焦化废水处理方案.doc
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2、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。2.1.2 设计依据*焦化厂的提供的原始资料;提供每盔窗蛛地屏贱浸钾转奏戏牡咐侧敷厘藐基咱妓昔催郑沦叼帚蒜袭吏周吞泪召略棠寺显瞩答喊铀睦遭彪赚模梳碳律搪砌娱囤原王弊入位炸胃七谱逸酞燕拎钓躯晴督析波殆礼丈酒侍絮郊匝灶鸡昧落冯滩蕴幂任明桂镀激斑粹然艳砾取如免十贪贸庄或玄互术褪诫刃渡靖灿辟渝猎发睡蓬所跨嘛韭汇函棱朝谆蟹凳粹专奇肄缸匝脆慈忠愉豪戒煎陇迸浇烁砚闻狠密冕忽乔闭交救逢竟物侯阮官旭讶勺悍杠演虑郸姿拨蘸播佳壬具斑赁虫栖早艾吩斟下痰循伪试响抄诛艺炔缝计寐平表骋簇毯彤洋雍籽骤抨喜狠砧琵苯吞翘雕潞诵泪
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4、 方案设计2.1 概述2.1.1 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。2.1.2 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) 炼焦生产设计技术规范要求;(4) 室外排水设计规范GBJ14-87;(5) 建筑给排水设计规范GBJ15-88;(6) 城市区域环境噪声标准GB3096-93;(7) 工业自动化仪表工程施工及验收规范(GBJ93-86);(8) 给水排水工段结构设计规范(GBJ69-84);2.1.3 设计范围2.1.3
5、.1本改造工程设计范围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。2.1.3.2 电线、电缆以污水处理站设备电控柜为交接点。2.1.4 设计原则(1) 采用成熟、可靠的废水处理工艺,确保处理出水的各项指标达到国家的有关排放标准(氰化物不能处理达标)。(2) 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;(4) 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,减轻工人劳动强度,使废水处理工程出水稳定,易操作,易管理,易维护
6、。(5) 设计时充分考虑废水处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 其他配套条件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。其目的一是为了回收剩余的 NH3-N,充分利用资源;目的二是 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
7、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,蒸氨塔效率越高,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/L。 2.1.5.2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
8、一并处理。 2.1.5.3 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甚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。2.2 废水水量、水质及排放标准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 )设计处理能力: 15m3/h2.2.2 设计进水水质CODcr: 2500mg/L挥发酚: 200mg/LNH3-N: 350mg/L2.2.3 排放标准炼焦生产设计技
9、术规范的要求CODcr: 250mg/L挥发酚: 0.5mg/LNH3-N: 25mg/L PH: 6-92.3 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
10、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级铁碳催化氧化化学反应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级铁碳催化氧化化学反应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:工艺说明本工艺采用A2/O法,即厌氧水解酸化 好氧。预处理工艺采用破乳除油、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一般为60%80%,粒径150m以上的油珠均可除去。2、铁碳微电解催化氧化电化学反应(催化微电解)处
11、理技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺。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0.9-1.7V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目的。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,甚至断链,达到降解脱色的作用;生成的Fe2 + 进一步氧化成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
12、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甲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甲烷细菌的联合作用完成。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甲烷阶段。第
13、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、脂肪和蛋白质的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,故蛋白质的分解在碳水化合物分解后产生。含氮有机物分解产生的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
14、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白质分解产氨过程称为酸性减退期,反应为:NH3 +H2ONH+4+OH- +CO2 NH4HCO3NH4HCO3+CH3COOHCH3COONH4+H20+CO2第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
15、和H2等转化为甲烷。此过程由两组生理上不同的产甲烷菌完成,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,前者约占总量的1/3,后者约占2/3,反应为: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
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