焦化废水处理工程方案设计 7页

焦化废水处理工程方案设计1  焦化废水水质水量及处理要求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。焦化废水包括煤气净化过程中产生的含酚氰废水及煤气管道冷凝水、化验室排水等。废水水量为300立方米/小时，每天运行24小时，即7200立方米/天。水质如表1所示：表1  焦化废水水质一览表项目    pH    SS(mg/l)    NH3-N(mg/l)    CODcr(mg/l)    酚(mg/l)    CN-(mg/l)    油(mg/l)指标    7-8    100    300    5000    700    20    50废水处理后部分作为回用水回用于工艺工程，另一部分需达到综合污水（GB8978-1996）一级排放标准，如表2所示：表2焦化废水处理后的排放标准项目    pH    SS(mg/l)    NH3-N(mg/l)    CODcr(mg/l)    酚(mg/l)    CN-(mg/l)指标    6-9    70    15    100    0.5    0.52  设计范围本设计方案包括污水处理设施的工艺、设备、配电仪表和土建工程。3  设计依据  Ø  《室外排水设计规范》（GBJ14-87）    《污水综合排放标准》（GB8978-1996）Ø    Ø《建筑结构设计标准》（BGJ9-89）    《给排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）Ø    Ø《给水排水设计手册》    厂方提供的基础数据资料Ø4  设计原则    Ø污水处理技术采用先进、高效、经济、占地面积小、操作管理方便、运行稳定可靠的方法。    Ø系统选用设备运行安全可靠，降低噪声、操作简单、运行费用低；    Øn处理系统自动化程度要高，若自动出现保障，可切换手动操作。5  废水处理工艺流程及说明本废水处理工程的工艺流程框图如图1所示：图1  焦化废水处理工艺流程框图5.1  工艺流程简述厂内各种废水经排污管线排入平流式隔油池，隔油池设有刮油机，定期清除表面的浮油，隔油池设计停留时间为2小时，隔油池出水然后进入气浮系统除油，气浮系统出水自流入废水混合调节池，以均衡水质水量，设计停留时间为8小时。混合调节池出水由提升泵进入VTBR生物氧化塔进行处理，去除大部分的COD，去除酚、氰及其他有害物质，并通过硝化及反硝化作用脱氮。VTBR生物氧化塔采用密闭的固定膜式生化反应器，即可以实现好氧过程，又可以实现厌氧过程。好氧时，反应器按一定方式连接使之成为气一水同向同流依次穿过多个反应器，使气一液接触时间提高几十到几百倍（比普通曝气法），使氧利用率高达80～90％，节省空气十倍左右；同时，微正压使氧溶解度增加，生物量可达10～20克/升，生化效率提高，容积负荷提高，设备体积减少（与目前运行的生化反应器比，减少反应器体积2/3）；塔式反应器使占地面积减少一倍以上；填料使生物固着生长，污泥龄长达100天以上，内源呼吸充分使剩余污泥体积极大地减少。厌氧时，VTBR反应器被可以安装填料构成了厌氧固定膜生物反应器，使之具有比UASB更优越的特性。在反应器底部，因为它在污泥量大时形成污泥膨胀段，膨胀段上部形成填料床过滤段，可以形成悬浮床和固定床一体的生物生长过程，增强了生化处理效果和污泥截留率。详细介绍见附件2。VTBR生化反应塔为钢制塔式容器，单体直径10米，总高14米，塔内装有弹性立体填料；VTBR塔共16个，8个厌氧塔，8个好氧塔，采用厌氧好氧串联的运行方式；好氧塔气水比为10:1，散流式曝气器布水。进水COD浓度4000毫克/升，厌氧塔出水COD浓度1500毫克/升；好氧出水COD浓度200毫克/升。同时为了实现除氮的目的，要进行硝化液的回流，回流比为3：1。出水自流去二沉池。出水在进入二沉池之前，为了进一步降低水中的悬浮物和COD，通过管道混合器要投加混凝剂，混凝剂投加量为300mg/l，浓度为10%，即0.9立方米/小时。沉淀池出水进入砂滤池和活性炭吸附装置，进一步降低水中的悬浮物和COD，然后进入超滤及反渗透装置。反渗透的产水率约为60-70%，其余浓盐水COD将超过100mg/l，经过多元催化电解装置处理后达标排放。多元催化电解氧化污水处理技术是大连理工大学环境工程研究设计所的自有技术。本技术的基本思路是：将多相催化、电解分解、电解氧化、化学氧化、电絮凝等过程结合在一起，形成多元反应过程来解决多种污染物的脱除问题。多相催化是指该技术中采用了固体催化剂和液体催化剂，反应体系为固、液、气三相。多元是指该技术涉及的反应试剂是多种的：液相氧化剂和气相氧化剂；多元还指该技术涉及的污染物脱除过程是多种的：电解、电氧化、电絮凝、空气氧化等。本发明可用于污水处理，给水净化，中水回用等过程的设备，特别是生化处理过程中对生物有抑制作用的污染物的脱除、生物代谢产物的脱除、微量有机物的脱除，达到水质彻底净化的目的。各单元产生的污泥用泵排至污泥浓缩池；产生量约为500m3/d（含水率98%），经物理浓缩后其总量为250m3/d（含水率96%），脱水到含水率75%的干污泥约为40t/d，设计污泥处理系统以此为原则。考虑到污泥需要调质，在压滤机场房内设有PAM配置和投加系统。脱水后的污泥由传送带直接送到污泥车上，运到堆灰场安全填埋。5.2  主要工艺参数 l   污水泵型号：200YW300-7-11nQ=300米3/小时H=7米N=11千瓦数量：2台(一用一备)供应商：上海太平洋制泵有限公司 l   平流隔油池数量：2座设计停留时间：2h体积：25×6×2.4m有效高度：2米设刮油机钢筋砼结构  l  气浮设备型号：IAF-150数量：2台处理量：150m3/h外围尺寸：12×3×1.7mN=4kW l   调节池停留时间：8小时体积：12×40×5.5m有效高度：5米钢筋砼结构    lVTBR提升泵数量8台（4用4备）Q=85m3/hH=41mN=12.5kW    lVTBR生物厌氧塔数量：8个停留时间：20小时COD负荷：3kg/m3•d塔尺寸：φ10×14m    lVTBR生物好氧塔数量：8个停留时间：20小时COD负荷：1.6kg/m3•d塔尺寸：φ10×14m气水比：10：1    空气压缩机l数量：3台(2用1备)Q=33m3/minP=0.35MPaN=132nkW    VTBR消泡泵l数量8台Q=107m3/hH=25mN=11kW    l硝化液回流泵型号：200YW300-7-11Q=300米3/小时H=7米N=11千瓦数量：4台(3用1备) l   二沉池数量：1座内径池尺寸：φ18×4.5m沉降停留时间：3.4h钢筋混凝土结构    l支敦式单周边传动刮泥机周边线速：2m/min驱动功率：1.1kW数量：1台    管道混合器l   l 混凝剂储池数量：2座搅拌机转速：40转/min搅拌机功率：5.5kw体积：3×3×3m    l混凝剂投加系统数量：2套计量泵流量：0-1m3/h体积：300m3    l砂滤池滤速：4m/小时过滤面积：75平方米数量：2个尺寸：φ7×5m钢筋砼结构    l砂滤池反洗泵    l活性炭吸附池滤速：8m/小时过滤面积：75平方米数量：1个尺寸：φ7×5m钢筋砼结构    ln超滤装置不锈钢膜壳通量：100-150L/m2•hr膜面积：2000平方米包括反洗及控制系统    l反渗透装置膜元件为8英寸，300根不锈钢膜壳格兰富压力泵包括反洗及控制系统产水率：60-70%    l回用水收集池：体积：12×12×5.5m    浓盐水收集池：l体积：12×8×5.5m    l多元电解装置停留时间：0.5小时体积：5×3×3.5m钢结构装机功率：48KW    l污泥浓缩池数量：1座池尺寸：φ12×4.5m有效容积：800m3钢筋砼结构(内防腐)    l污泥泵数量：2台（一用一备）Q=30m3/hH=60mN=11kW    浓缩池刮泥机l数量：2台周边线速：2m/min驱动功率：0.75kW    污泥带式压滤机l数量：1台处理能力：3-6m3/h装机功率：2.2kW配套设备包括：配套污泥提升泵：流量12m3/h，功率1.5kw配套溶药搅拌器：容积8m3，功率1.1kw配套空压机：排气量0.3m3/min，功率3kw配套清洗水泵：流量12m3/h，功率5.5kw配套皮带输送机：带宽600mm，功率1.5kw6  主要经济技术指标n焦化废水处理的经济技术指标如表4所示：表4  焦化废水处理经济指标序号    项目名称    数据    取费标准    单位成本（元/吨水）1    配电    装机容量    1131.3千瓦                运行容量    816.3千瓦                耗电    2.72千瓦时/吨水    0.5元/kW.h    1.362    药品用量    混凝剂    0.3公斤/吨    0.7元/kg    0.21        PAM    0.01公斤/吨    10元/kg    0.103    人工    15人    800元/月•人    0.064    运行成本(合计)    1.737  工程投资估算表5  工程投资估算表序号    名称    主要规格    数量    单价（万元）    总价（万元）一    土建工程                1    平流隔油池    25×6×2.4    2    18    362    混合调节池    12×40×5.5    1    79.2    79.23    沉淀池    Ф18×4.5m    1    40.0    40.04    混凝剂储池    3×3×3m    2    2.7    5.45    砂滤池    Ф7×5m    2    28.8    57.66    活性炭吸附池    Ф7×5m    1    53.9    53.97    回用水收集池    12×12×5.5m    1    24.0    24.08    浓盐水收集池    12×8×5.5m    1    15.8    15.89    污泥浓缩池    φ12×4.5m    1    17.8    17.810    厂房（风机房、脱水间，综合办公楼）                6011    VTBR塔基础        16    8    128    土建合计                517.7二    工艺设备                12    污水提升泵    300m3/h    2    5    1013    刮油机    6米    2    12.8    25.614    气浮装置    150m3/h    2    55    11015    VTBR提升泵    85m3/h    8    1.8    14.416    VTBR生物氧化塔    Ф10×14m    16    83    132817    VTBR消泡泵    107m3/h    8    1.8    14.418    空气压缩机    33m3/min    3    15    4519    硝化液回流泵    300m3/h    4    5    2020    沉淀池刮泥机    φ18m    1    15    1521    管道混合器        1        0.422    混凝剂投加泵    1m3/h    2    0.8    1.623    不锈钢搅拌机        2    2.4    n4.824    砂滤池反洗泵        1    5    525    超滤装置        1        17626    反渗透装置        1        34027    多元电解装置    5×3×3.5m    1        52.528    浓缩池刮泥机    φ12m    1    12    1229    污泥泵    30m3/h    4    10    4030    压滤机        1    24    2431    管道阀门                11032    配电仪表                13033    设备合计                2478.7三    设备安装费（4%）                99.1四    直接费合计                3095.5五    其他费用                1    设计费    合计×5%            1552    调试运行费    合计×3%            933    施工管理费    合计×5%            1554    税金    合计×3.5%            108六    总计                3606.5