焦化废水处理方案

1、焦化废水处理方案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)i第二章方案设计概述工程概况焦化污水处理工程，焦化厂在生产过程中产生有毒害污水及部分生活 污水，处理后达到炼焦生产设计技术规范的要求，并且全部用于熄焦，不 外排达到零排放。设计依据(1) 焦化厂的提供的原始资料；(2) 提供每天产生的废水水质、水量等基本资料；(3) 炼焦生产设讣技术规范要求：(4) 室外排水设讣规范GBJ14-87；(5) 建筑给排水设讣规范GBJ15-88：(6) 城市区域环境噪声标准GB3096-93；工业自动化仪表工程施工及验收规范(GBJ93-86)：(8)给水排水工段结构设计规范(GBJ69-

2、84)：设计范围本改造工程设计范圉包括废水处理站的工艺、设备制造、安装调试、电气 与自控等专业的内容。电线、电缆以污水处理站设备电控柜为交接点。设计原则(1)采用成熟、可黑的废水处理工艺，确保处理出水的各项指标达到国家的有关 排放标准(氛化物不能处理达标)。废水处理设施力求占地面积小，工程投资省，运行能耗低，处理费用少。(3)废水处理设施在运行上有较大的灵活性和可调节性，以适应水质水量的变化，同时设置事故应急排放管道，供紧急、特殊情况下使用； 采用性能稳定，技术先进的控制系统，主要部分实现自动化管理，减轻丄人 劳动强度，使废水处理工程出水稳定，易操作，易管理，易维护。(5)设计时充分考虑废水处

3、理系统配套设备的减振、降噪措施，废水处理过程中 产生的剩余污泥经好氧消化稳定后浓缩处理，再经板框圧滤机压成泥饼含水 率低利于装运，避免产生二次污染。其他配套条件蒸氨塔(山业主委托化工设计院进行设计)焦化废水中含有剩余氨水，废水中NH3-N很高，必须进行蒸氨预处理，并 且要加碱脱除固定氨。其LI的一是为了回收剩余的NH3-N,充分利用资源；U 的二是将焦化废水中的NH3-N浓度降低至200mg/L以下，避免对后续生化处理 产生不利影响。高浓度的进水NH3-N会导致：硝化菌负荷过高，活性受到抑 制；耗氧量大而出现供氧量不足，导致硝化过程不彻底，出水NH3-N超标； 为保证供氧充足而导致能耗高；碳酸

4、钠消耗量太大，从而导致运行成本很 高。蒸氨废水中NH3-N浓度决定于蒸氨塔的处理效率，蒸氨塔效率越疡，废水 中NH3-N浓度越低，处理难度和能耗也就越低。焦化废水处理站进入生化调试之前，必须保证蒸氨塔能够正常、稳定运 行。并使得蒸氨废水的NH3-N浓度低于200mg/L,瞬时最高值不应超过350 mg/Lo生活污水厂区内的生活污水对周边环境来说是一个污染源，必须加以处理，达标后 排放。同时，焦化废水处理站的生化系统也需要生活污水作为营养来补充碳源 及磷源。为此，必须把全厂的生活污水收集以后送到污水处理站一并处理。生产管理本方案的水量及水质指标是按照正常的生产及管理情况设计的，如果生产 及管理经

5、常出现非正常情况而致使进入焦化废水处理站的水质水量超过设计要 求，将会对生化系统调试及正常的产生极为不利的影响，使调试周期大大延长 其至难以达到排放标准。因此，正常、稳定的生产和严格的管理是必须的。 废水水量、水质及排放标准设计水量废水量：300m3/d （其中生产污水为240t,生活污水为60t）设计处理能力：15m3/h设计进水水质CODcr：2500mg/L挥发酚：200mg/LNH3-N：350mg/L排放标准炼焦生产设计技术规范的要求CODcr：250mg/L挥发酚： LNH3-N：25mg/LPH：6-9处理工艺设计焦化废水属高浓度有机有毒废水，极不易降解，故将部分生活污水纳入其

6、中，改善其污水水质，让污水能够便于生物降解，本工艺采用物化和生化处理 工艺。根据我公司多年对国内焦化废水处理工艺研究的基础上，结合我公司在处 理同类型厂家的实践经验，根据本工程废水的特点，确定采用一种经济、高 效、可靠、管理简便的物化和生化处理工艺。因焦化厂产生的污水水温较高， 故确定采用露天布置方式，成套设备材质为碳钢结构，构筑物为钢筋混凝土结 构。根据上述设计原则与设计水质水量和排放标准，本工程中考虑采用如下处 理工艺流程:污泥工艺说明本工艺采用A2/0法，即厌氧一水解酸化一好氧。预处理工艺釆用破乳除 油、铁碳催化氧化和化学沉淀。1、平流式除油池平流式除油池除油率一般为60%80%,粒径1

7、50 U m以上的油珠均可除去。进水出水2、铁碳微电解催化氧化电化学反应（催化微电解）处理技术是口前处理高浓度有机废水的一种理想 丄艺。它是利用LAT系列规整型高效多元催化电化学氧化填料及酸套处理设备 形成反应系统对废水进行处理。系统通水后电化学氧化填料自身产生的电位 差，在设备内会形成无数的原电池，原电池以废水做电解质，通过阴阳极的放 电形成对废水的电化学处理，进而达到对废水中有机物进行电化学降解的LI 的。在处理过程中产生的新生态H、Fe2 +等还能与废水中的 许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水中的有色物 质的发色基团或助色基团，其至断链，达到降解脱色的作用； 生成的Fe2 +进

8、一步氧化成Fe3 +,它们的水合物具有较强的 吸附-絮凝活性，特别是在加碱调pH值后生成氢氧化亚铁和 氢氧化铁胶体絮凝剂，它们的絮凝能力远远高于一般药剂水解 得到的氢氧化铁胶体，能大量吸附水中分散的微小颗粒，金属 粒子及有机大分子。3、厌氧工艺废水厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物（包括兼氧微生 物）的作用，将废水中的各种复杂有机物分解转化成屮烷和二氧二碳等物质的 过程，敢称为厌氧消化。与好氧过程的根本区别在于不以分子态氧作为受氢 体，而以化合态氧、碳、氮等为受氢体。厌氧生物处理是一个复杂的微生物化 学过程，依靠三大主要类群的细菌，即水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产屮 烷细菌的联合

9、作用完成。因而粗略地将厌氧消化过程划分为三个连续的阶段， 即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产屮烷阶段。第一阶段为水解酸化阶段。复杂的大分子、不溶性有机物先在细胞外酶的 作用下水解为小分子、溶解性有机物，然后渗入细胞体内，分解产生挥发性有 机酸、醇类、醛类等。这个阶段主要产生较高级脂肪酸。碳水化合物、脂肪和蛋口质的水解酸化过程分别为：多糖（如纤维素） 水解细胞外酵 r单糖性罰酸醇类低聚糖C02、H2 脂肪竺豐二基酸瞅你岷脂肪酸胺、NH3、CH4、C02、H2S一 M肽三犧山于简单碳水化合物的分解产酸作用，要比含氮有机物的分解产氨作用迅 速，故蛋口质的分解在碳水化合物分解后产生。含氮有机物分解产生

10、的NH3除了提供合成细胞物质的氮源外，在水中部分 电离，形成NH4HCO3,具有缓冲消化液PH值的作用，故有时也把继碳水化合 物分解后的蛋口质分解产氨过程称为酸性减退期，反应为：护。 NH+4±QH+C02 NH4HCO3NH4HCO3+CH3COOH _CH3COONH4+H2O+CO2笫二阶段为产氢产乙酸阶段。在产氢产乙酸细菌的作下，第一阶段产生的 各种有机酸被分解转化成乙酸和H2,在降解奇数碳素有机酸时还形成C02, 如：CH3CH2CH2CH2COOH+2H2O _CH3CH2COOH+CH3COOH+2H2（戊酸）（丙酸）（乙酸）CH3CH2COOH+2H2O _ CH3C

11、OOH+3H2+CO2（丙酸）（乙酸）第三阶段为产甲烷阶段。产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、C02和H2等转化为 中烷。此过程III两组生理上不同的产中烷菌完成，一组把氢和二氧化碳转化成 中烷，另一组从乙酸或乙酸盐脱竣产生中烷，前者约占总量的1/3,后者约占 2/3,反应为:4H2+CO2 '八曲 CH4+2H2O（rWB ）CH2COOH2CH4+2CO2（占 2/3）CH3COONH4+H2O "CHzi+NHziHCCh从厌氧发酵产生沼气的过程分析，它分为四个阶段：缺氧阶段：固体物质降解为溶解性物质，大分子物质降解为小分子物质， 主要起作用的微生物为兼氧性的缺氧菌，此阶段时间

12、较短。酸化阶段：碳水化合物降解为脂肪酸，主要为醋酸、丙酸和丁酸，主要起 作用的微生物为产酸菌，缺氧和酸化阶段进行得较快，难于将其绝对分开，一 般统称为缺氧，这两个阶段约为2-5ho酸性衰退阶段：有机酸和溶解的含氮化合物分解成氨、胺、碳酸盐和少量 的C02、N2、CH4和也。由于产氨细菌的活动，使氨态氮浓度增加，氧化还原 电位降低，PH值上升。此阶段的副产物还有H2S、“弓卩朵、粪臭素和硫醇，使厌 氧发酵带有不良的气味均在这一阶段。屮烷化阶段：由于PH值升高，为屮烷菌创造了适宜的条件，屮烷菌把有 机酸转化为沼气，此阶段时间较长约为15d左右。4、水解酸化水解（酸化）处理方法是一种介于好氧和厌氧处

13、理法之间的方法，和其 它工艺组合可以降低处理成本提高处理效率。水解酸化匸艺根据产屮烷菌与水 解产酸菌生长速度不同，将厌氧处理控制在反应时间较短的厌氧处理第一和笫 二阶段，即在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机 物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而 改善废水的可生化性，为后续处理奠定良好基础。水解是指有机物进入微生物细胞前、在胞外进行的生物化学反应。微生物 通过释放胞外自山酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应。酸化是一类典型的发酵过程，微生物的代谢产物主要是各种有机酸。从机理上讲，水解和酸化是厌氧消化过程的两个阶段，但不同的工艺水解

14、 酸化的处理LI的不同。水解酸化-好氧生物处理工艺中的水解LI的主要是将原有 废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，特别是丄业废水，主要将其中 难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，以利 于后续的好氧处理。考虑到后续好氧处理的能耗问题，水解主要用于低浓度难 降解废水的预处理。混合厌氧消化工艺中的水解酸化的U的是为混合厌氧消化 过程的屮烷发酵提供底物。而两相厌氧消化工艺中的产酸相是将混合厌氧消化 中的产酸相和产屮烷相分开，以创造各自的最佳环境。5、接触氧化池生物接触氧化也是山大量的细菌原生物组成的细菌生长在曝气池内，细菌为 好氧菌，在充氧的情况下，利用细菌 来分解污

15、水中的有机物，污水中的有 机物通过细菌的细胞壁被细胞吸收， 固体和胶体有机物山细胞分泌的体外 酶分解扣溶解性有机物，再渗入细菌 细胞，细菌通过自身的生命活力，氧 化还原合成过程，把有机物氧化成无 机物，使碳氧化合物分解成二氧化碳 和水，氮化合物变成硝酸盐和水从而 达到净化污水的LI的。生化池采用活性污泥法。活性污泥的培养训化，提供菌种直接进行培养训 化，并且利用就近同类污水处理的活性污泥接种，这样在水温15-25°C之间，直 接培养训化10-15天即可。大大提高了其处理能力。其特点为：（1）对冲击负荷有较强的适应性。因为普通活性污泥法的曝气池在冲击负荷作 用下，曝气时间缩短，活性污泥

16、大量随水流岀，使池内的微生物浓度降低，因 此抗冲击负荷能力小。而接触氧化池其微生物大量地固定在填料上，形成浓度 很高的污泥床，污水的冲击负荷对其影响小。（2）污泥生成量小，不产生污泥膨胀的危害，能够保证出水水质。所谓“污泥 膨胀”是指III于污水水质或水量的变化，引起活性污泥沉降性能变化，二沉池 污泥面不断上升，造成污泥流失，使曝气池内活性悬浮污泥浓度降低，从而破 坏正常的处理工艺。这种现象多在普通活性污泥法系统中产生，也是普通活性 污泥法在日常管理中最注重的一个问题。综上分析，活性污泥法是一项先进技术、成熟的污水处理方法，运行较为稳 定，抗冲击负荷。工艺设计1、调节池功能：调节水质水量。外形

17、尺寸：10X6X有效水深：结构：地下钢栓数量：1座辅助设备：（1）曝气装置数量：1套材质：ABS（2）污水提升泵数量：2台型号：50ZW-130流量：15m3/h扬程：20m功率：（3）液位计数量：1套（4）流量计数量：1台型号：ZJLD2、破乳池外形尺寸：2000X1000X3300数量：1座结构：地上钢栓有效水深：辅助设备：（1）加药装置数量：1套材质：Q235（2）微孔曝气装置数量：1套材质：PVC3、除油池外形尺寸：8000X1000X3300数量：1座结构：地上钢栓有效水深：辅助设备：（1）除油装置数量：1套（2）油渣清理装置数量：1套4、铁碳催化氧化装置数量：1套型 号：e 300

18、0X28005、化学反应池外形尺寸：2000X1000X1500数量：1座材质：Q235辅助设备：（1）加药装置数量：1套材质：PE（2）搅拌装置数量：1套材质：不锈钢6、沉淀池一体化设备外形尺寸：2000X1500X3300数量：1座辅助设备：（1）污泥泵数量:1台型号:流量:15m3/h扬程:12m功率：7、中间水池外形尺寸：7000X4500X3300有效水深：结构：地上钢栓辅助设备：（1）液位计数量：1套(2）流量计型号：Z儿D数量：1台(3）污水提升泵型号：数量：2台流量：15m3/h扬程：10m功率：8、厌氧池设计水量：15m3/h数量：1座结构：Q235A外形尺寸：5000 X

19、9200mm总停留时间：12hr辅助设备：（1）布水器数量：1套型号：LYBS-60（2）弹性填料填料直径：“ 150mm填料有效长高：上2000mm卜4000mm填料支架：罗纹钢网架和角钢支架9、水解酸化池设讣水量：15m3/h数量：1座结构：地上钢栓外形尺寸：10000 X 4000 X 3300mm有效水深：2800mm总停留时间：6hr辅助设备：（1）弹性填料填料直径："150mm填料有效长髙：2000mm填料支架：罗纹钢网架和角钢支架10> 接触氧化池功能：降解水中有机物。设计水量:15m3/h数量：1座2段结构：地上钢栓外形尺寸：10000 X 4000 X 330

20、0mm有效水深：2800mm辅助设备：(1)罗茨鼓风机数量：2台（1用1备）风量：min风压：3500mmH20功率：(2)曝气头数量：40套规格：215材质：ABS(3)弹性填料数量：80m3规格：150材质：PP+纤维（4）填料支架数量：80m3材质：碳钢+防腐11> 沉淀池功能：聚凝沉降水中的微小颗粒及絮体。设计表面负荷：m2/h数量：1座结构：地上钢栓外形尺寸：4000 X 4000 X 3300mm有效水深：2800mm停留时间：2hr辅助设备：（1）斜管填料填料孔径：<l）35mm数量：16m2（2）污泥回流泵型号:流量:15m3/h扬程:12m功率：数量：2台（一用一

21、备）12、集水池外形尺寸：6000 X 4000 X 3300mm数量：1座结构：地上钢栓有效水深：2800mm13、污泥浓缩池外形尺寸：4000 X 4000 X 3300mm数量：1座结构：地上钢栓辅助设备：(1)螺杆泵型号：G40-1数量：2台流量：10m3扬程：60m功率：4KW(2)板框压滤机 过滤面积：20m2 数量：1台主要构筑物及设备表1主要构筑物一览表序号01称规格型号数量备注1调节池10000 X 6000 X 2800mm1座地下钢栓结构2破乳池2000 X 1000 X 3300mm1座地上钢栓结构3除油池8000 X 1000 X 3300mm1座地上钢栓结构4中间水池7000 X 4500 X 3300mm1座地上钢栓结构5水解酸化池10000 X 4000 X 3300mm1座地上钢栓结构6接触氧化池10000 X 4000 X 3300mm1座地上钢栓结构7沉淀池4000 X 4000 X 3300mm1座半地上钢栓结构8清水池4000 X 4000 X 3300mm1座地上钢栓结构表2主要设备一览表序号名称规格单位数量备注1调节池曝气装置套12液位计套13污水泵台2一用一备4流量计套15破乳池加药装置套16搅拌装置套17除油池除油装置煲18除渣装置套19铁碳微电解装置套1化学反应池反应器台110加药装置套1