【正文】 生產(chǎn)焦化產(chǎn)品的廠家達(dá)數(shù)百家。其主要來源有 [2]：(1) 剩余氨水。其中含有一定數(shù)量的酚、氰、苯、硫化物及吡啶堿等。焦化廢水產(chǎn)生的一般工藝流程如圖 所示 [3]：2 / 56圖 焦化生產(chǎn)工藝流程焦化廢水因受原煤性質(zhì)、焦化產(chǎn)品回收工序及方法等多種因素的影響，含有多種廢染物。氨氮是水體富營養(yǎng)化的主要廢染物，近年來，國家不僅對COD的排放做了嚴(yán)格的規(guī)定，對氨氮的危害也越來越重視，并對氨氮的排放也做了嚴(yán)格的規(guī)定。有機(jī)廢染物除酚類化合物以外，還包括脂肪族化合物、雜環(huán)類化合物和多環(huán)芳香族化合物等。(4)廢水毒性大其中含有的氰化物、芳烴、稠環(huán)及雜環(huán)化合物都是有毒物質(zhì)，有的甚至是致癌物質(zhì)，毒性極強(qiáng)。廢水中的氰化物毒性很大。人體若飲用了 NH4＋ N 10mg/L 或 NO3－ N50mg/L 的水，可使人體內(nèi)正常的血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白，失去輸氧能力，出現(xiàn)缺氧癥狀。此外，含氮化合物還能導(dǎo)致水體的富營養(yǎng)化，尤其對湖泊等封閉水域的危害更大。預(yù)處理主要采用物理化學(xué)方法，如除油、蒸氨、萃取脫酚等；生化處理工藝主要為 A/O、A 2/O 等工藝；深度處理主要工藝有活性炭吸附法、活性炭生物膜法及氧化塘法。綜合看起來，國外的焦化廢水的治理方法與我國基本一致 [8,9]。黃念東等研究了細(xì)粒焦渣對焦化廢水的凈化作用，溫度 25℃的條件下，酚的去除率為 98%[11]。近年來，新型復(fù)合混凝劑在焦化廢水處理中的應(yīng)用得到廣泛的研究。6 / 56 生化處理法生化處理法是一種利用微生物氧化分解廢水中有機(jī)物的方法，常作為焦化廢水處理系統(tǒng)中的二級處理。目前系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，但由于條件控制復(fù)雜，投資費(fèi)用高，為保證處理效果，運(yùn)行中污泥及廢水回流量較大，增加了動力消耗，且內(nèi)循環(huán)液帶入大量溶解氧，使反硝化池內(nèi)難于保持理想的缺氧狀態(tài)，影響反硝化過程降低了脫氮效率。用它來處理焦化廢水，NH3N 的去除率達(dá) 60%，傳統(tǒng) SBR 法對焦化廢水降解效率不高[18,19]。奧貝爾氧化溝在我國應(yīng)用比較多，這些氧化溝通過設(shè)置適當(dāng)?shù)娜毖醵巍⒑醚醵味寄苋〉幂^好的脫氮效果。但是，由于其催化劑價格昂貴，且在高溫高壓條件下運(yùn)行，對工藝設(shè)備要求嚴(yán)格，國內(nèi)很少將該法用于廢水處理 [20] 。同時若操作不當(dāng)，臭氧會對周圍生物造成危害。擬建地不存在邊坡和危巖，地下無礦床和文物。這兩部分廢水經(jīng)蒸氨（回收）后排出。但實(shí)際上要大的多，各部分水量見表 ：表 焦化廢水的來源9 / 56排水地點(diǎn) 排放方式 水量(m 3/t 焦)硫氨工藝 連續(xù) 氨水工藝 連續(xù) 硫氨終冷水 連續(xù) 苯加工 連續(xù) 焦油加工 連續(xù) 煤氣水封水 連續(xù) 水質(zhì)特征煤中碳、氫、氧、氮、硫等元素，在干餾過程中轉(zhuǎn)變成各種氧、氮、硫的有機(jī)和無機(jī)化合物，使煤氣中的水分及蒸汽的冷凝液中含有多種有毒有害的廢染物。焦化廢水中的有機(jī)物包括低沸點(diǎn)的苯類和難揮發(fā)的中、堿性及酸性組分。10 / 56 排放標(biāo)準(zhǔn)處理要求：據(jù)廠方要求，出水應(yīng)達(dá)到《綜合廢水排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB89781996)一級標(biāo)準(zhǔn)。在選定處理工藝流程的同時，還需要考慮各處理單元構(gòu)筑物的形式，兩者互為制約，互為影響?？晒┻x取的工藝：A/O工藝， A2/O工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝工藝。12 / 56A/O工藝。 (2)運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好。 (4)污泥量少、性質(zhì)穩(wěn)定?？梢酝ㄟ^氧化溝中曝氣機(jī)的開關(guān)，創(chuàng)造好氧、缺氧環(huán)境達(dá)到脫氮目的，脫氮效率可達(dá) 80%。SBR 工藝SBR 工藝具有以下特點(diǎn)： (1)SBR 工藝流程簡單、管理方便、造價低。 (2)處理效果好。SBR 工藝可以很容易地交替實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧的環(huán)境，并可以通過改變曝氣量、反應(yīng)時間等方面來創(chuàng)造條件提高除磷脫氮效率。 14 / 56(5)SBR 工藝獨(dú)特的運(yùn)行工況決定了它能很好的適應(yīng)進(jìn)水水量、水質(zhì)波動。反硝化產(chǎn)生堿度補(bǔ)充硝化反應(yīng)之需，約可補(bǔ)償硝化反應(yīng)中所消耗堿度的 50%左右；利用原廢水中的有機(jī)物，無需外加碳源；利用硝酸鹽作為電子受體處理進(jìn)水中有機(jī)物，這不僅可以節(jié)省后續(xù)曝氣量，而且反硝化菌對碳源的利用更廣泛，甚至包括難降解有機(jī)物；前置缺氧池可以有效控制系統(tǒng)的污泥膨脹。本工藝在生化池中設(shè)置填料，形成缺氧好氧生物膜處理系統(tǒng)，從而本處理系統(tǒng)的處理效果會大大改善，由于系統(tǒng)的穩(wěn)定性會增強(qiáng)，故運(yùn)行過程中的管理也會變得更為便捷。15 / 56圖 設(shè)計工藝示意圖 各段工藝去除率、本工藝設(shè)計各單元去除率見表 。格柵的水力計算示意圖如：圖 31圖 31 格柵水力計算示意圖設(shè)計參數(shù)：設(shè)計流量（最大流量） =300m3/d，則 = m3/s；maxQaxq柵條寬度 ；柵條間隙 ；18 / 56過柵流速 柵前渠道流速 v`；柵前渠道水深 格柵傾角 60176。柵渠總長度L=L1+L2+++ =++++=2m。平流式隔油池的特點(diǎn)是構(gòu)造簡單、便于運(yùn)行管理、油水分離效果穩(wěn)定。設(shè)計參數(shù)：采用 1 格平流式除油池長寬比：3~5長深比：5~10設(shè)計水量：總量 Q=停留時間：t=2~4h 取 t=2h水平流速：v=1~2mm/s 取 v=1mm/s有效水深：H 1=1~2m 取H 1=1m設(shè)計計算：每格容積V1=Q1?t =?2 =25m3表面積：S=V1/H1 =25/=池長： L=v?t? =1?2? =取 L=8m池寬： B=S/L = 取 B=校核： 21 / 56L/B=符合要求；L/H=符合要求。2．參數(shù)選取池形 方形；停留時間 HRT=4h。 缺氧池缺氧池 2 座，每座分為 3 廊道。dMMLSS3g/L；f=MLVSS/污泥濃度 Xr1g/L污泥含水率99%（1） 、接觸氧化池容積計算公式： MLQV)(10max??= =.)406923?池體長為 L=10m，寬為 B=5m，分為 2 格。（3） 、曝氣量計算： vrVXbSQaO????mx2式中：混合液需氧量，kg/d2活性污泥微生物對有機(jī)廢染物氧化分解過程的需氧率，a?即活性污泥微生物每代謝 1kgBOD 所需氧量，以 kg 計，取 。加藥量：G=124365/1000=每天加藥量 G0=300kg 即 Na2CO3 溶液體積 V=1m3(溶液按 30%配制) 二沉池 設(shè)計參數(shù)：設(shè)計流量 表面水力負(fù)荷 t=13=。H=++++=工藝尺寸：該池采用鋼混結(jié)構(gòu)，池壁為鋼筋混凝土，混凝土厚度250mm,I、II 級鋼筋現(xiàn)澆， C30 混凝土，池壁采用 C25 防水混凝土，抗?jié)B標(biāo)號 S6?；旌暇鶆蚝筮M(jìn)入混凝沉淀池進(jìn)行混凝沉淀，混合反混合反應(yīng)池池底設(shè)置 ZJ470 型折板漿式攪拌機(jī)一臺，對廢水進(jìn)行攪拌混勻。每天投加量：G 0=聚合硫酸鐵(PFS)：G=80024365/(10001000)=（投加量按 800mg/L 計） 每天投加量 G0=240kg 混凝沉淀池混凝沉淀池用以對二沉池出水進(jìn)行進(jìn)一步的處理，使出水進(jìn)一步得到凈化。設(shè)計流量：Q= 3/h表面負(fù)荷：q=~ 3/m2/2=混凝沉淀池總高：H=h1+h2+h3+h4=+++= 污泥濃縮池濃縮池將對混凝沉淀池污泥以及二沉池剩余污泥進(jìn)行進(jìn)一步的濃縮。C/M=5/30=濃縮池直徑：D= ?/4S= 取 D=3m工作部分高度：h1=TQ/24S=8(24)=2m超高：h 2=緩沖層高：h 3=30 / 56圓截錐部分尺寸：設(shè)圓截錐下底直徑為 1m則其高度為：h4=(R－ r)tan50176。31 / 564 設(shè)備選型 格柵設(shè)計選型根據(jù)本工程的水質(zhì)、水量，選取人工格柵。表 廢水污泥泵的選擇型號 數(shù)量(臺)揚(yáng)程(m)流量(m3/h)功率(Kw)轉(zhuǎn)速 汽蝕余量(m)用途備注SLW25160A 2 28 2950 重油泵1開132 / 56備SLW65100(I)A 2 13 80 2950 3 提升泵1開1備SLW125200B 4 120 22 2950 4 廢水回流泵2開2備SLW125200B 4 120 22 2950 4 污泥回流泵2開2備 2 15 2950 污泥提升泵1開1備G301 2 60 5 960 3 污泥提升泵1開1備注：以上廢水及污泥泵生產(chǎn)廠家均為上海連城集團(tuán)有限公司；SLW系列為臥式離心泵，QW 系列為潛水排廢泵，G 系列為螺桿泵。 污泥脫水機(jī)選型根據(jù)剩余污泥量 ，選擇 LX3DCP—2 型螺壓脫水機(jī)，其性能為：Q＝2～5m 3/h；n＝0~6r/min；附電機(jī) P＝3kw、 U＝380V 攪拌機(jī)選型混合反應(yīng)池采用 ZJ470 型折板漿式攪拌機(jī)，H=1100mm，附電機(jī) 。(3)考慮近、遠(yuǎn)期結(jié)合，便于分期建設(shè)，并使近期工程相對集中。(7)廠區(qū)綠化面積不小于30％，總平面布置滿足消防要求。廠區(qū)廢水管道主要是排除廠區(qū)生活廢水、生產(chǎn)廢水、清洗廢水、廠區(qū)廢水經(jīng)廢水管收集后接入廠區(qū)進(jìn)水泵房，與進(jìn)廠廢水一并處理。(4)廠區(qū)給水管廠內(nèi)給水由城市給水管直接接入，給水管道的布置主要考慮各處生活飲用和消防用水。道路布置成網(wǎng)格狀的交通網(wǎng)絡(luò)。輔助建筑物廢水處理廠內(nèi)的輔助建筑物有：泵房、辦公室、綜合樓、水質(zhì)分析化驗室、變電所、維修間、倉庫、食堂等。輔助構(gòu)筑物的位置應(yīng)根據(jù)方便、安全等原則確定。(1)廠前區(qū)布置：設(shè)計力爭創(chuàng)造一個舒適、安全、便利的條件，以利于工作人員的活動。同時對輔助構(gòu)筑物的布置較為有利。在平面布置中根據(jù)進(jìn)水方向，在進(jìn)廠廢水管道旁( 處理廠西南角) 就近設(shè)置集水井及進(jìn)水泵房，而根據(jù)排放水體方向及主導(dǎo)風(fēng)向?qū)U水處理構(gòu)筑物依其流程布置，形成處理廠生產(chǎn)區(qū)，作為輔助生產(chǎn)構(gòu)筑物的維修間設(shè)在變電間的東側(cè)，倉庫位于處理廠東南角，全廠的行政管理中心辦公樓則位于廠區(qū)的南側(cè)，浴室及食堂位于廠區(qū)西南側(cè)，化驗室則為生產(chǎn)區(qū)東側(cè)，廠區(qū)綠化用地較多，可改善廠內(nèi)衛(wèi)生條件，消除人們以往認(rèn)為廢水處理廠衛(wèi)生條件都不好的認(rèn)識。在作高程布置時，還應(yīng)注意廢水流程與污泥流程積極配合。在作初步設(shè)計時可按表 所列數(shù)據(jù)估算。(3)廢水流經(jīng)量水設(shè)備的水頭損失。3)設(shè)置終點(diǎn)泵站的廢水處理廠，水力計算常以接納處理后廢水水體的最高水位作為起點(diǎn)，逆廢水處理流程向上倒推計算，以使處理后廢水在洪水季節(jié)也能自流排出，而泵需要的揚(yáng)程則較小，運(yùn)行費(fèi)用也較低。由于本廠自動化程度高，因此，勞動定員大大減少，全廠勞動定員為 6 人，其中技術(shù)員兼站內(nèi)總管 1人，機(jī)修車間 1 人，負(fù)責(zé)所有設(shè)備的正常工作和設(shè)備的及時供給；泵房 1 人，配電室 1 人，負(fù)責(zé)鼓風(fēng)機(jī)房、綜合辦公室等所有用電場所的正常供電；車間 1 人，負(fù)責(zé)壓濾機(jī)的正常工作；化驗員 1人，負(fù)責(zé)每天的水質(zhì)檢驗工作。表 主要構(gòu)筑物一覽表序號 構(gòu)筑物建筑表面積 (m2) 單位數(shù)量 材質(zhì)價格(萬元)1 進(jìn)水集水井 124 座 1 鋼砼結(jié)構(gòu) 32 進(jìn)水泵房 50 座 1 磚結(jié)構(gòu) 42 / 563 格柵間 4 座 1 鋼砼結(jié)構(gòu) 34 隔油池 96 座 1 鋼砼結(jié)構(gòu) 35 氣浮間 座 1 磚結(jié)構(gòu) 36 事故池 85 座 1 鋼砼結(jié)構(gòu) 37 調(diào)節(jié)池 85 座 1 鋼砼結(jié)構(gòu) 58 缺氧池 156 座 1 鋼砼結(jié)構(gòu) 59 好氧池 188 座 1 鋼砼結(jié)構(gòu) 810 加堿泵房 座 1 磚結(jié)構(gòu) 511 二次沉淀池 座 2 鋼砼結(jié)構(gòu) 212 加藥間 座 1 磚結(jié)構(gòu) 113 混合反應(yīng)池 104 座 1 鋼砼結(jié)構(gòu) 214 混凝沉淀池 座 2 鋼砼結(jié)構(gòu) 15 污泥濃縮池 73 座 1 鋼砼結(jié)構(gòu) 216 鼓風(fēng)機(jī)房 座 1 磚結(jié)構(gòu) 317 泥水回流泵 房 488 座 2 磚結(jié)構(gòu) 218 污泥脫水間 608 座 1 磚結(jié)構(gòu) 219 回流水井 45 座 2 鋼砼結(jié)構(gòu) 120 休息室 座 1 磚結(jié)構(gòu) 221 配電間 座 1 磚結(jié)構(gòu) 222 化驗室 座 1 磚結(jié)構(gòu) 223 工具維修間 座 1 磚結(jié)構(gòu) 224 倉庫 座 1 磚結(jié)構(gòu) 225 綜合樓 2036 座 1 鋼砼結(jié)構(gòu) 226 食堂 座 1 鋼砼結(jié)構(gòu) 227 澡堂 座 1 磚結(jié)構(gòu) 128 門衛(wèi) 座 1 磚結(jié)構(gòu) 143 / 5629 大門 個 1 不銹鋼 30 圍墻 1035 面 4 磚結(jié)構(gòu) 531 總計 設(shè)備投資估算主要設(shè)備材料及價格見表 。(1) 估計合計用電量為 500 kw④污泥脫水(濃縮池后污泥井)：投加聚合硫酸鐵(PFS)和聚丙烯酰胺(PAM)。④污泥脫水：投加 PFS 按干污泥重的 18%計算，投加PAM，按每公斤干污泥 公斤 PAM 計算。焦化廢水是一種高含氮、毒性強(qiáng)的有機(jī)工業(yè)污水之一。雖然如此，但是由于焦化廢水的特殊性，其中的一些難降解的物質(zhì)還是很難除盡，而不能達(dá)到理論上的零排放。致謝我的這篇畢業(yè)設(shè)計論文的完成，首先應(yīng)當(dāng)歸功于我的導(dǎo)師XXX