焦化废水处理方案

1、焦化废水简介

焦化厂所产生的废水有高浓度废水和低浓度污水两部分。高浓度废水主要来自于炼焦、煤气净化、化产品回收及化产品精制过程中，从煤气或工艺介质中分离出来的水，该部分废水水质较恶劣，是焦化厂废水处理的主要对象；低浓度废水，如煤气水封水、化工介质输送泵的轴封水、生活污水等，含污染物浓度相对较低，在生化处理中可作为稀释水。

2、设计依据及原始资料

2.1设计依据

1)《中华人民共和国环境保》的有关文件

2)《污水综合排放标准》 （GB78-1996）；

3)《工业企业噪声控制设计规范》 （GBJ87-85）；

4）《建设项目环境保护设计规定》 [(87)国环字第002号]；

5）《工业企业厂界噪声标准》 (GB12348—90)；

6）《恶臭污染物排放标准》 (GB14554—93) ；

7）《建筑给排水设计规范》GBJ15—88

8）盂县中信焦化公司、黎城长福煤化厂等焦化废水生物脱氮处理设计、开工及生产运行的实践及经验；

10）国内外焦化废水处理试验研究及生产运行的现状；

11）国内外焦化废水生物脱氮试验研究及生产运行的现状；

　2.2废水水量

考虑到现有资料的不完整，暂时设计水量15m3/h

2.3废水水质

COD<4800mg/l       SS<750mg/l     NH3-N<350mg/l   油类<100mg/l

挥发酚<700mg/l   硫化物 120mg/l

2.4处理效果

处理后废水应达到国家《综合污水排放标准》GB79—1996中规定的冶金企业焦化行业一级标准，亦即应达到《钢铁工业水污染物排放标准》GB13456-92中规定的焦化行业一级排放最高限值标准：

CODcr                    ≤100 mg/L

氨氮                      ≤15mg/L

油                        ≤8mg/L

氰                           ≤0.5mg/L

酚                        ≤0.5 mg/L

SS                        ≤70 mg/L

PH                        6—9

实际上，经生物脱氮处理后的焦化废水，其含氨氮浓度一般都在1 mg/L左右，多数情况下都小于1 mg/L。工艺单体设计（方案1）

该焦化废水生物脱氮处理设施方案的工艺部分，主要由废水预处理设施、废水生化处理设施、废水后处理设施、污泥处理设施、鼓风系统、药剂系统、分析化验系统等组成。 

3、废水预处理

预处理部分由均和隔油池、事故调节池组成。预处理的蒸氨废水设计水量为10—15m3/h。

3.1均和隔油池

均和隔油池的主要作用是隔除重油、均和水质、监控蒸氨效果等。预处理系统不设油处理设施。正常情况下，蒸氨废水中的油要由生化消耗掉，事故状态下靠采取临时措施来解决。一般情况下，预处理段不再产生液态废物。

均和隔油池共两系，总容积约150 m3，最小水力停留时间（HRT）可达10h。均和隔油池为钢筋混凝土结构，内设水质均和及清污设施。外部来的废水经均和隔油池后靠重力自流进入生化系统。

3.2事故调节池

事故调节池的作用是当生化系统进行恢复调整，生化系统不能进水时，接受外部送来的蒸氨废水等。一般情况下，事故调节池不接受蒸氨系统的事故水，蒸氨系统事故应由氨水系统的氨水贮槽来调节。

事故调节池总容积约为150m3，最少可以贮存外部来水10h。事故调节池为钢筋混凝土结构，池底设有出水管。当生化系统运行调整时，外部来水由进入均和隔油池切换到事故调节池，当生化系统恢复正常时，故调节池贮存的废水，在一定的限期内，不定期均匀少量的由水泵提升，经均和隔油池返送到生化系统。

4、废水生化处理

废水生化处理设施由气浮设备、厌氧池、缺氧池、好氧池、中沉池、接触氧化池、二沉池、混凝沉淀池、混合液回流系统、回流污泥系统等组成。生化处理系统设计水量为15 m3/h。

气浮设备

隔油池出水经加入聚合氯化铝（PAC）混合反应，自流进入气浮，气浮池在工艺中主要去除水中的乳化油及胶状油。

厌氧池

由气浮出水进入厌氧池，厌氧池分为两系，沉淀池内的污泥按一定的回流比（10%）由污泥泵定时定量的进入厌氧池以保证系统除磷效果。

缺氧池

缺氧池的作用主要是实现硝态氮的厌氧预反硝化，好氧池内产生的硝化液，以泥水混合液的形式返送到缺氧池，在厌氧状态下，由兼氧异养菌进行反硝化脱氮。

缺氧池分为的两系，总容积大于30m3，最小水力停留时间（HRT）在2.h以上。厌氧氧池为钢筋混凝土池形结构，内设有泥水混合液搅拌设施。缺氧池出水靠重力自流进入好氧生化系统。

好氧池

好氧池采用推流式延时鼓风微孔曝气活性污泥法。好氧池的主要功能是降解缺氧池系统残留的COD类物质和实现氨氮的好氧硝化。来自缺氧池内脱除硝态氮的泥水混合液，在好氧池内由兼氧异养菌和好氧异养菌，对缺氧系统残留的COD类物质进行好氧氧化，由好氧自养菌对其中的氨氮进行好氧硝化。

好氧池分为的两系，总容积大于m3，最小水力停留时间（HRT）在20h以上。好氧池为钢筋混凝土池形结构，内置可胀微孔曝气器，对池内混合液进行充氧与搅拌。好氧池的泥水混合液由特种液下泵反送到缺氧池的起点，回流比应在大于600%。二沉池分离的回流污泥要返送到好氧池或缺氧池，回流比应在大于100%。此外，好氧池还设有碱药剂和磷药剂投加设施以及消泡系统。好氧池的混合液进入二次沉淀池进行泥水分离。

中沉池

中沉池分为的两系，单系的设计流量为15～30 m3/h。二沉池采用圆形竖流式结构，水力停留时间为2～3h。来自好氧池的泥水混合液进入中次沉淀池，分离出的上清液进入后处理系统，中次沉淀池分离出来的污泥进入污泥回流井，通过气提装置回流到好氧池或缺氧池，剩余污泥送入污泥浓缩池。

中沉池为钢筋混凝土结构，内有机械传动刮泥机，中心配水管上装有反射板，出水堰上装有三角堰板。

接触氧化池

接触氧化池是一种以生物膜法为主，兼有活性污泥的生物处理装置，通过提供氧源，进一步处理好氧池污水中的有机物。

二沉池

混凝沉淀池

接触氧化池出水经加聚合氯化铝混凝剂，聚丙烯酰胺助凝剂进行混合搅拌，使废水中的悬浮物形成较大的絮凝体，以便从废水中分离出来。水力停留时间1.5—2h.

砂过滤器

砂过滤器设计流速为8—12m/h,过滤器内装石英砂及砾石垫层，该过滤器内装不同粒径的石英砂颗粒,因此该滤料在过滤时具有多个过滤界面，在不同的滤料高度具有不同的过滤精度,由于上层滤料粒径较大，具有较大的空隙率，该过滤器较其它类过滤器具有更大的截污空间，接近理想过滤器，具有截污能力强，产水量大等特点。

砂石过滤器经反洗后，由于表面滤膜被破坏，过滤效率明显降低，固反洗后宜采用低流速运行，以便滤膜的形成，同时提高过滤效率。

砂过滤器反洗周期按设定累积产水量来确定,通过初始运行设置确保出水浊度小于1度，水反洗强度为12-16L/m²·S，滤料反洗膨胀率为30-40%为宜。

处理后废水加压系统

处理后废水加压系统包括泵房、集水池、立式液下污水泵等。后加压系统的主要作用是把处理后的废水加压送熄焦，供熄焦作补存水之用。立式液下污水泵为两台，一开一备，污水泵的设计流量为Q=40 m3/h左右，扬程为20 m左右。集水池为钢筋混凝土结构，其容积具有一定的水量调节功能。

污泥处理系统

生化系统产生的剩余污泥，其平均产量为0.15～0.4m3/h，含水率为99.6％左右。生化系统的剩余污泥一般采用间断形式排出，通常为不定期一性集中排泥，由二沉池排出的剩余污泥，不经浓缩直接排到处理后废水加压系统，与处理后废水合并后一同送熄焦。在剩余污泥不送熄焦的情况下，二沉池排出的剩余污泥要送污泥浓缩池进行脱水处理，浓缩后污泥的含水率为96%~98％，送煤场，污泥浓缩池上清液送回废水处理系统。

污泥浓缩池为单系，为圆形竖流式，水力停留时间(HRT) 在12h以上。污泥浓缩池为钢筋混凝土结构。

鼓风空气系统

空气鼓风系统由鼓风机室、离心鼓风机及空气过滤系统等组成，空气鼓风系统的主要作用是为好氧池中的微生物提供氧气，其次是对好氧池中泥水混合液进行搅动。

鼓风机的供气量应满足下列耗氧量的要求：

① 好氧池内微生物氧化兼氧系统残留的COD类物质所需要消耗的氧量；

② 好氧池内微生物氧化氨氮所需要消耗的氧量；

③ 好氧池中微生物自身氧化所需的氧量；

④ 好氧池中泥水混合液中所残留的溶解氧量；

⑤ 从好氧池中释放出的空气中所残留的氧量；

由此不难看出，兼氧系统的反硝化效率越高，其所残留的COD类物质就越少，因而好氧池内异养微生物所需要的氧量就越少；好氧池中空气扩散器的分散效果越好，氧在泥水混合液中的转移速度就越多，因而微生物对氧的利用速度也就越快，从好氧池中释放出的空气中所残留的氧量就越少；好氧池的水深越大（池底层曝气），泥水混合液中溶解的氧的浓度就越大，微生物对氧的利用速度也就越快，因而氧的利用率也就越高，同样从好氧池中释放出的空气中所残留的氧量就越少。

在采用中水深层曝气（即中层曝气）的情况下，双螺旋曝气器的氧利用效率为7%~9%，而微孔曝气器的氧利用效率可高达16%~20%。提高氧利用效率可以减少空气用量，这对废水处理的节能是非常有价值的。

鼓风机的分压由下列因素确定：

① 好氧池的有效水深；

② 曝气器在好氧池中的安装高度；

③ 空气系统的阻力（包括空气过滤器的阻力、风机本身的阻力、管道系统的阻力、空气扩散器的阻力等）；

④ 当地的海拔高度；

⑤ 当地的气象条件。

本方案鼓风机室内装有两台离心鼓风机，为一开一备。 风机风量为Q=30 m3/min , 风机升压为P=68.6kPa ,电机功率为P=70kW。

加药系统

焦化废水生物脱氮处理主要需要磷和碱两种药剂，磷药剂常使用磷酸二氢钠或磷酸三钠，碱药剂一般采用工业碳酸钠。

药剂系统设有药剂间、药剂仓库、药剂配制设备、药剂投加设备、药剂输送系统等。药剂投偷配系统的配药槽及加药泵均为双系列，轮换交替使用。

加药间、药剂库同、空气鼓风机室建在同一幢建筑物内。

分析化验系统

为保证废水处理系统的正常运行，废水处理站内设置了用于日常常规分析化验的化验室，用以对系统水质及某些运行参数进行定期或不定期的化验分析和监测。

自动化仪器仪表配置

为保证处理系统正常运行，在系统中设置了必要的流量、压力、温度、液位及PH等自动化检测仪器和仪表。

5、废水处理系统工艺:       

5.1废水→调节池→潜污泵→隔油池→平流式气浮→中间水池→中间水泵→

厌氧池→缺氧池→好氧池→中沉池→接触氧化池→二沉池→混合反应器→    混凝沉淀池→

PAM      PAC

5.2污泥处理系统工艺: 

沉淀池→污泥池→污泥泵→板框压滤机→滤液回调节池

气浮池                                  泥饼外

6、工程总估算表

6.1工程投资组成

表1  工 程 投 资 组 成 表