xué)反應(yīng)，煙道氣的熱量使剩余氨水中的水分全部汽化，氨氣與煙道氣中的 SO2反應(yīng)生成硫銨 [23]。但是此法要求焦化的氨量必須與煙道氣所需氨量保持平衡，這就在一定程度上限制了方法的應(yīng)用范圍。SBR 系統(tǒng)中正使用的流程和操作單元與傳統(tǒng)活性污泥法相似。與連續(xù)式活性污泥法比較， SBR 法具有以下特點： SBR 裝置結(jié)構(gòu)簡單，運轉(zhuǎn)靈活，操作管理方便；投資省，運行費用低；采用 SBR 法處理小城鎮(zhèn)污水，要比用普通活性污泥法節(jié)省基建投資 30%；可抑制絲狀菌生長繁殖，不易發(fā)生污泥膨脹，污泥指數(shù) SVI 較低，有利于活性污泥的沉淀和濃縮； SBR 處于好氧 /厭氧的交替運行過 程中，能夠在去除碳物質(zhì)的同時實現(xiàn)脫氮除磷； SBR 處理工藝系統(tǒng)布置緊湊、節(jié)省占地；運行穩(wěn)定性好，能承受較大的水質(zhì)水量沖擊；各項運行控制參數(shù)都能通過計算機加以控制，易于實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化運行。 A/O 工藝具有適應(yīng)能力強、耐沖擊負荷、處理效果穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，已經(jīng)在生活污水處理領(lǐng)域得到推廣、應(yīng)用。 A 178。接著污水進入曝氣的好氧區(qū)，聚磷菌在吸收、利用污水中殘剩的可生物降解有機物的同時，主要是通過分解體內(nèi)儲存的 PHB釋放能量來維持其生長繁殖。排放的剩余污泥中，由于含有大量能超量儲積聚磷的聚磷菌，污泥含磷量可以達到 6%（干重）以上。 (2)水源資料如表 ： 表 焦化廢水各組分基本含量 污染物 BOD5 COD 揮發(fā)酚 氰化物 氨氮 懸浮物 含量 mg/L 120 300 900 200 50 250 (3)出水要求： 出水水質(zhì)要求 達到《污水綜合排放標準》（一級， GB89781996）的污水處理工藝設(shè)計。 (4)污泥處理的工藝。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第頁 共 50 頁 工藝流程 如圖 ： 圖 焦化廢水工藝設(shè)計流程圖 氧化溝工藝簡介 氧化溝技術(shù) 氧化溝（ oxidation ditch）又名連續(xù)循環(huán)曝氣池（ Continuous loop reactor），是活性污泥法的一種變形。至今，氧化溝技術(shù)己經(jīng)歷了半個多世紀的 發(fā)展，在構(gòu)造形式、曝氣方式、運行方式等方面不斷創(chuàng)新，出現(xiàn)了種類繁多、各具特色的氧化溝。 粗格柵 進水泵房 細格柵 隔油池 曝氣沉砂池 奧貝爾氧化溝 二沉池 消毒池 鼓風(fēng)機房 污泥回流泵房 污泥濃縮池 脫水機房 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第頁 共 50 頁 氧化溝基本特點 氧化溝工藝是活性污泥法的一種變形工藝，屬于延時曝氣的活性污法。d)在考慮硝化的情況下，污泥負荷一般小于 由于具有基建和運行費用較低，操作技術(shù)相對簡單和處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點，氧化溝污水處理技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在我國城市污水和工業(yè)廢水處理廠的建設(shè)中。 ：出水要求高的大中型污水處理廠。轉(zhuǎn)碟后設(shè)導(dǎo)流板以防止污泥沉淀，有效水深可達 。工作流程如圖 ： 氧化溝回流污泥出水剩余污泥二沉池中心島進水轉(zhuǎn)碟 圖 Orbal氧化溝 Orbal 氧化溝工藝原理 由于溶解氧在氧化溝的分布呈 0 /mgL ～ l /mgL ～ 2 /mgL ，第一溝內(nèi)溶解氧濃度始終接近于零，所以 0rbal 氧化溝的脫氮和硝化始終保持最佳狀態(tài)。這些細菌以有機碳作為碳源和能源。第三溝一般來說是為了排放，起補充氧的作用。 宏觀環(huán)境：整個第一溝內(nèi)存在缺氧與曝氣區(qū)域。在活性污泥菌膠團內(nèi)部存在多種多樣的微環(huán)境類型，而每一種微環(huán)境往往適合于某一類微生物的活動。對于菌膠團尤其是大顆粒菌膠團來說，微環(huán)境的變化可能非常明顯。 格刪的作用 格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道、泵房集水進的進口處或者污水處理的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，如：纖維、碎皮、毛皮、木屑、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負荷，并保證其正常運行。 柵槽總長度計算公式： 112 L Hll tg ?? ? ? ? ? (34) 1112BBl tg??? 12 2ll ? 12H h h?? 式中 L— 柵槽總長度， m； H1— 柵前槽高， m； 1l — 進水渠道漸寬部分長度， m； B1— 進水渠道寬度 ,m； 1? — 進水渠展開角，一般為 20176。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第頁 共 50 頁 表 懸浮物在柵格中的去除率 污染物 進水含量 mg/L 出水含量 mg/L 去除率 懸浮物 250 70 72% 粗格柵的計算 粗柵條寬度定為 ，粗柵條間隙定為 。 進水渠寬 ,柵前水深為 。 每日柵渣量為： W= m3/d， 總K 取 。 根據(jù)計算公式計算，得出細格柵各設(shè)計參數(shù)： 格柵間隙數(shù)： n= 取 n=38； 格柵寬度： B=676mm； 過柵水頭損失：選用常規(guī)的矩形斷面柵條， β=； h1=； 柵槽總高度： H=，其中超高取 ； 柵槽總長度： L=,其中 α1=20176。本設(shè)計方案處理含油廢水采用平流是隔油池。 （ 4）隔油池超高 h1，一般不小于 ，工作水深為 h2為 。集油管管徑為 200300mm，縱縫開度為 60176。 （ 9）池底坡度 i，當(dāng)人工排泥時池底坡度為 ，坡向集泥坑；機械刮泥時，采用平底，即 i=0。 （ 12）為了安全，防火、防寒、防風(fēng)沙，隔油池可設(shè)活動蓋板。又知 25℃ 時油的密度為 ；所以可以根據(jù)上式計算油珠的上浮速度為： （ 37） (2)隔油池的表面面積： ①池內(nèi)水流的水平流速 ν： 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第頁 共 50 頁 一般可以去池內(nèi)水平流速 ν≤15u，而且不宜大于 (15mm/s)，在本次設(shè)計中取 ： ν=； ②隔油池表面修正系數(shù) α 按照一般公式求出的隔油池表面面積一般往往偏小，這是因為實際的隔油池容積利用率不是 100%，而且又要受水流紊動的影響，因此要乘如一個大于 1 的系數(shù)α。 求得，隔油池的表面面積為： （ 38） (3)隔油池水流橫斷面面積 根據(jù)公式： A0=， （ 39） 式中： A0— 隔油池水流橫斷面面積， m2。 (6)隔油池總高度 本設(shè)計中隔油池設(shè)有機械刮油，除渣機，所以池底坡度為 i=0，而且池底無積泥。沉砂池一般設(shè)在處理工藝的前段，以保護機件和管道，保證后續(xù)作業(yè)的正常運行。 (3)有效水深 2～ 3m，寬深比 ～ ，長寬比 5。 水流斷面積 A： vA maxQ? (314) 式中： v— 最大設(shè)計流量時的水平流速。 曝氣沉砂池的設(shè)計計算 最大設(shè)計流量的計算： 本廠工程的設(shè)計水量為 25000m3/d。 （ 318） 池寬和有效水深： 設(shè)計有效水深為： H=， 池寬 ： B=A/H=。 所需曝氣量為： max3600 dQq ? =3/h 其中 d 取 。 2 20 /X mg L? 去除 1kg 5BOD 產(chǎn)生的干污泥量： 57 2 1 . 7 1 0 0 0 0 . 2 9 /( ) 2 5 0 0 0 ( 1 2 0 2 0 ) soeX k g D k g B O DQ S S ???? ? ? （ 321） 脫氮計算 (1)氧化溝中剩余污泥中所含氮率為 % 每日產(chǎn)生的污泥量為： () 0 . 5 2 5 0 0 0 ( 1 2 0 2 0 ) 4 7 1 . 7 /1 1 0 0 0 ( 1 0 . 0 5 5 3 0 )oev s sdcY Q S SX k g dK ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ? (322) 用于生物合成的氮為： , /oNkg d 0 12 .4 % 0. 12 4 47 1. 7 58 .5 /v s sN X k g d? ? ? ? ? (323) 折合每單位體積進水用于生物合成氮量： 39。 6 9 1 . 5 6 3 3 2 . 43 0 . 0 3 6 4N O NV D NSVmXr ? ?? ? ??