焦化废水处理工程技术方案.doc

（一）工程概述
1、废水水质
本工程现有一套解决装置，解决量为200m3/d，需要改建；此外增长立即需要投产的二期工程，新建一套废水解决装置，解决废水量为200m3/d，合计废水总量为400m3/d。

表－1  焦化废水水质  （单位为mg/L）

污染指标
CODCr
NH3-N
SS
PH
备注
原废水
3500
200
330
9

2、水质排放规定
根据上海市污水综合排放标准二级标准，废水解决后需达成的排放标准如表－2所示：

表－2废水解决排放标准 （除温度、pH外，其余单位为mg/L）

污染指标
CODCr
NH3-N
SS
pH
备注
排放标准
150
25
200
6~9
0.5

（二） 废水解决工艺
1、工艺流程
本改扩建工程涉及原有系统改造及新建两部分。根据上海焦化有限公司废水解决的成果，结合原有的废水解决工艺，新扩改工程采用A1－A2－O生物膜工艺。
尽量不改变已有废水解决设施的功能和结构，充足运用已有废水解决构筑物的解决能力，对老系统进行改造，在原有的A/O系统基础上增长一个厌氧酸化池，即改为A1－A2－O生化系统。新建一套A1－A2－O生化系统，两套系统各承担一半的解决水量。
整个废水解决改扩建工程工艺流程图（略）

    2、工艺流程说明
（1）从各车间出来的生产废水及生活污水统一进入调节池，调节池的重要作用是均衡废水的水质和水量，保证后续生化解决设施运营的稳定性。由于废水的含磷量很少，故在调节池中加入磷营养盐，提供微生物所需的营养。
（2）调节池出来的废水由两台泵分别提高至新老两套A1－A2－O生化系统，在生化解决系统中，废水的降解过程如下：
 a. 焦化废水一方面进入厌氧酸化段。在该段，废水中的苯酚、二甲酚以及喹啉、异喹啉、吲哚、吡啶等杂环化合物得到了较大的转化或去除，厌氧酸化段的设立对于复杂有机物的转化与去除是十分有利的。因此，废水通过厌氧酸化段后水质得到了很好的改善，废水的可生化性较原水有所提高，为后续反硝化段提供了较为有效的碳源。
 b. 在缺氧段进行的重要是反硝化反映，从酸化段出来的废水进入缺氧段，同时好氧段解决后的出水也部分回流至缺氧段，为缺氧段提供硝态氮。此外，由于焦化废水中所含反硝化碳源局限性，需在缺氧池中加入甲醇作为补充碳源。
通过缺氧段的解决，硝态氮被转化为氮气，达成脱氮的目的。同时，废水中的大部分有机物得到了去除，使废水以较低的COD进入好氧段，这对于好氧段进行的硝化反映是十分有利的。
 c. 废水通过缺氧段的解决后进入好氧段。在好氧段，由于废水中所含氨氮较高而COD较低。因此，在这里进行的重要是硝化反映，在好氧段需投加纯碱溶液提供硝化反映所需的碱度。废水通过好氧段的解决后，氨氮基本可所有转化为硝酸盐氮（硝酸盐氮通过回流至缺氧段，在缺氧段最终转化为氮气后得到有效脱氮），同时，有机物得到进一步的降解，使最终出水COD达标。
（3）废水经生化系统解决出来后，通过混凝沉淀池进行泥水分离，在混凝部分投加聚铁，以增长沉淀部分污泥的沉淀性能，并且进一步减少出水COD。
二沉池出水接入“北排”管网。
（4）从二沉池排出的剩余污泥定期排至污泥浓缩池进行浓缩稳定解决，浓缩池上清液回流至调节池再次进行解决，浓缩池污泥排入污泥贮池中，定期由污泥脱水机进行脱水解决。脱水前需加入PAM与污泥进行絮凝反映，提高污泥脱水效率。
污泥脱水后外运处置。

4、工艺条件
（1）控制进水水质水量
根据焦化废水重要来源水质水量的原始记录数据，以及设计方案的规定，进入污水解决系统的废水水质水量必须达成设计规定
（2）废水预解决
为减少后续生化解决负荷，减轻有毒物质的冲击负荷，同时为稳定后续生化解决效果，利于操作管理，废水进入系统以前需进行预解决。
     a. 控制进水COD含量
    进水COD波动过大，会对系统运营带来很大冲击。因此，根据设计规定应严格控制进水COD在设计规定范围内。
    b. 控制进水水温
来自老厂区的终冷废水、蒸氨废水和5＃、6＃焦炉蒸氨废水因水温很高，需经板式冷凝器及雾化冷却器冷却到38℃以下再排入调节池。
    c. 控制进水中油类含量
    煤气冷凝废水及各处清浊分流的浊水经重力隔油、气浮除油解决（含油低于30mg/L），使含油量低于影响微生物正常生长的浓度后，再排入调节池。
 c. 减少氨氮
部分蒸氨废水先通过焦化有限公司固定氨分解装置，将其氨氮浓度由800 mg/L减少到250 mg/L后，排入调节池。
d. 减少灰分
来自“三联供”的废水因灰分较多，需经沉淀除灰后再排入调节池。
 （2） 厌氧酸化池
     a. 设计参数：
 设计流量  210 m3/h
 水力停留时间  5.6 h
 有效接触时间  5.0 h
     b. 监测
 天天分三次取样测试进、出水CODcr、NH3-N、油类、pH。
 不定期测定进、出水水质指标：CODcr、BOD5、NH3-N、SS、酚、氰、pH、油类、水温。

（3） 缺氧池
a.    设计参数：
设计流量  210 m3/h
水力停留时间  10.5 h
有效接触时间  9.1 h
b.    甲醇投加
甲醇投加功能为补充反硝化碳源。
操控甲醇投加装置，调节加药量，满足均匀投加的规定。按每立方米水量投加0.46kg的投加量投加甲醇，投加浓度5%。
a.    监测
天天分三次取样测试进、出水CODcr、NH3-N、油类。
不定期测定进、出水水质指标：CODcr、BOD5、NH3-N、SS、酚、氰、pH、溶解氧（DO）、油类、水温。

（4） 接触氧化池
a. 设计参数：
设计流量  210 m3/h
水力停留时间  22.1 h
有效接触时间  18.4 h

    b. 纯碱投加
纯碱投加功能为补充硝化所需碱度、控制pH在7.5~8.2之间。
操控纯碱投加装置，调节加药量，满足均匀投加的规定。按每立方米水量投加1.081kg的投加量投加纯碱，投加浓度10%。
c. 回流混合液流量控制
通过回流水泵控制接触氧化池回流缺氧池混合液流量。
b.    监测
天天分三次取样测试进、出水CODcr、NH3-N、油类、pH、NO2-N、NO3-N。
不定期测定进、出水水质指标：CODcr、BOD5、NH3-N、SS、酚、氰、pH、溶解氧（DO）、油类、水温。

2、新系统单体工艺调试
新建AAO生化系统在池型设计上采用钢制环形一体化结构。该构筑物集厌氧酸化池、缺氧池、接触氧化池、混凝池、二沉池于一身，强化了废水的推流式流态分布，在保障系统解决污染物功能的同时，使系统具有较佳的稳定性及抗水力冲击负荷和有机冲击负荷及氨氮负荷冲击的能力。
a.    设计运营参数（如表－4新建系统运营设计参数表所示）

表－4  新建系统设计运营参数表

水  池
设计流量
水力停留时间
有效接触时间
加药装置
厌氧酸化池
210 m3/h
5.6 h
5.1 h

缺 氧 池
210 m3/h
9.4 h
8.5 h
投加甲醇
好 氧 池
210 m3/h
24.1 h
20.6 h
投加纯碱
混 凝 池

混合时间6 min
反映时间 27 min
投加聚铁
沉 淀 池
（2格）
单格
105 m3/h
表面负荷0.8m3/m2.h

沉淀时间 3.2 h

污泥浓缩池
79m3/d
30 h （单池）

污泥贮池
79m3/d
25.6 h（单池）

注：各池加药方式及加药量比照老系统。

b. 回流混合液流量控制
    缺氧池中正常运营时为兼性微生物，而兼性微生物在低氧条件下，生长、繁殖速度很慢，在溶解氧较高时生长快。通过回流水泵控制接触氧化池回流缺氧池混合液流量。
c. 混凝沉淀池投加聚铁
投加聚铁的功能为增强污泥的沉降性能。
    调节铁盐、聚丙烯酰胺投加装置正常，满足均匀投加的规定，按每立方米水量投加0.20kg的投加量投加聚铁。
d. 监测
    天天分三次取样测试进、出水CODcr、NH3-N、油类。
    不定期测定厌氧生化池、缺氧池、接触氧化池和机械搅拌沉淀池进、出水水质各项指标：CODcr、BOD5、NH3-N、SS、酚、氰、pH、溶解氧（DO）、油类、水温。

因控制参数较多，自动化系统工艺联动调试重要针对自控重点因素进行：

a.    温度监控
    焦化污水生物解决系统是运用中温细菌降解有机物的原理而进行设计的，当温度过高或过低均会影响细菌的代谢功能甚至导致细菌死亡，进而影响废水的解决效果，所以应严格控制和监测进入生物解决中的废水温度。
b.    pH值及硝化氮监控
微生物的生化速率和废水的pH值密切相关，在废水的脱氮解决过程中，pH值的不同可使微生物硝化反映形成不同的硝态氮（亚硝酸氮及硝酸氮）。亚硝酸氮有致癌作用，且对出水水质有较大的影响，应尽量减少亚硝酸氮的生成。
定期取样检测接触氧化池末端、缺氧池内亚硝酸氮和硝酸氮浓度，作为控制甲醇投加量、供氧等变更工艺参数的依据之一。
c.    溶解氧（DO）值监控
生物膜法重要是运用好氧微生物高生化速率的特性来去除有机污染物质，而水中溶解氧的存在是好氧菌生长的必要条件。溶解氧值过高或过低对解决效果均不利：过高会导致污泥老化而沉淀性能下降，进而形成出水漂泥现象；供氧局限性会导致池内好氧微生物数量减少，生化解决效率减少，出水水质变差。
接触氧化池内在线式溶氧仪，自动控制供氧量。定期取样检测厌氧酸化池、缺氧池内溶解氧浓度，同时根据生物膜微生物生长状况考察生化效果，根据具体情况进行调整。
d.    设备运营监控
实时监控重要运营设施设备状况。
运营中以纯碱投加量为最大，加药量控制视接触氧化池中pH的检测值而采用自动多点加碱控制方式进行，可有效地节省投药量。
混合液回流量对反硝化解决效果也有着比较重要的影响，根据缺氧池运营状况调节混合液回流量，可保证反硝化效果，同时也减少药用量。
为保证调节池的匀质匀量，自动控制调节池的水泵启闭、流量分派，以利于后续解决系统

（3） 缺氧池
a.    设计参数：
设计流量  210 m3/h
水力停留时间  10.5 h
有效接触时间  9.1 h
b.    甲醇投加
甲醇投加功能为补充反硝化碳源。
操控甲醇投加装置，调节加药量，满足均匀投加的规定。按每立方米水量投加0.46kg的投加量投加甲醇，投加浓度5%。
a.    监测
天天分三次取样测试进、出水CODcr、NH3-N、油类。
不定期测定进、出水水质指标：CODcr、BOD5、NH3-N、SS、酚、氰、pH、溶解氧（DO）、油类、水温。

（4） 接触氧化池
a. 设计参数：
设计流量  210 m3/h
水力停留时间  22.1 h
有效接触时间  18.4 h

    b. 纯碱投加
纯碱投加功能为补充硝化所需碱度、控制pH在7.5~8.2之间。
操控纯碱投加装置，调节加药量，满足均匀投加的规定。按每立方米水量投加1.081kg的投加量投加纯碱，投加浓度10%。
c. 回流混合液流量控制
通过回流水泵控制接触氧化池回流缺氧池混合液流量。
b.    监测
天天分三次取样测试进、出水CODcr、NH3-N、油类、pH、NO2-N、NO3-N。
不定期测定进、出水水质指标：CODcr、BOD5、NH3-N、SS、酚、氰、pH、溶解氧（DO）、油类、水温。

2、新系统单体工艺调试
新建AAO生化系统在池型设计上采用钢制环形一体化结构。该构筑物集厌氧酸化池、缺氧池、接触氧化池、混凝池、二沉池于一身，强化了废水的推流式流态分布，在保障系统解决污染物功能的同时，使系统具有较佳的稳定性及抗水力冲击负荷和有机冲击负荷及氨氮负荷冲击的能力。
a.    设计运营参数（如表－4新建系统运营设计参数表所示）

表－4  新建系统设计运营参数表

水  池
设计流量
水力停留时间
有效接触时间
加药装置
厌氧酸化池
210 m3/h
5.6 h
5.1 h

缺 氧 池
210 m3/h
9.4 h
8.5 h
投加甲醇
好 氧 池
210 m3/h
24.1 h
20.6 h
投加纯碱
混 凝 池

混合时间6 min
反映时间 27 min
投加聚铁
沉 淀 池
（2格）
单格
105 m3/h
表面负荷0.8m3/m2.h

沉淀时间 3.2 h

污泥浓缩池
79m3/d
30 h （单池）

污泥贮池
79m3/d
25.6 h（单池）

注：各池加药方式及加药量比照老系统。

b. 回流混合液流量控制
    缺氧池中正常运营时为兼性微生物，而兼性微生物在低氧条件下，生长、繁殖速度很慢，在溶解氧较高时生长快。通过回流水泵控制接触氧化池回流缺氧池混合液流量。
c. 混凝沉淀池投加聚铁
投加聚铁的功能为增强污泥的沉降性能。
    调节铁盐、聚丙烯酰胺投加装置正常，满足均匀投加的规定，按每立方米水量投加0.20kg的投加量投加聚铁。
d. 监测
    天天分三次取样测试进、出水CODcr、NH3-N、油类。
    不定期测定厌氧生化池、缺氧池、接触氧化池和机械搅拌沉淀池进、出水水质各项指标：CODcr、BOD5、NH3-N、SS、酚、氰、pH、溶解氧（DO）、油类、水温。

因控制参数较多，自动化系统工艺联动调试重要针对自控重点因素进行：

a.    温度监控
    焦化污水生物解决系统是运用中温细菌降解有机物的原理而进行设计的，当温度过高或过低均会影响细菌的代谢功能甚至导致细菌死亡，进而影响废水的解决效果，所以应严格控制和监测进入生物解决中的废水温度。
b.    pH值及硝化氮监控
微生物的生化速率和废水的pH值密切相关，在废水的脱氮解决过程中，pH值的不同可使微生物硝化反映形成不同的硝态氮（亚硝酸氮及硝酸氮）。亚硝酸氮有致癌作用，且对出水水质有较大的影响，应尽量减少亚硝酸氮的生成。
定期取样检测接触氧化池末端、缺氧池内亚硝酸氮和硝酸氮浓度，作为控制甲醇投加量、供氧等变更工艺参数的依据之一。
c.    溶解氧（DO）值监控
生物膜法重要是运用好氧微生物高生化速率的特性来去除有机污染物质，而水中溶解氧的存在是好氧菌生长的必要条件。溶解氧值过高或过低对解决效果均不利：过高会导致污泥老化而沉淀性能下降，进而形成出水漂泥现象；供氧局限性会导致池内好氧微生物数量减少，生化解决效率减少，出水水质变差。
接触氧化池内在线式溶氧仪，自动控制供氧量。定期取样检测厌氧酸化池、缺氧池内溶解氧浓度，同时根据生物膜微生物生长状况考察生化效果，根据具体情况进行调整。
d.    设备运营监控
实时监控重要运营设施设备状况。
运营中以纯碱投加量为最大，加药量控制视接触氧化池中pH的检测值而采用自动多点加碱控制方式进行，可有效地节省投药量。
混合液回流量对反硝化解决效果也有着比较重要的影响，根据缺氧池运营状况调节混合液回流量，可保证反硝化效果，同时也减少药用量。
为保证调节池的匀质匀量，自动控制调节池的水泵启闭、流量分派，以利于后续解决系统的操作控制。