【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、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)清潔生產標準（ HJ/T126－ 2020）中生產工藝與裝備二級標準要求；噸焦耗新水≤ ；水循環(huán)應用率≥ 85%，氰廢水處理后廠內回用；外排廢水應達到《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備要先進可靠，與主體生產設備同步竣工投產，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、煤氣凈化和化工產品精制過程中產生的廢水。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，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毒素可富集在水生生物體內，并通過食物鏈使人中毒 [6]。針對這種狀況，近年來國內外學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。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物（主要是 CO2）。近年來，人們從微生物、反應器及工藝流程幾方面著手，研究開發(fā)了生物強化技術：生物流化床，固定化生物處理技術及生物脫氮技術等。 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，改進后的新技術使焦化廢水處理達到了工程應用要求，從而使得該技術在國內外廣泛采用。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氧化，分解成為完全燃燒產物 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]）使得多數企業(yè)望而卻步，在我國應用較少。同時若操作不當，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? 電化學氧化技術 電化學水處理技術的基本原理是使污染物在電極上發(fā)生直接電化學反應或利用電極表面產生的強氧化性活性物質使污染物發(fā)生氧化還原轉變。研究還發(fā)現(xiàn)，電極材料、氯化物濃度、電流密度、 pH 值對 COD 的去除率和電化學反應過程中的電流效率都有顯著影響。 混凝法的關鍵在于混凝劑。 絮凝劑在廢水中與有機膠質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反應，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 裝置結構簡單，運轉靈活，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 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，能承受較大的水質水量沖擊；各項運行控制參數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 工藝具有適應能力強、耐沖擊負荷、處理效果穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，已經在生活污水處理領域得到推廣、應用。 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： 出水水質要求 達到《污水綜合排放標準》（一級， GB89781996）的污水處理工藝設計。 (4)污泥處理的工藝。 本科畢業(yè)設計說明書 第頁 共 50 頁 工藝流程 如圖 ： 圖 焦化廢水工藝設計流程圖 氧化溝工藝簡介 氧化溝技術 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，氧化溝技術己經歷了半個多世紀的 發(fā)展，在構造形式、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 鼓風機房 污泥回流泵房 污泥濃縮池 脫水機房 本科畢業(yè)設計說明書 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已經廣泛應用在我國城市污水和工業(yè)廢水處理廠的建設中。 ：出水要求高的大中型污水處理廠。轉碟后設導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：整個第一溝內存在缺氧與曝氣區(qū)域。在活性污泥菌膠團內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 。 根據計算公式計算，得出細格柵各設計參數： 格柵間隙數： 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、防風沙，隔油池可設活動蓋板。又知 25℃ 時油的密度為 ；所以可以根據上式計算油珠的上浮速度為： （ 37） (2)隔油池的表面面積： ①池內水流的水平流速 ν： 本科畢業(yè)設計說明書 第頁 共 50 頁 一般可以去池內水平流速 ν≤15u，而且不宜大于 (15mm/s)，在本次設計中取 ： ν=； ②隔油池表面修正系數 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 本設計中隔油池設有機械刮油，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— 最大設計流量時的水平流速。 曝氣沉砂池的設計計算 最大設計流量的計算： 本廠工程的設計水量為 25000m3/d。 （ 318） 池寬和有效水深： 設計有效水深為： 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 ? ?? ? ??