【正文】 1 總承包商的工程范圍 .....................................................................................................31 江蘇天裕能源化工集團有限公司 130 萬噸 /年 焦化項目 配套焦化廢水處理工程設(shè)計方案 1 本生物脫氮廢水處理站設(shè)計規(guī)模與 130萬噸 /a 焦碳相配套，采用先進的 A/O 內(nèi)循環(huán)生物脫氮處理工藝，處理后出水指標達到國家《污水綜合排放標準》（ GB89781996）規(guī)定的一級標準。蒸氨工段能力按 130 萬噸／年焦碳生產(chǎn)能力考慮，且蒸氨塔前應(yīng)采取除油脫氰予處理措施，以保證蒸氨后廢水含油量在50mg/L以下，氰化物在 50mg/L以下，氨氮小于 300mg/L，再將廢水送入酚氰廢水處理裝置。其主要來源有：一是剩余氨水，它是煤干餾及煤氣冷卻過程中產(chǎn)生的廢水，其數(shù)量占全部廢水量一半以上；二是煤氣凈化過程中產(chǎn)生的廢水，如煤氣終冷水 和粗苯分離水等；三是焦油、粗苯等精制過程中及其它場合產(chǎn)生的廢水。焦化廢水中所含污染物可分為有機物和無機物兩大類。有機物除酚類化合物外，還包括脂肪族化合物、雜環(huán)類化合物和多環(huán)芳香烴等。 根據(jù)環(huán)保局的要求，污水排放標準應(yīng)執(zhí)行中華人民共和國《污水綜合排放標準》 GB89781996第二類污染物最高允許排放濃度的二級標準；但考慮到國家對環(huán)保重視程度，不久的將來一定會把現(xiàn)行的標準提升至一級。 2） 《污水綜合排放標準》 （ GB89781996） 3） 《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范》 （ GBJ8785） 4） 《建設(shè)項目環(huán)境保護設(shè)計規(guī)定》 [(87)國環(huán)字第 002號 ] 5） 《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》 (GB12348—90) 6） 《惡臭污染物排放標準》 (GB14554—93) 7） 神華集團、慶華煤焦、萬鑫達焦化集團、天星焦化 等焦化廢水生物脫氮處理開工及 成功 運行的經(jīng)驗； 8） 國內(nèi)外焦化廢水處理試驗研究及生產(chǎn)運行的現(xiàn)狀； 9） 國內(nèi)外焦化廢水生物脫氮試驗研究及生產(chǎn)運行的現(xiàn)狀； 10） 不同焦化工藝所產(chǎn)焦化廢水在水質(zhì)、水量上的差異，及某一特定焦化工藝所獨具的水質(zhì)特性； 焦化 生產(chǎn) 所產(chǎn)生的焦化廢水有高濃度廢水和低濃度污水兩部分。 高 濃度廢水量與焦碳生產(chǎn)規(guī)模、煤含水量、煤氣凈化工藝等條件有關(guān)。煤的含水量在冬季和雨季要比其 他情況下高。 低濃度廢水的水量是可以人為控制的，一般情況下平均小時污水量不應(yīng)超過 10m3/h。 焦化廢水經(jīng)蒸氨和生物脫氮 處理后 能 達到國家《綜合污水排放標準》 GB8979—1996 中規(guī)定的冶金企業(yè)焦化行業(yè) 一 級標準，亦即應(yīng)達到《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準》 GB1345692 中規(guī)定的焦化行業(yè) 一級排放最高限值標準： CODcr ≤100 mg/L 氨氮 ≤15 mg/L 油 ≤8mg/L 氰 ≤酚 ≤ mg/L SS ≤70 mg/L 實際上，經(jīng)生物脫氮處理后的焦化廢水，其含氨氮濃度一般都在1mg/L左右，多數(shù)情況下都小于 1mg/L。這樣，我們就要投入更多的資金去改造。 江蘇天裕能源化工集團有限公司 130 萬噸 /年 焦化項目 配套焦化廢水處理工程設(shè)計方案 5 焦化廢水脫氮采用的主要方法有化學法、物理化學法和生物法等。從各項技術(shù)指標和運行費用等方法來比較，生物法是最經(jīng)濟、最簡單、沒有污染轉(zhuǎn)移的最理想處理方法，因此，優(yōu)選生物法。從目前國內(nèi)外焦化廢水處理的現(xiàn)狀，結(jié)合 各種綜合技術(shù)經(jīng)濟指標分析比較來看，采用 “物化 +生化 ”的處理方法是比較經(jīng)濟、有效、適用和合理的。硝化是指在廢水處理中，氨氮在好氧條件下，通過好氧菌 (亞硝化毛桿菌屬和硝化桿菌屬 )的作用被氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽的反應(yīng)；反硝化是在缺氧條件下，脫氮菌利用硝化反應(yīng)所產(chǎn)生的 NO2N和 NO3N來代替氧進行有機物的氧化分解，將 NO2N 和 NO3N 中的 N 還原成氮氣逸出。硝 化反應(yīng)是在延時曝氣后期進行的，也就是說，對焦化廢水的生物降解，氨氮的降解要比酚、氰和硫化物的生物降解速率慢，所以需要足夠的曝氣時間。生物脫氮的硝化 反硝化反應(yīng)如下： 硝化反應(yīng)： 2NH4++3O2→ 2NO2+4H++2H2O 2NO2+O2→ 2NO3 反硝化反應(yīng)： NO3+2H++2e→ NO2+H2O 江蘇天裕能源化工集團有限公司 130 萬噸 /年 焦化項目 配套焦化廢水處理工程設(shè)計方案 6 2NO2+8H++6e→ N2+4H2O 實際上，硝化與反硝化是生物脫氮兩個有機的組成部分，在一般的生物處理過程中，有些也包括了硝化與反硝化的過程，如生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤，因為濾膜結(jié)構(gòu)本身就是形成了外層有氧條件下的好氧生物活動和內(nèi)層厭氧條件下的厭氧生物活動，外層為硝化反應(yīng)提供了條件，內(nèi)層為反硝化反應(yīng)提供了條件。該流程在實際中已得到應(yīng)用，運行效果較好。 2）好氧－缺氧 (O/A)生物脫氮流程：該工藝的特點是好氧段在前，缺氧段在后，二沉池較小，但經(jīng)好氧段硝化后的廢水中碳源已近枯竭，反硝化所需的碳源必須另加補充。 除上述生物脫氮流程外，還有厭氧－缺氧－好氧 (A/A/O)工藝、亞硝化生物脫氮 (A/O/O)工藝等。該工藝對廢水中的有機物，氨氮等均有較高的去除效果。 江蘇天裕能源化工集團有限公司 130 萬噸 /年 焦化項目 配套焦化廢水處理工程設(shè)計方案 7 (2) 流程簡單，投資省，操作費用低。尤其，在蒸氨塔設(shè)置有脫固定氨的裝置后，碳氮比有所提高，在反硝化過程中產(chǎn)生的堿度相應(yīng)地降低了硝化過程需要的堿耗。如 COD、BOD5和 SCN在缺氧段中去除率在 67%、 38%、 59%，酚和有機物的去除率分別為 62%和 36%，故反硝化反應(yīng)是最為經(jīng)濟的節(jié)能型降解過程。由于硝化階段采用了強化生化，反硝化階段又采用了高 濃度污泥的膜技術(shù)，有效地提高了硝化及反硝化的污泥濃度，與國外同類工藝相比，具有較高的容積負荷。當進水水質(zhì)波動較大或污染物濃度較高時，本工藝均能維持正常運行，故操作管理也很簡單。結(jié)合水量、水質(zhì)特點，我們推薦采用缺氧 /好氧 (A/O)的生物脫氮 (內(nèi)循環(huán) ) 工藝流程，使污水處理裝置不但能達到脫氮的要求，而且其它指標也達到排放標準。 預(yù)處理部分由 均和隔油池、 事故調(diào)節(jié)池及廢水提升系統(tǒng)組成。 隔油沉淀池 的主要作用是 去 除重油、 輕油、 均和水質(zhì)、監(jiān)控蒸氨效果等。正常情況下，蒸氨廢水中的油要由生化消耗掉，事故狀態(tài)下 使用排油管道 。 均和 隔油池 分 兩系，水力停留時間（ HRT） 10h 以上 。 事故調(diào)節(jié)池 事故調(diào)節(jié)池的作用是當生化系統(tǒng)進行恢復(fù)調(diào)整，生化系統(tǒng)不能進江蘇天裕能源化工集團有限公司 130 萬噸 /年 焦化項目 配套焦化廢水處理工程設(shè)計方案 9 水時，接受外部送來的蒸氨廢水等。 事故調(diào)節(jié)池分為兩系，總?cè)莘e 不小于 2100m3，最少可以貯存外部來水 18h 以上 。當生化系統(tǒng)運行調(diào)整時，外部來水由進入均和隔油池切換到事故調(diào)節(jié)池，當生化系統(tǒng)恢復(fù)正常時，故調(diào)節(jié)池貯存的廢水，在一定的限期內(nèi)，不定期均勻少量的由水泵提升，經(jīng)均和隔油池返送到生化系統(tǒng)。生化處理系統(tǒng)設(shè)計水量為 120140m3/h。兼氧池的作用主要是實現(xiàn)硝態(tài)氮的厭氧預(yù)反 硝化，經(jīng)過預(yù)處理的焦化廢水，首先進入兼氧池， 好氧 池內(nèi) 產(chǎn)生 的硝化液， 以二沉 池 分離上清 液的形式返送到兼氧池， 在 厭氧狀態(tài)下，由兼氧異養(yǎng) 菌 進行 反 硝化脫氮。兼氧池為鋼筋混凝土池形結(jié)構(gòu)， 池 內(nèi)設(shè)有 多孔布水管系統(tǒng)及生物填料 。 好氧池 好氧池采用推流式延時鼓風微孔曝氣活性污泥法。來自兼氧池內(nèi)脫除硝態(tài)氮的泥水混合液，在 好氧池內(nèi)由兼氧異養(yǎng)菌和好氧異養(yǎng)菌，對兼氧系統(tǒng)殘留的 COD 類物質(zhì)進行好氧氧化，由好氧自養(yǎng)菌對其中的氨氮進行好氧硝化。好氧池為鋼筋混凝土池形結(jié)構(gòu)，內(nèi)置可脹 微孔曝氣器，對池內(nèi)混合液進行充氧 與 攪拌。此外，好氧池還設(shè)有堿藥劑和磷藥劑投加設(shè)施以及消泡系統(tǒng)。 二沉池分為獨立的兩系， 直徑 Ф16m。 二沉池采用圓形 輻 流式結(jié)構(gòu) ， 水力停留時間為 2h，總?cè)莘e不小于 1169 m3。 二沉池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi) 設(shè) 有機械傳動刮泥機，出水堰上裝有三角堰板。 混凝沉淀池 混凝沉淀池 直徑 Ф 12m， 處理流 量為 70m3/h， 水力停留時間為 3h。 絮合反應(yīng)完畢后的廢水，在絮凝沉淀池中進行泥水分離，分離后的上清液經(jīng)水泵提升后送熄焦、沖渣或外排。 絮凝沉淀池為圓形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，共 1座，內(nèi)設(shè)有機械傳動刮泥機， 出水堰上裝有三角堰板。 吸水井尺寸為 10 2 6m，提升泵用于回流水和除油均合池出水提升進入缺氧池。 綜合樓： 共兩層。藥劑均采用計量泵投加。二次沉淀池產(chǎn)生的剩余污泥及混凝污泥送入污泥濃縮池，進行泥水分離，濃縮后污泥含水率為 97~98%。藥劑均采用計量泵投加。 藥劑、污泥等物料運輸采用 公路運輸方式，運輸量約： 6000t/a，江蘇天裕能源化工集團有限公司 130 萬噸 /年 焦化項目 配套焦化廢水處理工程設(shè)計方案 12 運輸設(shè)備由焦化廠利用現(xiàn)有設(shè)備調(diào)配解決。 為使工程保證質(zhì)量、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全適用、按時投產(chǎn)，我們結(jié)合當?shù)氐牡刭|(zhì)、氣象、建材、施工等條件，按照國家有關(guān)規(guī)范、規(guī)程、標準進行合理設(shè)計。 電力部分只負責廢水處理站的站內(nèi)設(shè)計，電源暫定為兩路 低壓電源。外部兩路 上級變電所兩段低壓母線引來，接至鼓風機室低壓配電室，負責本工程全部用電設(shè)備的供電。 （ 1）低壓配電方式 1）低壓配電以放射式為主，若個別采用鏈式供電時，一般串三個左右用電設(shè)備，并由低壓配電室內(nèi)的低壓開關(guān)柜向各用電設(shè)備送電。采用斷路器作為短路保護設(shè)備，而以斷路器和熱繼電器作為過負荷保護設(shè)備。 （ 2）線路敷設(shè)及其它 線路以電纜為主，動力電纜和控制電纜均為銅芯。低壓配電室選用 GCK型低壓開關(guān)柜。照明網(wǎng)絡(luò)電壓采用 380/220V三相四線制系統(tǒng)；檢修用的照明電壓為 36V。廠區(qū)道路設(shè)道路照明。對一般生產(chǎn)車間和場所，以采用新光源的節(jié)能型燈為主，部分采用白熾燈 。 綜合樓低壓配電室應(yīng)作重復(fù)接地，低壓配電裝置及電氣設(shè)備正常非載流的金屬部分均應(yīng)保護接地，接地電阻為 10Ω。 本設(shè)計的檢測項目是以工藝專業(yè)要求為依據(jù)確定的。 本設(shè)計在控制室內(nèi)擬采用具有集散控制功能的智能型盤裝化回路控制儀表。該表既具有回路控制儀表的特點：即盤裝化（但節(jié)省相當多的空間）、高效、可靠、使用靈活方便、維護簡單快捷、高性能、價格低；同時又具有集散控制系統(tǒng)（ DCS）的功能：人性化操作管理界面、分布式控制、豐富的算法、網(wǎng)絡(luò)化、報表、任意擴展性、靈活的 I/O組態(tài)、強大的信息存儲能力等。即 可為建設(shè)單位節(jié)省資金，而又適應(yīng)現(xiàn)代化自控管理的需要。 由電力專業(yè)提供 ， 50HZ儀表用電源，用電量約 8KW。設(shè)計采用如下控制措施 :為了減少以上污染物的污染，本工程接受的原污水均要求經(jīng)過化 產(chǎn)工藝蒸氨處理的廢水，否則不可以進入該酚氰廢水處理裝置。 2) 水體 江蘇天裕能源化工集團有限公司 130 萬噸 /年 焦化項目 配套焦化廢水處理工程設(shè)計方案 15 本工程在設(shè)計工作中充分考慮開工馴化階段對外排水指標的影響，采用臨時管道、移動水泵、強化處理等措施，邊施工邊運行，保證生物脫氮裝置正常運轉(zhuǎn)前的外排水指標不高于現(xiàn)有生物脫酚裝置外排水指標。 生產(chǎn)過程中也會產(chǎn)生少量生產(chǎn)污水，如污泥等分離出的污水以及濃縮污泥上清液等，此外還有少量生活污水，設(shè)計將這些污水用專門污水管道收集后，輸送到酚水提升泵房，同焦化廢水一起處理再外排。 3) 固體廢棄物 本工程產(chǎn)生的主要固體廢棄物為生化系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥、混凝沉淀池產(chǎn)生的混凝污泥、除油池分離的重油、還有氣浮池產(chǎn)生的浮渣 ；另外還有少量生活垃圾等雜物，設(shè)計將濃縮、脫水處理后的污泥約(含水率 80%)送至煤場，重油送至焦化廠的機械化氨水澄清槽理或外賣。由于鼓風機已經(jīng)建成，本設(shè)計在鼓風機進出口設(shè)消聲器，防止噪聲的擴散和傳播，并采用隔聲、吸聲材料制作門窗、砌體等 , 降低噪聲的影響。 5 ) 綠化 綠化有利于防止污染，保護環(huán)境。 1） 防塵防毒 ：本工程在有可能有毒害物產(chǎn)生的室內(nèi)設(shè)機械通風設(shè)施，以防止毒害物危害人員安全。 3） 安全措施 ： ①為了保證用電安全，本工程配電所設(shè)兩路電 源供電，每回路皆能承擔全廠負荷的 100%。③為了防止機械傷害及墜落事故的發(fā)生，生產(chǎn)場所梯子、平臺等均