【文章內容簡介】 化廢水達標排放的不多，COD或（和）氨氮不達標仍是當前焦化廢水處理的難題。有的在正常情況下出水氨氮濃度可降低到25mg/L以下，但硝化系統比較脆弱，一旦發(fā)生水質沖擊，恢復氨氮處理效果的時間較長。1991年，我校承擔的上海焦化廠焦化廢水處理工程采用A/O工藝。2000年新系統改造時全部采用A/A/O工藝，投入使用后系統運行穩(wěn)定。我公司承擔的包鋼焦化廠焦化廢水處理工程采用A/A/O工藝，包括厭氧水解、缺氧反硝化、碳化和硝化工段，工程于2006年09月調試成功，投入使用后系統運行穩(wěn)定，出水達到國家排放標準。因此，隨著經濟的發(fā)展和國家對環(huán)保工作要求的提高，不加稀釋水、耐水質沖擊能力強、運行費用低的高效、實用、穩(wěn)定的焦化廢水處理技術仍是目前水處理界的研究熱點及生產企業(yè)的企盼之一。待處理廢水特點及工藝選擇根據寧夏寶豐能源集團有限公司提供的待處理廢水的水質、水量數據（詳見第二章表2－1），本工程中廢水的來源以工業(yè)廢水為主，其中易降解的工業(yè)廢水如：部分甲醇廢水、醋酸廢水、二甲醚廢水等， m3/h；難降解的工業(yè)廢水如：蒸氨廢水、煤焦油生產廢水、甲醇生產廢水等。同時還有生活污水， m3/h。根據甲方提供的廢水水質、水量、廢水中可能含有的污染組分，結合達標回用的要求，分析認為： 待處理廢水特點待處理廢水屬難降解工業(yè)廢水，經對進水水質分析、計算，COD達2000mg/L，氨氮150 mg/L，石油類150 mg/L，揮發(fā)酚350 mg/L。而處理后出水要求較高，COD≤60mg/L，氨氮≤10mg/L，BOD≤10mg/L，石油類≤1 mg/L。 處理工藝的確定本著技術性和經濟性相結合的原則，根據我單位多年的工程經驗，建議處理工藝采用“預處理＋強化生物脫氮QWSTN＋深度處理”工藝。設置目的：（1）將斜管隔油與氣浮除油有機結合，依靠斜管隔油去除懸浮油，TJZQ氣浮反應分離器去除較細小的分散油及乳化油等，實現優(yōu)勢互補，確保污水中油的高效去除，減輕后繼生化處理負荷，保證出水達標。（2）為了確保反應氣浮的分離效果，在TJZQ氣浮反應分離器前設置調節(jié)池以均衡原水水質、水量。同濟大學自70年代即開始對氣浮技術開展研究和應用，申請了多項國家發(fā)明專利并在實際的工程應用中取得了輝煌的成果。率先在全國各地多次成功地運用氣浮技術，治理了包括河水、湖水、水源水、生活飲用水、煉油廢水、造紙廢水、染料廢水、焦化廢水等多種水體，同時參與并制定了國家有關氣浮的標準、規(guī)范，成為當之無愧的氣浮技術的領路人。同濟大學研制開發(fā)的TJZQ部分加壓溶氣氣浮系統具有以下優(yōu)點。1）反應攪拌系統是高效溶氣氣浮系統的重要設備之一。TJFY反應攪拌系統主要優(yōu)點包括：178。 全不銹鋼制成，配可調速電機；178。 機械反應效果好，運行調節(jié)靈活；178。 使用壽命長，效率高；2）TJZR型高通量溶氣罐的特點包括：178。 壓力容器罐通過填料介質噴淋，單位面積的過水能力大，溶氣效果可達理 論飽和值的99%；178。 罐內阻力小，可確保原有能量的高效轉換；178。 壓力容器罐壓縮空氣100%被利用，空壓機可間斷工作，節(jié)省電耗，延長使用壽命；178。 裝有液位自動控制裝置（液位傳感器、電磁閥等），操作管理方便，并可保證釋放器穩(wěn)定工作；178。 能耗低、效率高，低壓運行（）。3）減壓釋放系統是氣浮系統的關鍵裝置。TJZT型減壓釋放系統的優(yōu)點包括：178。 ；178。 不銹鋼制作，徑向全方位釋放，與含絮水接觸條件好；178。 溶氣釋放器具有原位防堵沖洗功能，釋放器無須清洗；178。 釋放出的氣泡平均直徑僅1525微米，確保了極佳的分離效果。 4）“同濟”牌高效氣浮分離系統主要優(yōu)點包括：178。 占地面積少，單位面積處理負荷高；178。 反應器中停留時間短；178。 泥渣體積少，排渣方便；178。 出水水質好（可有效去除廢水中的懸浮物、色度等）；178。 能耗低、效率高，低壓運行（）；178。 全自動控制，設備維護簡單，操作管理方便。強化生物脫氮（QWSTN）工藝采用厭氧水解預處理技術、懸?。☉覓欤┨盍稀钚晕勰鄰秃霞夹g和微生物活性改善技術等生物處理強化技術，成功解決了該類廢水處理存在的COD及氨氮難達標、微生物活性易受抑制、處理效果易受水質沖擊、沖擊后需較長時間微生物活性方能恢復正常、曝氣池泡沫量大等問題。由于待處理廢水中N、P含量不足，我們在生物處理段考慮了營養(yǎng)物質的投加。（1）AHCR水解酸化反應器在生物處理前段設置水解酸化工藝，在AHCR水解酸化反應器中完成的是水解和酸化兩個過程，在水解過程中，復雜的、非溶解性的有機物被轉變成低分子量的溶解性化合物；在酸化過程中，水解階段產生的低分子量的溶解性化合物經過酸化分解成簡單有機物，如甲酸、乙酸、乙醇等。從而大大提高了廢水可生物降解性，提高了后續(xù)好氧生物處理的效果；在AHCR厭氧水解反應器內，投加同濟大學專利產品—ZYZX系列疊片展開式懸浮微生物載體，再輔以輕度攪拌，使泥、水兩相充分混合、接觸、反應。設置厭氧水解酸化段可達到如下目的:1) 提高污水的可生化性，降低毒性；2) 部分去除有機物，降低后續(xù)好氧處理的負荷；3) 降低風機功率，節(jié)省能耗；4) 減少系統剩余污泥量。（2）DNCR缺氧反硝化反應器厭氧水解出水直接進入好氧生物處理，含油污水除磷脫氮效果不佳，對水質變化和沖擊負荷的承受能力較弱，容易出現污泥膨脹或流失現象，導致最終出水水質不穩(wěn)定。針對上述狀況，好氧生物處理前采用缺氧前置反硝化。DNCR缺氧反硝化反應器是生物反應的核心設施之一，它是以厭氧酸化后的有機物作為電子供體，以ONCR好氧硝化反應器出水回流液中的NO3――N和NO2――N為電子受體，將NOx－－N還原成氣態(tài)氮釋出，同時將有機物降解，并產生堿度的過程。5C（有機C）＋2H2O+4NO3 2N2+4OH+5CO2將1mg硝酸鹽、亞硝酸鹽氮還原成N2，（以CaCO3計）。因此，對于含高濃度氨氮的的污水，從節(jié)能、降耗、降低運行成本考慮，即使排放標準對總氮沒有要求，一般也采用硝化/反硝化工藝，而非單純的硝化工藝。設置DNCR缺氧反硝化反應器可達到如下目的:（1）實現反硝化反應去除總氮；（2）可以補充約一半堿度（1：）給后續(xù)的生物硝化反應器，減少后續(xù)硝化反應需要投加的堿度；（3）同時降解有機物；（4）缺氧段有機物的降解可以降低后續(xù)好氧段COD負荷、供氧量及供氧能耗；（5）前置反硝化反應不需要外加碳源；（6）能抑制絲狀菌的生長，有效控制污泥膨脹。待處理廢水中含有部分甲醇廢水、醋酸廢水、二甲醚廢水等，可作為反硝化理想的碳源。（3） OHCR好氧碳化反應器＋ONCR好氧硝化反應器微生物的生物化學反應過程主要在好氧池內完成。在該階段，大量異養(yǎng)菌在好氧條件下，降解水中高濃度的COD，同時自身不斷的繁殖，當污水中可降解的有機物消耗殆盡時，自養(yǎng)的硝化菌取代異養(yǎng)菌成為優(yōu)勢菌種。一般情況下，先是亞硝化菌將NH3－N轉化為 NO2――N，然后再由硝化菌進一步轉化為 NO3――N。由于生物脫氮反應中伴隨著pH值的變化，理論上每1g的NH3－（以CaCO3計，下同），反硝化過程中每轉化1g的NO3－或NO2－。這樣會導致pH值下降而最終抑制硝化菌的活動，此時需要補充堿度以保證硝化反應的進行，因此在ONCR硝化反應器中應補充堿度?？紤]到廢水處理的難度及嚴格的回用水標準，設置TJYJ混凝氣?。盀V一體化高效固液分離器＋臭氧生物活性炭濾池，以進一步降低出水的懸浮物、COD及BOD5等指標，確保出水可達標回用。O3—BAC（即臭氧－生物活性炭）是將臭氧氧化、活性炭吸附和生物降解合為一體的工藝。臭氧具有強烈的氧化作用，可氧化分解水中的有機物及其他還原性物質，臭氧的氧化可使水中難降解的有機物斷鏈、開環(huán)，提高其生物可降解性能。生物活性炭技術是利用具有巨大比表面積及發(fā)達孔隙結構的活性炭，對水中有機物及溶解氧有強大的吸附特性，同時可將其作為載體集聚、繁殖微生物。臭氧生物活性炭處理工藝可同時發(fā)揮臭氧的氧化作用、活性炭的物理吸附作用、微生物的生物降解作用以及三者的協同作用。（1）臭氧具有強烈的氧化作用，可以使水中有機物的結構發(fā)生變化，大分子有機物氧化分解為小分子物質，非飽和構造不易生化降解的有機物氧化成易生物降解飽和構造的有機物。（2）GAC（顆粒活性炭）對有機物有很強的吸附能力，BAC（生物活性炭）對有機物的降解是生物降解和吸附的協同作用，活性炭的吸附作用減弱，生物作用不斷得到加強，兩種作用達到一種動態(tài)平衡。（3）因此，O3—BAC法相比較于單純的BAC法（生物活性炭），大大提高了污染物的去除效果，特別是在有機物和色度等的脫除方面。（4）臭氧化作用是去除色度的主導因素。水中能產生色度的帶有生色基團的溶解性或膠體態(tài)的有機物，如酚類、重氮、偶氮化合物等有機物和天然有機酸類。臭氧可以選擇性地攻擊這些不飽和健，形成中間氧化物，同時臭氧化能夠改善活性炭的比表面積、孔隙、官能團等表面特性，有利于充分發(fā)揮活性炭的吸附性能，強化了活性炭的脫色能力，從而達到有效脫色的效果。（5）O3—BAC法還大大延長了活性炭使用周期，降低了活性炭再生成本。（6）O3—BAC法運行穩(wěn)定，去除率高，可去除活性炭和微生物單獨作用時不能去除的污染物。由于活性炭對溶解氧的吸附，活性炭表面具有催化作用，促進有機物生物降解。活性炭對水中有毒物質的吸附，提高了處理工藝的耐沖擊負荷的能力。第五章 工藝設計主要設計規(guī)范或依據1) 《城市污水再生利用 工業(yè)用水水質》（GB/T199232005）敝開式循環(huán)冷卻水系統補充水水質標準2) 《污水綜合排放標準》GB897819963) 《室外排水設計規(guī)范》（GB500142006）4) 《室外給水設計規(guī)范》（GB500132006）5) 《污水再生利用工程設計規(guī)范》（GB503352002）6) 《建筑給水排水設計規(guī)范》（GB500152003）7) 《泵站設計規(guī)范》（GB/T5026597）8) 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB1891820029) 《城市污水處理廠污水、污泥排放標準》CJ302593工藝流程說明：1. 工藝流程圖中的“部分甲醇廢水”～~。2. “部分甲醇廢水”～，也不包括水量為13～17m3/h的甲醇生產廢水，此兩股廢水進入綜合生產廢水進水管。流程說明 污水處理流程說明廠區(qū)生活污水（重力流，水量168m3/h）首先經機械格柵攔截粗大懸浮雜物后排入生活污水提升井，再由生活污水一級提升泵抽送至生活污水調節(jié)池，調節(jié)池內設置潛水攪拌機，進行機械混合攪拌，以便更好地均衡水質，生活污水調節(jié)池出水再由生活污水二級提升泵直接抽送至DNCR缺氧反硝化反應器，以改善反硝化所需的碳源質量，提高反硝化速率。廠區(qū)綜合生產廢水、無壓焦化廢水（重力流，水量258m3/h）首先排入生產廢水提升井，再由生產廢水一級提升泵抽送至斜管隔油池，同時有壓焦化廢水（壓力流）直接進斜管隔油池，以去除大部分浮油及重油或泥渣，出水自流入生產廢水調節(jié)池。調節(jié)池內設置潛水攪拌機，進行機械混合攪拌，以便更好地均衡水質，生產廢水調節(jié)池出水再由生產廢水二級提升泵抽送至TJZQ氣浮反應分離器（同濟大學專利技術）。在TJZQ氣浮反應分離器中，分別設置反應區(qū)、接觸區(qū)、分離區(qū)及清水區(qū)，在反應區(qū)中，經計量泵自動投加混凝劑，并設置機械攪拌，使廢水中的細小懸浮顆粒和油類絮凝成較大的絮體。根據進水水質，可靈活調節(jié)反應區(qū)的加藥種類及加藥量。在接觸區(qū)，反應區(qū)中生成的絮體與溶氣水中的細小氣泡充分接觸、吸附。在分離區(qū)，吸附有細小氣泡的絮體快速上浮至水面，形成浮渣，較大比重的絮體則沉淀至泥斗中，浮渣和泥渣均自流進入1＃浮渣池。清水則自流進入清水區(qū)。TJZQ氣浮反應分離器可有效去除廢水中的油類污染物及懸浮雜質，并降低廢水COD值，以減輕后續(xù)生物處理系統的負荷，為生物反應創(chuàng)造良好的條件。出水自流入AHCR厭氧水解反應器。廢水經AHCR厭氧水解反應器（同濟大學專利技術）將大分子有機物及部分難降解的有機物分解為小分子及易降解的有機物，大大提高后續(xù)OHCR好氧反應的速率。為了維持微生物營養(yǎng)平衡，根據需要，在進水管路上投加磷酸鹽，以確保生物降解反應順利進行。為防止厭氧菌流失，提高厭氧污泥的濃度，在池內懸掛安裝ZYZX系列疊片展開式蜂窩狀微生物載體（同濟專利產品），以固著厭氧微生物。為使廢水與厭氧微生物充分接觸，達到良好的傳質效果，池內安裝立式環(huán)流攪拌機，進行機械混合攪拌。出水自流進入DNCR缺氧反硝化反應器。在DNCR缺氧反硝化反應器中，通過DNCR缺氧反硝化菌將廢水中的硝酸鹽、亞硝酸鹽轉化為氮氣，以去除總氮。為了使泥、水兩相充分接觸、反應，達到良好的傳質效果，DNCR缺氧反硝化反應器內安裝立式環(huán)流攪拌機，進行機械混合攪拌。DNCR缺氧反硝化反應器出水自流進入OHCR好氧反應器。在OHCR好氧反應器中，通過OHCR好氧菌的新陳代謝對廢水中的有機碳化物進行充分降解，然后再經ONCR好氧硝化菌將廢水中的氨氮轉化為硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮。根據實際運行情況，自動投加碳酸鈉，以補充ONCR好氧硝化反應所需的堿度。ONCR好氧反應器采用進口的管式微孔曝氣器和離心風機進行供氧。ONCR好氧反應器出水大部分（回流比約400%～600%）通過混合液回流泵回流至DNCR缺氧反硝化反應器進行反硝化反應，其余部分（設計水量）則自流進入沉淀池進行泥水分離。沉淀池分離出的上清液自流進入TJYJ一體化高效固液分離器（同濟大學特殊專有技術）。在TJYJ一體化高效固液分離器中，分別設置反應區(qū)、接觸區(qū)、分離區(qū)及過濾區(qū)，在反應區(qū)中，經計量泵自動投加混凝劑，并設置機械攪拌，使廢水中的細小懸浮顆粒和油類絮凝成較大的絮體。根據進水水質，可靈活調節(jié)反應區(qū)的加藥種類及加藥量。在接觸區(qū)，反應區(qū)中生成的絮體與溶氣水中的細小氣泡充分接觸、吸附。在分離區(qū)，吸附有