年产60万吨焦化污水处理设计方案

年产60万吨焦化污水处理设计方案内容摘要：

水进水水质 项 目 挥发酚 mg/l 氰化 物mg/l 硫化物 mg/l 氨 氮 mg/l COD mg/l BOD5 mg/l 油 mg/l SS mg/l 水质指标 500600 ﹤ 10 ﹤ 30 ﹤ 300 30003500 ﹤ 2020 ﹤ 300 ﹤ 300 2． 出水 水质 项 目 挥发酚 mg/l 氰化物 mg/l 硫化物 mg/l 氨 氮 mg/l COD mg/l BOD5 mg/l 油 mg/l SS mg/l 水质 指标 ﹤ ﹤ 1 ﹤ 15 ≤ 100 ≤ 20 ≤ 5 ﹤ 70 处理后水水质要求（执行中华人民共和国国家标准《 污水综合排放标准》（ GB89781996）一级标准 4．处理能力 焦炭生产规模按 60 万吨 /年；废水处理量按 50m3/h，其中生产废水 35 m3/h、生活废水 15 m3/h。 5．废水特性 a) 废水水质存在波动，主要是前级蒸氨装置有可能出现非正常情况，如设备出现问题、操作不正常等。 导致实际运行时其 COD 及 NH3N 含量经常偏高。 b) 预处理手段非常重要，否则生化时间较长，预处理装置的正常运行更重要。 同时对于非正常来水的处理手段也很重要。 c) 废水中含有大量氨氮，进行好氧硝化时会产生大量泡沫，需进行消泡处理。 d) 硝化要求在 合适的 B/N 比条件下运行，如何进行适当的调整是关乎硝化反应的重中之重。 60 万吨焦化 厂 废水生化处理工程 ****环境工程有限公司 9 四、废水处理工艺分析 废水治理的技术方法尽管有许许多多，但其最基本的作用原理却只有三项，即分离、转化和利用。 分离 ：就是采用各种技术方法，把废水中的悬浮物或胶体微粒、微滴分离出来，从而使废水得到净化，或者使废水中污染物减少到最低限度。 转化 ：对于已经溶解在水中，无法 “ 取 ” 出来或者不需要 “ 取 ” 出来的污染物，采用生物化学的方法、化学和电化学的方法，使水中溶解的污染物转化成无害的物质（如转化成 H2O、 CO CH NO3— 等），或者转 化成容易分离的物质（如沉淀物、附着物、上浮物、不溶性气体等）。 总之，使水中污染物发生有利于治理的化学、生物化学变化。 利用： 有些废水（主要是高浓度的废液），未经处理或者稍加处理有可能找到新的用途，可以成为有用的资源，用于再制造、再加工，从而彻底解决了废水（或其他废物）的治理问题。 由于焦化厂产生的焦化废水有一定的特殊性 —— 污染物浓度高，可生化性差，并含有多种对生化有抑制作用的物质，我公司结合多年处理焦化废水处理经验，已经总结出了相对有效的废水处理工艺，其核心技术则是采用转化的方法。 它具有出水水质稳定，工程投 资省，运行费用低的特点。 从物质所含能量的水平来划分，焦化废水中含有三大类物质。 第一类为单环和多环类有机化合物，该类物质种类较多，其中以酚类含量为最多，其它为微量。 该类物质所含能量相对较高，其中的大部分都可以用物理或化学的方法来去除，但是这些方法的运行成本都极其昂贵。 在上个世纪八十年代以前，国内外普遍采用废水溶剂脱酚或蒸汽脱酚的方式从废水中提取酚，脱酚后的废水中所剩余的酚及其他有机物类再利用生化的方法脱除，当时这是一个比较经济有效的治污途径。 但由于后来酚市场的萧条，基本取消了脱酚处理，取而代之的是由生化的方法来去除。 焦化废水中的第二类物质为含碳类无机化合物，主要为氰化物、硫氰化物，特别是硫氰化物含量特别高，这些物质都属叠氮类化合物，其中的 “N ≡ C” 键中的电子所拥有的能量较低，因此该键构比较稳定，其断裂和重组需要消耗能量和在特殊的环境条件下进行。 其实这些物质属于有机和无机两性化合物，其水解产 60 万吨焦化 厂 废水生化处理工程 ****环境工程有限公司 10 物为甲酸、 NH4+和 SO42，该类物质所含能量较有机物要低。 该类物质能够被许多物理或化学的方法所去除。 硫氰化物的含量在焦化废水中含量比较多，这一点被许多从事焦化废水的人所忽略。 其实焦化废水中硫氰化物是继酚后，产生 COD 类物质的第二大来源，硫氰化物去除的彻底与否，直接关系到处理后水的 COD 含量。 硫氰化物较酚难被微生物去除，一般只有焦化废水中的酚浓度在 10mg/L 以下时，硫氰化物才能被微生物利用，而且还需要有一定的水力停留时间作保证。 在废水生物处理中，硫氰化物也是产生 NH3N的一个主要来源。 在焦化废水生物处理中，脱除硫氰化物是实现氨氮生物氧化的前提条件。 焦化废水中的第三类物质为不含碳的氨氮类无机化合物，该类物质所含的能量要较有机物和含碳无机物低，该类物质很难被常规的物理和化学的方法来去除。 由于焦化废水中所含氨氮浓度较高， 一般要用物理和生化的方法联合处理，即高浓度的焦化废水一般要先通过加碱和蒸氨脱除其中的大部分挥发氨和固定氨，蒸氨后的蒸氨废水中所残留的氨氮，再用生化的方法来去除。 总体工艺思路是：预处理、三级生化处理及深度处理，预处理的对象为焦油、酚、硫及氨氮；三级生化则是根据以上预处理创造的条件，通过强化 A 段降解作用更进一步去除酚、氨氮及其它有机物； O段生化池通过接触氧化把有机物分解成 CO2和 H2O，硝化菌则利用有机物分解产生的无机碳源或空气中的 CO2作为营养源，将废水中的氨氮转化成 NO3N， NO2N； O 段生化池的混合 液回流到 A级生化池，通过反硝化作用最终消除氨氮污染；深度处理则是通过有效的手段去除剩余的难降解物质，最终达到达标排放。 60 万吨焦化 厂 废水生化处理工程 ****环境工程有限公司 11 五、处理工艺确定 本 公司涉足于焦化废水的处理已有多年，通过不断摸索和探讨，开发出了相关的废水处理设备及药剂 —— CSN 高效浓缩池、 AOP 高效分离器、 SOCD 反应器，同时总结出了一整套的焦化废水处理经验，并最终形成了如下的处理工艺路线： 预处理工艺路线为三道行之有效的物化方法，去除其中的酚、氨氮及硫化物等，减轻有关污染物对生物菌的抑制作用，使其能够达到进行生化的有利条件，尽可能 缩短生化时间。 生化处理工艺路线采用投料 A/O 工艺（我公司专利技术），通过生化降解大量有机污染物，特别是溶解性、可生化的有机物。 深度处理工艺路线为 接触氧化 池，对废水进行进一步深度生化处理，确保水质达标。 60 万吨焦化 厂 废水生化处理工程 ****环境工程有限公司 12 六、废水治理设计方案 1．工艺流程及说明 工艺流程 PAC、 PAM 造气机 AOP 高效分离 池 浮油槽 SCOD 反应 池 CSNM P CSN 高效浓缩 池 厌氧池 缺氧池 污泥浓缩池 清水池 达标排放 压滤机 滤饼外运 污泥过渡池 强氧化 NAC1 空气 脱水剂 1 事故池 好氧池 沉淀池 接触氧化池 混凝反应池 凝沉淀池 调节池 节 池 混凝沉淀池 凝沉淀池 PAC、 PAM 60 万吨焦化 厂 废水生化处理工程 ****环境工程有限公司 13 工艺说明 废水处理系统主要有预处理、生化处理、后处理系统及污泥处理系统组成。 预处理部分主要有 CSN 高效浓缩池、 AOP 高效分离器、 SOCD 反应器等；生化处理系统主要有厌氧池、缺氧池、好氧池及二沉池；后处理系统有接触氧化池、混凝反应池、混凝沉淀池。 污泥处理系统主要有压滤机及辅助设备、污泥浓缩池等。 CSN 高效浓缩池： 通过投加药剂形成絮体，同时硫化物、氢氰根则形成一种络合物，达到去除硫化物、部分氨氮、部分氰根离子及易沉降悬浮物，降低生化抑制性物质的含量。 AOP 高效分离器： 药剂与污水在管道混合器混 合后在气浮池混合区搅拌形成絮凝体。 泵提升清水池的达标水体加压至溶气罐，同时将空气压缩溶解在水中，在气浮池释放形成微小致密的气泡上浮，上浮过程中吸附污水中的油份、疏水悬浮物及形成的絮凝体至液面形成浮渣，刮渣器去除，净化水质。 SOCD 反应器： 通入臭氧搅拌， 臭氧能使氰络盐中的氰迅速分解（铁氰络盐除外）。 其反应分为两步：臭氧首先将剧毒的 CN氧化为低毒的 CNO，然后再进一步氧化为 CO2 和 N2。 以三氧化二铁填料做催化剂， 臭氧 与 氰 的接触 ，降解废水氰 的浓度，提高废水的可生化性，为生化提供有利条件。 投料 A2O生化处理 系统： 废水进入厌氧池及缺氧池 (A 级生化池 )。 利用微生物生命过程中的代谢活动，将有机物分解为简单无机物，从而去除水中有机物污染的过程。 厌氧处理就是利用厌氧微生物的代谢过程，在无需提供氧的情况下，把有机物转化为无机物和少量的细胞物质，它能自动调整废水中 CODCr和 BOD5的比值，一方面提高了焦化废水的可生化性，另一方面减少了营养剂的投加，运行费用低，节能环保；缺氧池使微生物处于缺氧状态，利用有机碳源作为电子供体，将好氧池混合回流液中的 NO2NO3N转化为 N2并吹脱，同时利用部分有机碳和氨氮组成新的细胞物质， 所以 A 级生化具有一定的有机物去除功能，减轻后续好氧池的有机负荷以利于硝化作用，最终消除氮源污染。 经缺氧后的废水流入好氧池，好氧池是一种以投料活性污泥法的生物处理装置，内置曝气装置，通过鼓风机提供氧源，控制 DO在 化反应的装置。 经过 A 级生化池的生化作用，有机物浓度将大幅度降低，但仍有 60 万吨焦化 厂 废水生化处理工程 ****环境工程有限公司 14 一定量的有机物存在。 为了使有机物得到进一步的氧化分解，同时在碳化作用趋于完全的情况下，硝化作用能顺利进行，好氧池设置为多级，确保硝化反应在有机负荷较低的后级好氧池进行。 O 级生化池在硝化过程中起作用的 是好氧菌及自养型细菌（硝化菌），接触氧化把有机物分解成 CO2和 H2O，硝化菌则利用有机物分解产生的无机碳源或空气中的 CO2作为营养源，将废水中的氨氮转化成 NO3N，NO2N。 O级生化池的混合液回流到 A级生化池，通过反硝化作用最终消除氨氮污染。 好氧池具有容积负荷高，占地面积小，对冲击负荷适应能力强，不易产生污泥膨胀，污泥产生量少，处理效果好，运行稳定不散发臭气，操作管理方便等优点，它被广泛应用于各行各业的废水处理，是处理有机废水的一种有效方法。 我公司采用的投料活性污泥法通过投加药剂后，污泥被架桥而凝聚在 一起使胶体颗粒与絮凝剂在一起形成网状结构，体积不断增加，外层由于曝气作用进行好氧硝化反应，内层处于缺氧状态而进行缺氧反硝化反应，同一池内能进行硝化与反硝化反应。 同时混合液中的活性污泥絮体较大，所以在该工艺中硝化与反硝化菌将成为优势菌种 ,实验证明，即使浓度超出正常处理水质 2～ 3倍，也损伤不到活性絮体里面，所以抗冲击能力大为增强；由于降解有机物及硝化和反硝化能力的突破性提高，生物反应器面积可降至传统生物膜法的 70%，节约投资成本，降低了运行费用。 好氧生化后的废水进入二沉池，采用中心进水周边集水的方式，该池为 辐流式，内置刮泥机。 部分污泥回流至缺氧池，剩余污泥进入污泥浓缩池。 二沉池上清液自流进入接触氧化池，在接触氧化池内设置生物菌载体 —— 弹性填料，接触氧化池内的菌体在前级处理的条件下对剩余有机物进一步降解，提高生物处理效率。 接触氧化池出水进入絮凝沉淀池，在投加絮凝剂的条件下使污泥的质量明显增大，利于固液分离。 絮凝沉淀池出水进入清水池，达标排放排放。 污泥处理系统： 污泥经收集后入浓缩池，经重力浓缩后定期进行压滤，压滤前投加絮凝剂进行浓缩，提高污泥的脱水效果。 60 万吨焦化 厂 废水生化处理工程 ****环境工程有限公司 15 2．技术设计 调节池及 事故 池 工业废水调节池 7000 5000 5000mm。