焦化废水深度处理的工程设计.doc

1、摘要焦化废水是由原煤的高温干馏、煤气净化和化工产品精制过程中产生的。其成分复杂，含数十种无机和有机化合物。无机化合物中主要是大量氨盐、硫氰化物、硫化物、氰化物等；有机化合物中除了酚类外，还有单环及多环的芳香族化合物，含氮、硫、氧的杂环化合物等。A2/O法既可以先改善废水的可生化性，又可以高效地去除氨氮，因此，它非常适合处理焦化废水，为焦化废水的首选方案。A2/O工艺即Anaerobic-Anoxic-Oxic，它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称，是利用微生物氧化分解废水中有机物的方法，作为焦化废水处理系统中的二级处理。其核心是在厌氧-好氧工艺（A/O）中间加一缺氧池，将好氧池流出的一部分混

2、合液回流至缺氧池前端。焦化废水二级处理出水种COD和NH3-N常常超标，为了提高COD及氨氮的去除率,常采用深度处理予以解决，处理焦化废水时在A2/O法后加接触氧化法或二级氧化法。本工艺的深度处理采用的是生物接触氧化池进一步硝化，使得最终出水达到标准。关键字：焦化废水，A2/O，深度处理Brief IntroductionCoking coal wastewater is produced from the high-temperature pyrolysis, gas purification and chemical products refined the process. It con

3、tains complex, containing dozens of inorganic and organic compounds. Inorganic compounds mainly large ammonia salt, sulfur cyanide, sulfide, cyanide.Apart from the organic compounds phenols, still single ring and multi-ring aromatic compounds, nitrogen, sulfur, oxygen heterocyclic compounds.A2 / O m

4、ethod can improve wastewater first biodegradability, can be highly effective in removing ammonia, therefore, it is very suitable for wastewater treatment coking, coking wastewater to the preferred option. A2 / O technology that is Anaerobic - Anoxic - Oxic. It is anaerobic - anoxic-aerobic biologica

5、l nitrogen and phosphorus removal process is short is the use of microbial oxidation of organic wastewater, as coking wastewater treatment system of secondary treatment. The core is the anaerobic-aerobic process (A / O) hypoxia middle of a pond, aerobic pond outflow will be part of the mixture back

6、to the front hypoxia pool. Coking two wastewater treatment effluent COD and NH3-N often substandard, in order to enhance the COD and ammonia nitrogen. Treatment often used to be resolved, coking wastewater treatment at the A2 / O Law with contact oxidation or two oxidation. The process of dealing wi

7、th the depth of biological oxidation pond further nitrification, making final effluent up to standard. Key words：Coke wastewater，A2/O，Advanced treatment目录1 概论11.1 焦化废水处理工艺概况1生物处理法1化学处理法2物理化学法4废水循环利用41.2 设计原则41.3 设计依据52 设计条件62.1 设计水量62.2 原水水质62.3 处理要求63 焦化废水的特点及工艺选择73.1 焦化废水的特点73.2 关键工艺的选择71、物化法74 工艺

8、原理及设计94.1 A2/O工艺原理9厌氧段（A1段）9生物反硝化脱氮过程（A2段）9好氧生物硝化过程（O1段）10深度处理接触氧化（O2）114.2 工艺特点114.3 工艺流程12预处理工艺说明13生化处理工艺说明13后续工艺说明16污泥处理工艺说明174.4 处理效果预测184.5 设计计算18厌氧池18缺氧池、氧化池：194.5.3平流式沉淀池214.5.4 生物接触氧化池234.5.5 磷酸盐加药量244.5.6 反应池进、出水系统计算244.5.7 曝气系统设计计算265 主要构筑物设计及设备选型315.1预处理部分315.2 生化处理部分345.3 污泥处理部分405.4 主要构

9、筑物及设备一览表416 工程经济分析456.1 工程预算456.1.1土建费（A）456.1.2设备材料费(B)466.2 概算总表486.3运行成本分析496、水处理直接成本506.4 项目经济性评价50参考文献51致谢53 IV1 概论1.1 焦化废水处理工艺概况焦化废水是煤在高温干馏过程中以及煤气净化、化学产品精制过程中形成的废水，其中含有酚、氨氮、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等几十种污染物，成分复杂，污染物浓度高、色度高、毒性大，性质非常稳定，是一种典型的难降解有机废水。它的超标排放对人类、水产、农作物都构成了很大危害。如何改善和解决焦化废水对环境的污染问题，已成为摆在人们面前的一个迫切需

10、要解决的课题。目前焦化废水一般按常规方法先进行预处理，然后进行生物脱酚二次处理。但是，焦化废水经上述处理后，外排废水中氰化物、COD及氨氮等指标仍然很难达标。针对这种状况，近年来国内外学者开展了大量的研究工作，找到了许多比较有效的焦化废水治理技术。这些方法大致分为生物法、化学法、物化法和循环利用等四类。生物处理法 生物处理法是利用微生物氧化分解废水中有机物的方法，常作为焦化废水处理系统中的二级处理。目前，活性污泥法是一种应用最广泛的焦化废水好氧生物处理技术。这种方法是让生物絮凝体及活性污泥与废水中的有机物充分接触；溶解性的有机物被细胞所吸收和吸附，并最终氧化为最终产物（主要是CO2）。非溶解性

11、有机物先被转化为溶解性有机物，然后被代谢和利用。但是采用该技术，出水中的CODCr、BOD5、NH3-N等污染物指标均难于达标，特别是对NH3-N污染物，几乎没有降解作用。近年来，人们从微生物、反应器及工艺流程几方面着手，研究开发了生物强化技术：生物流化床，固定化生物处理技术及生物脱氮技术等。这些技术的发展使得大多数有机物质实现了生物降解处理，出水水质得到了很大改善，使得生物处理技术成为一项很有发展前景的废水处理技术。总的来看，生物法具有废水处理量大、处理范围广、运行费用相对较低等优点，改进后的新技术使焦化废水处理达到了工程应用要求，从而使得该技术在国内外广泛采用。但是生物降解法的稀释水用量大

12、，处理设施规模大，停留时间长，投资费用较高，对废水的水质条件要求严格，废水的pH值、温度、营养、有毒物质浓度、进水有机物浓度、溶解氧量等多种因素都会影响到细菌的生长和出水水质，这也就对操作管理提出了较高要求。化学处理法1、催化湿式氧化技术催化湿式氧化技术是在高温、高压条件下，在催化剂作用下，用空气中的氧将溶于水或在水中悬浮的有机物氧化，最终转化为无害物质N和CO排放。湿式催化氧化法具有适用范围广、氧化速度快、处理效率高、二次污染低、可回收能量和有用物料等优点。但是，由于其催化剂价格昂贵，处理成本高，且在高温高压条件下运行，对工艺设备要求严格，投资费用高，国内很少将该法用于废水处理。2、焚烧法焚

13、烧法治理废水始于20世纪50年代。该法是将废水呈雾状喷入高温燃烧炉中，使水雾完全汽化，让废水中的有机物在炉内氧化，分解成为完全燃烧产物CO和HO及少许无机物灰分。焦化废水中含有大量NHN物质，NH在燃烧中有NO生成，NO的生成会不会造成二次污染是采用焚烧法处理焦化废水的一个敏感问题。研究发现,NH3在非催化氧化条件下主要生成物是N，不会产生高浓度NO造成二次污染。从而说明，焚烧处理工艺对于处理焦化厂高浓度废水是一种切实可行的处理方法。然而，尽管焚烧法处理效率高，不造成二次污染，但是其昂贵的处理费用使得多数企业望而却步，在我国应用较少。3、臭氧氧化法臭氧是一种强氧化剂，能与废水中大多数有机物，微

14、生物迅速反应，可除去废水中的酚、氰等污染物，并降低其COD、BOD值，同时还可起到脱色、除臭、杀菌的作用。臭氧的强氧化性可将废水中的污染物快速、有效地除去，而且臭氧在水中很快分解为氧，不会造成二次污染，操作管理简单方便。但是，这种方法也存在投资高、电耗大、处理成本高的缺点。同时若操作不当，臭氧会对周围生物造成危害。因此，目前臭氧氧化法还主要应用于废水的深度处理。4、等离子体处理技术等离子体技术是利用高压毫微秒脉冲放电所产生的高能电子（520 eV）、紫外线等多效应综合作用，降解废水中的有机物质。等离子体处理技术是一种高效、低能耗、使用范围广、处理量大的新型环保技术，目前还处于研究阶段。有研究表

15、明，经等离子体处理的焦化废水，有机物大分子被破坏成小分子，可生物降解性大大提高，再经活性污泥法处理，出水的酚、氰、COD指标均有大幅下降，具有发展前景。但处理装置费用较高，有待于进一步研究开发廉价的处理装置。5、光催化氧化法光催化氧化法是由光能引起电子和空隙之间的反应，产生具有较强反应活性的电子（空穴对），这些电子（空穴对）迁移到颗粒表面,便可以参与和加速氧化还原反应的进行。光催化氧化法对水中酚类物质及其他有机物都有较高的去除率。在焦化废水中加入催化剂粉末，在紫外光照射下鼓入空气，能将焦化废水中的所有有机毒物和颜色有效去除。目前，这种方法还仅停留在理论研究阶段。这种水处理方法能有效地去除废水中的污染物且能耗低，有着很大的发展潜力。但是有时也会产生一些有害的光化学产物，造成二次污染。由于光催化降解是基于体系对光能的吸收，因此，要求体系具有良好的透光性。所以，该方法适用于低浊度、透光性好的体系，可用于焦化废水的深度处理。6、电化学氧化技术电化学水处理技术的基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或利用电极表面产生的强氧化性活性物质使污染物发生氧化还原转变。目前的研究表明，电化学氧化法氧化能力强、工艺简单、不产生二次污