焦化废水处理专项方案.doc
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1、第二章 方案设计2.1 概述2.1.1 工程概况*焦化污水解决工程,焦化厂在生产过程中产生有毒害污水及某些生活污水,解决后达到炼焦生产设计技术规范规定,并且所有用于熄焦,不外排达到零排放。2.1.2 设计根据(1) *焦化厂提供原始资料;(2) 提供每天产生废水水质、水量等基本资料;(3) 炼焦生产设计技术规范规定;(4) 室外排水设计规范GBJ14-87;(5) 建筑给排水设计规范GBJ15-88;(6) 都市区域环境噪声原则GB3096-93;(7) 工业自动化仪表工程施工及验收规范(GBJ93-86);(8) 给水排水工段构造设计规范(GBJ69-84);2.1.3 设计范畴2.1.3.
2、1本改造工程设计范畴涉及废水解决站工艺、设备制造、安装调试、电气与自控等专业内容。2.1.3.2 电线、电缆以污水解决站设备电控柜为交接点。2.1.4 设计原则(1) 采用成熟、可靠废水解决工艺,保证解决出水各项指标达到国家关于排放原则(氰化物不能解决达标)。(2) 废水解决设施力求占地面积小,工程投资省,运营能耗低,解决费用少。(3) 废水解决设施在运营上有较大灵活性和可调节性,以适应水质水量变化,同步设立事故应急排放管道,供紧急、特殊状况下使用;(4) 采用性能稳定,技术先进控制系统,重要某些实现自动化管理,减轻工人劳动强度,使废水解决工程出水稳定,易操作,易管理,易维护。(5) 设计时充
3、分考虑废水解决系统配套设备减振、降噪办法,废水解决过程中产生剩余污泥经好氧消化稳定后浓缩解决,再经板框压滤机压成泥饼含水率低利于装运,避免产生二次污染。2.1.5 其她配套条件2.1.5.1 蒸氨塔(由业主委托化工设计院进行设计) 焦化废水中具有剩余氨水,废水中 NH3-N 很高,必要进行蒸氨预解决,并且要 加碱脱除固定氨。其目一是为了回收剩余 NH3-N,充分运用资源;目二是 将焦化废水中 NH3-N 浓度减少至 200mg/L 如下,避免对后续生化解决产生不利影响。高浓度进水NH3-N会导致:硝化菌负荷过高,活性受到抑制;耗氧量大而浮现供氧量局限性,导致硝化过程不彻底,出水 NH3-N 超
4、标;为保证供氧充分而导致能耗高;碳酸钠消耗量太大,从而导致运营成本很高。蒸氨废水中 NH3-N 浓 度决定于蒸氨塔解决效率,蒸氨塔效率越高,废水中 NH3-N 浓度越低,解决难度 和能耗也就越低。 焦化废水解决站进入生化调试之前,必要保证蒸氨塔可以正常、稳定运营。并使得蒸氨废水 NH3-N 浓度低于200mg/L,瞬时最高值不应超过 350 mg/L。 2.1.5.2生活污水厂区内生活污水对周边环境来说是一种污染源,必要加以解决,达标后排放。同步,焦化废水解决站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,必要把全厂生活污水收集后来送到污水解决站一并解决。 2.1.5.3 生产管理 本
5、方案水量及水质指标是按照正常生产及管理状况设计,如果生产及管理 经常浮现非正常状况而致使进入焦化废水解决站水质水量超过设计规定,将会对生 化系统调试及正常产生极为不利影响,使调试周期大大延长甚至难以达到排放原则。因而,正常、稳定生产和严格管理是必要。2.2 废水水量、水质及排放原则2.2.1 设计水量废水量:300m3/d ( 其中生产污水为240t,生活污水为60t )设计解决能力: 15m3/h2.2.2 设计进水水质CODcr: 2500mg/L挥发酚: 200mg/LNH3-N: 350mg/L2.2.3 排放原则炼焦生产设计技术规范规定CODcr: 250mg/L挥发酚: 0.5mg
6、/LNH3-N: 25mg/L PH: 6-92.3 解决工艺设计焦化废水属高浓度有机有毒废水,极不易降解,故将某些生活污水纳入其中,改进其污水水质,让污水可以便于生物降解,本工艺采用物化和生化解决工艺。依照我公司近年对国内焦化废水解决工艺研究基本上,结合我公司在解决同类型厂家实践经验,依照本工程废水特点,拟定采用一种经济、高效、可靠、管理简便物化和生化解决工艺。因焦化厂产生污水水温较高,故拟定采用露天布置方式,成套设备材质为碳钢构造,构筑物为钢筋混凝土构造。依照上述设计原则与设计水质水量和排放原则,本工程中考虑采用如下解决工艺流程:污泥回流污泥焦化废水调节池破乳池除油池破乳剂高档铁碳催化氧化
7、化学反映池沉淀池水解酸化池厌氧池中间水池一段接触氧化池PAM二段接触氧化池沉淀池清水池鼓风鼓风污泥浓缩池板框压滤机工艺流程:焦化废水调节池破乳池除油池破乳剂高档铁碳催化氧化化学反映池沉淀池水解酸化池厌氧池中间水池一段接触氧化池PAM二段接触氧化池沉淀池清水池鼓风鼓风污泥浓缩池板框压滤机工艺流程:工艺阐明本工艺采用A2/O法,即厌氧水解酸化 好氧。预解决工艺采用破乳除油、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普通为60%80%,粒径150m以上油珠均可除去。2、铁碳微电解催化氧化电化学反映(催化微电解)解决技术是当前解决高浓度有机废水一种抱负工艺。它是运用LAT系列规整型高效
8、多元催化电化学氧化填料及酸套解决设备形成反映系统对废水进行解决。系统通水后电化学氧化填料自身产生0.9-1.7V电位差,在设备内会形成无数原电池,原电池以废水做电解质,通过阴阳极放电形成对废水电化学解决,进而达到对废水中有机物进行电化学降解目。在解决过程中产生新生态H、Fe2 + 等还能与废水中许多组分发生氧化还原反映,例如能破坏有色废水中有色物质发色基团或助色基团,甚至断链,达到降解脱色作用;生成Fe2 + 进一步氧化成Fe3 +,它们水合物具备较强吸附-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,它们絮凝能力远远高于普通药剂水解得到氢氧化铁胶体,能大量吸附水中分散
9、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解决是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物(涉及兼氧微生物)作用,将废水中各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧二碳等物质过程,敢称为厌氧消化。与好氧过程主线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。厌氧生物解决是一种复杂微生物化学过程,依托三大重要类群细菌,即水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌联合伙用完毕。因而粗略地将厌氧消化过程划分为三个持续阶段,即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。第一阶段为水解酸化阶段。复杂大分子、不溶性有机物先在细胞外酶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
10、有机酸、醇类、醛类等。这个阶段重要产生较高档脂肪酸。碳水化合物、脂肪和蛋白质水解酸化过程分别为:多糖(如纤维素)水解细胞外酶 单糖 酸化产酸细菌 脂肪酸醇类低聚糖CO2、H2脂肪水解 细胞外酶 氨基酸 酸化 产酸细菌脂肪酸胺、NH3、CH4、CO2、H2S胨 多肽 二肽由于简朴碳水化合物分解产酸作用,要比含氮有机物分解产氨作用迅速,故蛋白质分解在碳水化合物分解后产生。含氮有机物分解产生NH3除了提供合成细胞物质氮源外,在水中某些电离,形成NH4HCO3,具备缓冲消化液PH值作用,故有时也把继碳水化合物分解后蛋白质分解产氨过程称为酸性减退期,反映为:NH3 +H2ONH+4+OH- +CO2 N
11、H4HCO3NH4HCO3+CH3COOHCH3COONH4+H20+CO2第二阶段为产氢产乙酸阶段。在产氢产乙酸细菌作下,第一阶段产生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CO2,如:CH3CH2CH2CH2COOH+2H2O CH3CH2COOH+CH3COOH+2H2(戊酸)(丙酸)(乙酸)CH3CH2COOH+2H2OCH3COOH+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、CO2和H2等转化为甲烷。此过程由两组生理上不同产甲烷菌完毕,一组把氢和二氧化碳转化成甲烷,另一组从乙酸或乙酸盐脱羧产生甲烷,前者约占总量1/3,后者约占
12、2/3,反映为:4H2+CO2 产甲烷菌CH4+2H2O(占1/3)CH2COOH 产甲烷菌2CH4+2CO2 (占2/3)CH3COONH4+H2O产甲烷菌 CH4+NH4HCO3从厌氧发酵产生沼气过程分析,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,重要起作用微生物为兼氧性缺氧菌,此阶段时间较短。酸化阶段:碳水化合物降解为脂肪酸,重要为醋酸、丙酸和丁酸,重要起作用微生物为产酸菌,缺氧和酸化阶段进行得较快,难于将其绝对分开,普通统称为缺氧,这两个阶段约为2-5h。酸性衰退阶段:有机酸和溶解含氮化合物分解成氨、胺、碳酸盐和少量CO2、N2、CH4和H2。由于
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