焦化废水处理工艺方案 103页

焦化有限公司生化废水处理站工艺方案n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)目录1.项目概述...................................................................................................................................11.1项目业主简介...................................................................................................................11.2项目背景...........................................................................................................................11.3项目的来由.......................................................................................................................12.设计水量、水质及设计要求...................................................................................................22.1废水的来源.......................................................................................................................22.2设计水量...........................................................................................................................32.3原水水质...........................................................................................................................32.4处理要求...........................................................................................................................33.设计依据、设计原则及内容...................................................................................................43.1设计依据...........................................................................................................................43.2设计原则...........................................................................................................................53.3设计内容...........................................................................................................................63.4工程内容...........................................................................................................................74.焦化废水处理方案比选...........................................................................................................74.1焦化废水的特点...............................................................................................................74.1.14.1.24.1.3酚含量高...................................................................................................................7氨氮含量高...............................................................................................................8难降解有机物含量高...............................................................................................84.2关键工艺的选择...............................................................................................................84.2.14.2.24.2.3物化法.......................................................................................................................8生化法.......................................................................................................................8结论...........................................................................................................................94.3主要工艺原理...................................................................................................................9224.3.14.3.1.1A/O工艺原理.........................................................................................................9厌氧段（A段）............................................................................................1014.3.1.24.3.1.34.3.1.44.3.1.5生物反硝化脱氮过程（A段）....................................................................112好氧生物硝化过程（O段）........................................................................121接触氧化（O）.............................................................................................142工艺特点.........................................................................................................14In焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)4.3.24.3.3沸石吸附法.............................................................................................................14专属性菌种（EMO）............................................................................................154.4推荐的工艺流程及说明.................................................................................................164.4.1工艺流程图.............................................................................................................164.4.2预处理工艺说明.....................................................................................................184.4.2.1污水提升池.....................................................................................................184.4.2.2事故池.............................................................................................................184.4.2.3隔油池.............................................................................................................184.4.2.4气浮池.............................................................................................................184.4.2.5调节池.............................................................................................................194.4.3生化处理工艺说明.................................................................................................194.4.3.1厌氧池.............................................................................................................194.4.3.2缺氧池.............................................................................................................204.4.3.3好氧池.............................................................................................................214.4.3.4二沉池.............................................................................................................224.4.3.5生物接触氧化池.............................................................................................234.4.4深度处理工艺说明.................................................................................................234.4.4.1混凝沉淀池.....................................................................................................234.4.4.24.4.4.3砂滤池.............................................................................................................24高效氨吸附池.................................................................................................244.4.5污泥处理工艺说明.................................................................................................254.4.5.1污泥浓缩池.....................................................................................................264.4.5.2污泥脱水.........................................................................................................264.5工艺流程特点.................................................................................................................264.6处理效果预测.................................................................................................................275.主要构筑物设计及设备选型.................................................................................................285.1预处理部分.....................................................................................................................285.1.1污水提升池.............................................................................................................285.1.1.1人工粗格栅.....................................................................................................285.1.1.2池体.................................................................................................................295.1.1.3提升泵.............................................................................................................295.1.1.4事故泵.............................................................................................................295.1.2事故池.....................................................................................................................295.1.2.1池体.................................................................................................................295.1.2.2潜污泵.............................................................................................................305.1.2.3潜水搅拌机.....................................................................................................305.1.2.4蒸气管.............................................................................................................305.1.3隔油池.....................................................................................................................30IIn焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)5.1.3.1池体.................................................................................................................305.1.3.2双边驱动行车式刮油机.................................................................................315.1.4气浮池.....................................................................................................................315.1.4.1设备.................................................................................................................315.1.5调节池.....................................................................................................................325.1.5.1池体.................................................................................................................325.1.5.2潜水搅拌机.....................................................................................................325.1.5.3蒸气管.............................................................................................................325.1.5.4一级提升泵.....................................................................................................325.2生化处理部分.................................................................................................................335.2.1厌氧池.....................................................................................................................335.2.1.1池体.................................................................................................................335.2.1.2三相分离器.....................................................................................................335.2.1.3布水装置.........................................................................................................335.2.2缺氧池.....................................................................................................................335.2.2.1池体.................................................................................................................345.2.2.25.2.2.35.2.2.4布水装置与溢流装置.....................................................................................34填料.................................................................................................................34磷酸盐加药装置.............................................................................................345.2.3好氧池.....................................................................................................................355.2.3.1池体.................................................................................................................355.2.3.2纯碱投加设备.................................................................................................355.2.3.3鼓风机.............................................................................................................355.2.3.4曝气器.............................................................................................................355.2.4硝化液沉淀池.........................................................................................................365.2.4.1池体.................................................................................................................365.2.4.2硝化液回流井.................................................................................................375.2.4.3硝化液回流泵.................................................................................................375.2.5二沉池.....................................................................................错误！未定义书签。5.2.5.1池体.................................................................................................................375.2.6污泥回流井.............................................................................错误！未定义书签。5.2.6.1池体.................................................................................错误！未定义书签。5.2.6.2污泥回流泵.....................................................................错误！未定义书签。5.2.7生物接触氧化池.....................................................................错误！未定义书签。5.2.7.1池体.................................................................................错误！未定义书签。5.2.7.2曝气器.............................................................................错误！未定义书签。5.2.8絮凝反应池.............................................................................................................385.2.8.1池体.................................................................................................................385.2.8.2搅拌机.............................................................................................................38IIIn焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)5.2.9混凝沉淀池.............................................................................................................395.2.9.1池体.................................................................................................................395.2.9.2斜管填料.........................................................................错误！未定义书签。5.2.9.3加药设备.........................................................................错误！未定义书签。5.2.10压力滤池.................................................................................................................415.2.10.1设计参数.........................................................................................................415.2.10.2罐体.................................................................................................................415.2.11高效氨吸附池.........................................................................错误！未定义书签。5.2.11.1池体.................................................................................错误！未定义书签。5.2.11.2氨氮脱附周期.................................................................错误！未定义书签。5.2.11.3次氯酸钠投加装置.........................................................错误！未定义书签。5.2.12复用水池.............................................................................................................425.2.12.1构筑物............................................................................................................425.2.12.2复用水泵........................................................................................................425.2.12.3反冲洗水泵....................................................................................................425.3污泥处理部分.................................................................................................................425.3.1污泥浓缩池.............................................................................................................425.3.1.1池体.................................................................................................................435.3.25.3.2.15.3.2.2污泥脱水.................................................................................................................43污泥脱水机.....................................................................................................43污泥泵.............................................................................................................435.3.3综合车间.................................................................................................................435.4主要构筑物及设备一览表.............................................................................................446.污水处理站总图布置.............................................................................................................476.1总体布置原则.................................................................................................................476.2总图.................................................................................................................................477.公用工程.................................................................................................................................487.1给排水及消防.................................................................................................................487.1.1给水.........................................................................................................................487.1.2排水.........................................................................................................................487.1.3消防.........................................................................................................................487.2强电.................................................................................................................................497.3自控.................................................................................................................................497.3.1供电电源.................................................................................................................497.3.2设备启动和控制方式.............................................................................................497.3.3电线缆敷设及设计.................................................................................................497.3.4接地保护.................................................................................................................507.3.5自控与仪表.............................................................................................................50IVn焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)7.3.5.17.3.5.27.3.5.37.3.5.47.3.5.5集水井.............................................................................................................50气浮池.............................................................................................................50好氧池、生物接触氧化池.............................................................................50二沉池.............................................................................................................51反应池.............................................................................................................518.工程技术经济分析.................................................................................................................518.1工程预算.........................................................................................................................518.1.1土建费（A）...........................................................................................................518.1.2设备材料费(B).......................................................................................................538.1.3概算总表.................................................................................................................558.2运行成本分析.................................................................................................................568.2.1电费（A）...............................................................................................................568.2.2人员费（B）...........................................................................................................568.2.3药剂费（C）...........................................................................................................568.2.3.18.2.3.2工业磷酸氢二钠.............................................................................................56纯碱.................................................................................................................568.2.3.3絮凝剂.............................................................................................................578.2.3.4总药剂费用(C)...............................................................................................578.2.3.5其它费用（D）...............................................................................................578.2.4水处理直接成本（E）...........................................................................................578.3项目经济性评价.............................................................................................................579.安装调试运行.........................................................................................................................589.1设备安装.........................................................................................................................589.2蜂窝管、曝气器及填料的安装.....................................................................................599.3管道安装及敷设.............................................................................................................599.3.19.3.1.1管材的选用.............................................................................................................59压力流管道.....................................................................................................59重力流管道.....................................................................................................59加药管.............................................................................................................60管道接口.................................................................................................................60管道基础.................................................................................................................60管道防腐.................................................................................................................60管道试压要求.........................................................................................................60明露管道涂漆颜色规定.........................................................................................60管道施工及验收应遵循以下规范.........................................................................61其它.........................................................................................................................619.3.1.29.3.1.39.3.29.3.39.3.49.3.59.3.69.3.79.3.89.4系统调试.........................................................................................................................619.5运行管理.........................................................................................................................62Vn焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)10.工程实施进度.....................................................................................................................6311.工程施工方案（组织）设计.............................................................................................6311.1各分部分项工程主要施工方法.....................................................................................6311.1.1土建分部工程施工方法.........................................................................................6311.1.1.1土建施工前期准备工作.................................................................................6311.1.1.2分部分项工程施工.........................................................................................6411.1.2主要设备安装技术措施.........................................................................................6511.1.2.1设备安装前期工作.........................................................................................6511.1.2.2主要设备的安装要求.....................................................................................6711.1.2.3放线就位和找正调平.....................................................................................6811.1.2.4试运转.............................................................................................................7011.1.2.5各类污水处理机械安装.................................................................................7511.1.3确保工程质量的技术组织措施.............................................................................7711.1.4确保安全生产的技术组织措施.............................................................................7811.1.5确保工期的技术组织措施.....................................................................................8011.1.6其它说明内容：.....................................................................................................8111.1.6.1施工技术组织措施.........................................................................................8111.1.6.2与气候有关的施工措施.................................................................................8311.2现场施工组织.................................................................................................................8311.2.1现场施工组织结构图.............................................................................................8311.2.2各部门职责.............................................................................................................8411.2.2.1项目经理职责.................................................................................................8411.2.2.2项目副经理职责.............................................................................................8511.2.2.3工程技术班组.................................................................................................8511.2.2.4质量管理组职责.............................................................................................8511.2.2.5材料设备管理班组职责.................................................................................8611.2.2.6安全管理班组职责.........................................................................................8611.2.2.7计划管理班组职责.........................................................................................8711.2.2.8文明施工组职责.............................................................................................8711.2.2.9财务会计组职责.............................................................................................8811.2.2.10后勤供应组职责.............................................................................................8811.2.2.11设备安装制作队职责.....................................................................................8811.2.2.12自控仪表安装队职责.....................................................................................8811.2.2.13变配电工程安装队职责.................................................................................8811.2.2.14机电设备队职责.............................................................................................8912.技术服务与质量保证体系.................................................................................................8912.1全面质量控制（TQC）.............................................................................................89设计.....................................................................................................................8912.1.1VIn焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)12.1.212.1.312.1.412.1.5原材料的采购.....................................................................................................90施工.....................................................................................................................90开车调试.............................................................................................................90培训.....................................................................................................................91工程质量承诺.............................................................................................................91售后服务.....................................................................................................................9212.212.3附录I总平面布置图附录II附录III附录IV工艺流程图高程布置图外购件制造厂家(备选)一览表VIIn焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)1.项目概述1.1项目业主简介大户。1.2项目背景为适应国家生产环保达标的要求，同时也为使企业走上技术化、集约型、高效益、可持续发展之路，公司通过扩建，现达到年产优质焦炭40万吨，回收加工焦油1.6万吨、粗苯4000吨。形成了以洗煤、炼焦、焦油回收加工、仓储集运为一体的完整产业链。随着企业自身竞争优势的提升，产品销路也不断拓展：公司先后与各大钢铁公司及多家企业建立了长期合作关系。1.3项目的来由随着公司的不断发展，对环境的保护重视程度也随之增强。公司把污水回用列在其近期发展计划之内，可见其对污水处理和回用的重视。本公司受甲方委托，对全厂内、外环境进行详细周密的考察后，结合国内外焦化污水处理及回用的先进技术和经验，编制了本设计方案。·1·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)2.设计水量、水质及设计要求2.1废水的来源焦化厂除生产焦炭和煤气外，还回收苯、焦油、氨、酚等化工产品。在煤气洗涤、冷却、净化以及化工产品回收、精制过程中，产生大量废水。其主要来源有：煤挟带入水，反应生成水和焦化产品蒸馏、洗涤加入的蒸汽和新鲜水，在与煤气和产品接触后冷凝或分离出来的废水，包括集气管喷淋分离液和初冷却液组成的剩余氨水；氨水工艺中洗氨的富氨水。这两部分废水经蒸氨（回收）后排出。硫氨工艺中的终冷洗苯水；苯、焦油、古马隆等化工产品加工的分离水。煤中碳、氢、氧、氮、硫等元素，在干馏过程中转变成各种氧、氮、硫的有机和无机化合物，使煤气中的水分及蒸汽的冷凝液中含有多种有毒有害的污染物，所以废水中含有很高的氮和酚类化合物以及大量的有机氮、CN-、SCN及硫化物等等。焦化废水水量大，污染物复杂、浓度高，如不经处理直接排入江河，势必造成严重的水污染问题。以某焦化厂为例，废水的来源与配比如表1所示。表1废水的来源序号来源水量（m/h）31剩余氨水8.5～9.53.5～5.2粗苯分离水3精苯分离水4气柜废水1.0～1.51.5～2.5·2·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)5焦炉水封水1.5～2.513.5～15.29.5～36.6终冷水7小计2.2设计水量该装置污水处理站的来水分两部分，一部分为生活废水，水量为/h，另外一部分为生产废水约为30m/h多，合计约为40m/h。据/d，Q=40m/h。10m333此确定污水站的处理规模为Q=960m33dh2.3原水水质甲方提供待处理混合废水的水质数据如表2所示。根据同类废水水质情况，焦化废水本身的可生化性较差，但加入了生活废水后，可生化性有一定改善。表2混合废水水质指标水质指标CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)1000挥发酚(mg/L)500～650SSpH范围2000～25007～8油水质指标范围氰化物(mg/L)10氨氮(mg/L)150(mg/L)300(mg/L)2102.4处理要求根据当地环保局的要求，污水外排标准执行《污水综合排放标准》·3·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)（GB8978—1996）一级标准，其主要指标如表3所示。表3出水水质指标水质指标范围水质指标范围CODCr(mg/L)<150SSBOD5(mg/L)<60挥发酚(mg/L)<0.5pH6～9油氨氮氰化物(mg/L)<0.5(mg/L)<50(mg/L)<25(mg/L)<103.设计依据、设计原则及内容3.1设计依据(1)业主提供的相关技术资料、委托资料及设计要求等(2)《污水综合排放标准》（GB8978－1996）(3)《室外排水设计规范》（GBJ14-87）(4)《城镇污水处理厂附属建筑和设备设计标准》（CJJ31-89）(5)《污水再生利用工程设计规范》（GB/T50335-2002）(6)《泵站设计规范》（GB/T50265-97）(7)《采暖与空气调节设计规范》（GBJ19-87）(8)《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）(9)《工业企业设计卫生标准》·4·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)（TJ36-79）(10)《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）(11)《地下工程防水技术规范》（GBJ108-87）(12)《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）(13)《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）(14)《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）(15)《建筑结构荷载设计规范》（GBJ9-87）(16)《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）(17)《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）(18)《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）(19)《工业与民用供配电系统设计规范》（GB50052-95）(20)其它相关的设计规范3.2设计原则(1)严格执行国家及地方的现行有关环保法规及经济技术政策。根据国家有关规定和甲方的具体要求，合理地确定各项指标的设计标准。(2)本着技术上先进、安全、可靠，经济上合理可行的原则，尽量采用技术成熟、流程简单、处理效果稳定的废水处理系统。从降电耗、节约药剂使用量方面精心设计，从技术·5·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)经济上达到最佳效果。(3)在总图布置方面，充分利用现有条件，因地制宜，少占用地；同时保证使污水处理设施与周围环境协调一致，不会影响环境美观。(4)选用的设备自动化水平比较高，易于工人操作管理，减轻劳动强度。同时也要考虑设备的耐用性，以保证长时间免维修正常使用。(5)废水处理工程中的设备选用国内先进节能优质产品，确保工程质量。3.3设计内容本设计内容指污水处理站的设计，不包括蒸氨系统，具体内容如下：(1)废水处理站总平面布置图设计(2)污水处理工艺设计（污水、污泥处理设计工艺）(3)处理站主体工艺构筑物、设备选型设计(4)电气及自动控制设计(5)其它配套设施设计（消防、照明、道路、绿化等）(6)污水处理站工程投资估算与成本分析等·6·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)3.4工程内容工程内容指污水处理站的建设，不包括蒸氨系统的改造或新建，具体如下：(1)污水处理站设施的土建施工；(2)配套的所有污水处理的设备及管道、阀门等的供货；(3)污水处理设备的现场安装，相应的配管工程等；(4)污水处理设备的开车、调试及达标验收；(5)人员培训等售后服务。4.焦化废水处理方案比选4.1焦化废水的特点焦化废水主要成分有挥发酚、矿物油、氰化物、苯酚及苯系化合物、氨氮等，属于污染物浓度高，污染物成分复杂，难于治理的工业废水之一。其处理的关键之处在于：4.1.1酚含量高废水中酚含高，有的高达2～12g/L。由于酚的可生化性差，需用萃取法或其它物化法进行预处理加以回收利用。当它的含量高时，还是有很大的回收价值。·7·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)4.1.2氨氮含量高焦化废水中氨含量高，有时高达2000mg/L。高浓度的氨不仅难以用生化法去除，而且其对生化处理单元有一定的毒害作用，严重时可杀死活性污泥，破坏整个生物处理系统。因此，该高含氨氮废水在进入污水处理站之前，要设蒸氨预处理过程。经过蒸氨预处理的废水氨氮浓度在100～300mg/L左右，如果要处理到国家一级排放标准15mg/L以下，氨氮的去除仍为该类污水处理工艺选择时首先要考虑的问题。4.1.3难降解有机物含量高焦化废水中含有大量苯系、萘系及杂环类难降解有机物，通常的好氧活性污泥法难以直接处理达标。因此，在好氧法前，需改善其可生化性，提高BOD：COD值。4.2关键工艺的选择焦化废水的处理方法主要分为物化法和生化法。4.2.1物化法物化法由于要消耗大量的化学药剂，运行成本非常高，所以很少采用。现在普遍采用生化法。4.2.2生化法·8·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)生化法可分为普通活性污泥法、A/O法、A2/O、SBR法，以及它们的各种变体。其中（1）普通活性污泥法在过去采用较普遍，但是由于焦化废水的可生化性差，难以使COD及氨氮达标。即使延长废水在好氧池中的停留时间，也不可能使氨氮达到一级标准。（2）A/O法对氨氮有很好的去除效果，但由于焦化废水的COD较高，可生化性差，难以使COD达标。（3）SBR法操作复杂，针对性不强，同时去除COD和氨氮的效果不好。（4）A/O法既可以先改善废水的可生化性，又可2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。4.2.3结论根据以上焦化废水的特点，结合国内外焦化废水处理的先进经验，确定生化处理采用内碳源A/O（厌氧—缺氧—好氧—生物接触22氧化）生物脱碳、氮处理工艺，这样不仅能有效地除去废水中的有机污染物，而且对氨氮污染物也有较好的去除效果。4.3主要工艺原理224.3.1A/O工艺原理A2/O2工艺的前身是A2/O工艺，它是在A2/O工艺的后面加二级好/O是氧法，以进一步提高有机物的去除率和氨氮的硝化率。A2Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧—缺氧—好氧生物脱·9·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)氮除磷工艺的简称。A2/O工艺于70年代由美国专家在厌氧—好氧除磷工艺（A/O）的基础上开发出来的，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合液回流至缺氧池前端。该工艺同时具有脱氮除磷的目的。A/O工艺流程如图2所示。2硝化液回流碱废水缺氧池好氧池厌氧池二沉池出水（脱氮）（硝化）活性污泥回流图2A-O工艺流程剩余污泥24.3.1.1厌氧段（A段）1污水首先流入厌氧池，在兼性厌氧菌和专性厌氧菌的作用下，废水中的有机物被分解成沼气和被吸收转变成微生物的躯体，以污泥的形式得以去除。另外，NH3--N因细胞的合成而被去除一部分，使污水-N含量没有变化。而且，厌氧过程还能中的NH3-N浓度下降，但NO3--大大地改善废水中难以直接用好氧生化法降解的苯、蒽醌类有机物的可化生性，提高后续生物氧化法的处理效率。由于该工业废水的磷含量不高，该厌氧段的主要目的主要是去除有机物及改善废水的可生化性。·10·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)4.3.1.2生物反硝化脱氮过程（A段）2经过厌氧反应的废水进入缺氧池中，同时还有一部分通过好氧处理的硝化液（混合液）回流到缺氧池，在缺氧池内进行反硝化。反硝化菌氧化有机物的同时，将混合液中的亚硝态氮和硝态氮还原为氮气而除去。反硝化过程是在缺氧条件下，异养型反硝化细菌将废水中NO-N，3还原为N之过程，其生物化学反应式为:26NO3十2CHOH→6NO十2CO十4HO--32226NO2十3CHOH→3N十3CO十3HO十60H--3222N难溶于水，经鼓气，得以吹脱。2影响反硝化的主要因素：(1)温度温度对反硝化的影响比对其它废水生物处理过程要大些。一般，以维持20～40℃为宜。若在气温过低的冬季，可采取增加污泥停留时间、降低负荷等措施，以保持良好的反硝化效果；(2)pH值反硝化过程的pH值控制在7.0～8.0；(3)溶解氧氧对反硝化菌有抑制作用。一般在反硝化反应器内溶解氧应控制在0.5mg/L以下(活性污泥法)或1mg/L以下(生物膜法)；(4)有机碳源NO3-在生物还原过程中为电子受体，完成此还原过·11·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)程，在缺氧条件下，废水中必须有足够的电子供体，包括与氧结合的氢源和异养硝化菌所需的有机碳源。当废水中含足够的有机碳源，BOD/TN＞3～5时，可无需外加碳源。当废水所含的碳、氮比低于此5比值时，则需另外投加有机碳源。外加有机碳源多采用甲醇。此外，还可利用微生物死亡自溶后,释放出来的那部分有机碳，即"内碳源"，但这要求污泥停留时间长或负荷率低，使微生物处于生长曲线的静止期或衰亡期，因此池容相应增大。4.3.1.3好氧生物硝化过程（O段）1在好氧池中，有机物被微生物生化降解，去除率较高。同时，废水中的氨氮被硝化菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。通过硝化后另一部分混合液经二沉池进行固液分离，清液进一步处理后排放，污泥部分回流到厌氧池。废水中之NH，在好氧条件下，自养型亚硝化菌与硝化菌将NH氧33—化为NON的过程，是生物脱氮的第一步,其生物化学反应式为:3亚硝化单胞菌+3O-------------à2NO2NH4+-+4HO+4H2+22硝化杆菌2NO2在硝化过程中，1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧4.57g；释放出H硝化菌在硝化放能过程中，获得能量同时，部分氨被同化为细胞组织，需消耗废水中的碱度，每氧化lg氨氮，将消耗碱度(以CaCO3++O-------------àNO-23+，·12·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)计)7.lg。硝化反应综生物化学反应式：11NH4+37O+4CO+HCOàCHNO+21NO+20HO+42H-+32影响硝化过程的主要因素有：+-223572(1)pH值当pH值为8.0～8.4时(20℃)，硝化作用速度最快。由于硝化过程中pH将下降，当废水碱度不足时，即需投加石灰，维持pH值在7.5以上；(2)温度温度高时，硝化速度快。亚硝酸盐菌的最适宜水温为35℃，在15℃以下其活性急剧降低，故水温以不低于15℃为宜；(3)污泥停留时间硝化菌的增殖速度很小，其最大比生长速率为＝0.3～0.5d-1(温度20℃，pH8.0～8.4)。为了维持池内一定量的硝化菌群，污泥停留时间必须大于硝化菌的最小世代时间。在实际运行中，一般应取≥2；(4)溶解氧氧是生物硝化作用中的电子受体，其浓度太低将不利于硝化反应的进行。一般，在活性污泥法曝气池中进行硝化，溶解氧应保持在2～3mg/L以上；(5)BOD负荷硝化菌是一类自养型菌，而BOD氧化菌是异养型菌。若BOD负荷过高，会使生长速率较高的异养型菌迅速繁殖，从而异养5型的硝化菌得不到优势，结果降低了硝化速率。所以为要充分进行硝化，BOD负荷应维持在0.3kg(BOD)/kg(SS).d以下。55·13·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)4.3.1.4接触氧化（O）2为了提高COD及氨氮的去除率,处理焦化废水时在A-O法后加接2触氧化法或二级氧化法，称为A-O。224.3.1.5工艺特点（1）该工艺适用于有机物浓度高、废水的可生化性差、同时需脱氮的工业废水。（2）该系统抗冲击负荷能力强，运行稳定。（3）该工艺在厌氧段不仅可以在运行成本比好氧法相对很低的情况下去除水中的有机物，还可以大大改善废水的可生化性，为后续的处理做准备。（4）运行成本相对较低。与传统的活性污泥法相比，需氧量大大减少，同时不需外加碳源。（5）缺点是为使硝化液循环，需设硝化液循环系统。4.3.2沸石吸附法沸石对水中氨离子有较强的选择吸附性，可以用以去除低浓度的氨氮，该法在国内、外氨氮的深度处理中多有应用。沸石为天然吸附离子交换剂，我国多数省份有此矿藏，价格低廉。其对水中氨离子有较强的选择吸附性。当处理含氨氮10～20mg/L的城市污水时，出水浓度可达lmg/L以下。由于沸石的吸附容量有限，再生时排出较高浓度含氯化铵废液必须进行处理。因此，一般·14·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)用于氨氮废水的深度处理。沸石是一种硅铝酸盐，其化学组成可表示为(M2+，2M+)O.AlO.mSiO·nHO(m＝2～10，n＝0～9)，式中M2+代表Ca2+、Sr2+2322等二价阳离子，M+代表Na、K等一价阳离子，为一种弱酸型阳离子交++换剂。在沸石的三维空间结构中，具有规则的孔道结构和空穴，使其具有筛分效应，交换吸附选择性、热稳定性及形稳定性等优良性能。沸石对某些阳离子的交换选择性次序为：K+，NH4+＞Na+＞Ba2+＞Ca2+＞Mg2+。利用斜发沸石对NH4中氨氮。+的强选择性，可采用交换吸附工艺去除水饱和的沸石可用5g/L的饱和石灰水或次氯酸钠溶液再生。4.3.3专属性菌种（EMO）系统开车调试时，投入专属性菌种（EMO）。EMO（EfficientMicroOrganism）即高分解微生物,是由产气杆菌属、假单孢菌属、硫杆菌属、发光杆菌属等多种类型微生物组成的群体，是利用选定微生物，针对特定的难分解工业污水，经特殊筛选及驯化，采用人工分离、培养的具有显著降解效果的菌种，能够自行产生酶系，对不同污水构成相应的多种微生物分解链。与活性污泥法相比，EMO菌群对细菌抑制物浓度放宽许多（见表4）。目前，EMO技术应用领域主要为石油化工废水、有机合成废水、·15·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)焦化废等，与活性污泥法的比较，去除NHN的能力要强的多。3表4EMO与一般的活性污泥对比一般活性污泥法抑制EMO微生物法抑制浓有毒物质浓度（mg/L）度（mg/L）CNCl<20<300<10,000<200<40,000<5,000<50,000>1,000>400NH3SO42PhenolNO2<5,000<100<364.4推荐的工艺流程及说明4.4.1工艺流程图根据以上分析与方案比选，选定该项目污水处理工艺为以A-O22的生化方案为核心的处理工艺，经过细化设计后形成如图3所示的工艺流程。·16·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)生产、生活废水事故池污水提升池隔油池浮渣气浮池调节池污泥厌氧池硝化液回流缺氧池污泥好氧池二沉池回流回用剩余污泥生物接触氧化PFS+PAM污泥砂滤池混凝沉淀池复用水池接污泥处理段氨吸附池回用达标排放图3工艺流程图·17·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)4.4.2预处理工艺说明4.4.2.1污水提升池由于生活污水重力流至污水处理站，因此，该集水井为地下式，埋深大。进入处理单元前需一次提升。原设计采用潜水泵。4.4.2.2事故池煤化工生产经常出现事故，据调查，该厂氨氮的浓度有时高达600mg/L左右，故在设计时应考虑事故工况的处理，设一事故池。当水中氨氮可能对后续的生物处理造成危害时，先将废水送到事故池存放，待正常后，将事故废水少量按一定比例混到正常工况排出的废水中，缓慢处理，以保证好、厌氧菌不被毒死。4.4.2.3隔油池目前常用的隔油池有平流隔油池和斜管隔油池。废水从池的一端流入池内，从另一端流出。在隔油池中，由于流速降低，比重小于1.0而粒径较大的油珠上浮到水面上，比重大于1.0的杂质沉于池底。本工艺采用平流式隔油池，它其结构简单，便于运行管理，除油效果稳定。4.4.2.4气浮池经隔油后的废水进入气浮池，投加破乳剂、混凝剂及絮助凝剂。可将乳化态的焦油有效的去除，另COD、BOD也得到部分去除。保证了·18·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)后面生化处理的正常进行。4.4.2.5调节池气浮后的废水进入调节池，进行废水水量的调节和水质的均和。废水水量和水质在不同时间内有较大的差异和变化，为使管道和后续构筑物正常工作，不受废水的高峰流量和浓度的影响，需设置调节池，把排出的高浓度和低浓度的水混合均匀，保证废水进入后序构筑物水质和水量相对稳定，便于生物处理的稳定。4.4.3生化处理工艺说明4.4.3.1厌氧池调节池的水由潜水泵打入厌氧池。厌氧微生物对于杂环化合物和多环芳烃中环的裂解，具有不同于好氧微生物的代谢过程，其裂解为还原性裂解和非还原性裂解。厌氧生物发酵池的主要目的是去除COD和改善废水的可生化性。厌氧过程对于浓度较高的有机废水，可以将废水中的有机物分解为甲基等，以气体的形式从池中排中，可以去除废水中50～80%左右之COD。同时，还可以将废水中的芳烃类有机质所带的苯、萘、蒽醌等环打开，提高难降解有机物的好氧生物降解性能，为后续的好氧生物处理创造良好条件。厌氧过程分为四个阶段：水解阶段、酸化阶段、酸性衰退阶段及甲烷化阶段。在水解阶段，固胶体性有机物质降解为溶解性有·19·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)机物质，大分子物质降解为小分子物质。厌氧反应池是把反应控制在第二阶段完成之前，故水力停留时间短，效率高，同时提高了污水的可生化性。厌氧池启动后，污水由布水系统进入池体，由池底向上流动，经细菌形成的污泥层，污泥层对悬浮物、染料颗粒及细小纤维进行吸附、网捕、生物学絮凝、生物降解作用，使污水在降解COD的同时也得以澄清。焦化废水厌氧工艺水力停留时间较其他废水长，COD去除率15～30%，同时具有很强的抗冲击负荷能力。4.4.3.2缺氧池缺氧池是生物脱氮的主要工艺设备，废水中NH-N在下一级好氧3硝化反应池中被硝化菌与亚硝化菌转化为NO3--N与NO2--N的硝化混合-N与NO2-N液，循环回流于缺氧池，通过反硝菌生物还原作用，NO3--转化为N。此转化条件，一是废水中含有足够的电子供体，包括与氧2结合的氢源和反硝化异养菌所需之足够的有机碳源，二是厌氧或缺氧条件。由第一级厌氧池之出水，已留有足够的有机碳源，可供反硝化菌消耗，但不能太大的过量碳源，以免出水含碳源过多，影响后续硝化反应。反硝化反应影响因素：碳源进入缺氧池之废水中，BOD/TN＞3—5，即认为碳源充足，5·20·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)本系统内碳源充足；pHpH在6.5—7.5为宜，原废水满足要求；水中溶解氧＜0.5mg/L；适宜温度20～40℃；硝化混合液回流率100～400%。厌氧池排出的厌氧消化液在进入好氧活性污泥处理工艺前进行缺氧曝气，其作用如下：(1)缺氧池回流入大量的曝气池的沉淀污泥，使缺氧池和好氧池组合为A-O工艺，具有较好的脱氮效果；(2)在缺氧过程中溶解氧控制在0.5mg/L一下，兼性脱氮菌利用进水中的COD作为氢供给体，将好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气排入大气，同时利用厌氧生物处理反应过程中的产酸过程，把一些复杂的大分子稠环化合物分解成低分子有机物。4.4.3.3好氧池好氧池采用推流式活性污泥曝气池，它由池体、布水和布气系统三部分组成。缺氧池流出的废水自流入推流式活性污泥曝气池，在此完成含氨·21·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)氮废水的硝化过程。硝化菌为自养好氧菌，在好氧条件下，将废水中NH—N氧化为NO33--N，此过程消耗废水中碳酸盐碱度计），一方面须中和过程产生的H，另一方面，硝化菌细胞生长需要消耗一定量碱度。+每硝化1g氨氮，需消耗7.1g碱度（以CaCO计）。因此需要在此投加3适量NaCO，以补充碱度。反应温度20～40℃；pH8.0～8.4。此过程，23要求较低的含碳有机质，以免异氧菌增殖过快，影响硝化菌的增殖。气水比20:1。与悬浮活性污泥接触，水中的有机物被活性污泥吸附、氧化分解并部分转达化为新的微生物菌胶团，废水得到净化。该工艺在水底直接布气，活性污泥直接受到气流的搅动，加速了微生物的更新，使其经常保持较高的活性。本工艺处理能力大，COD容积负荷可达0.8～1.5KgCOD/(m.d)，3COD去除率为70～90%。污泥生成量少，污泥产率0.2～0.4Kg干污泥/(1KgCOD去除)。4.4.3.4二沉池二沉池是活性污泥法工艺的重要组成部分。它的作用是使活性污泥与处理完的废水分离，并使污泥得到一定程度的浓缩，使混合液澄清，同时排除污泥，并提供一定量的活性微生物，其工作效果直接影响活性污泥系统的出水水质和排放污泥浓度。曝气池内得以进行充分反应的硝化混合液流入缺氧池，而缺氧池内的脱氮菌以原污水中的有机物作为碳源，以回流液中硝酸盐的氧作·22·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)为收电体，进行呼吸和生命活动，将硝态氮还原为气态氮，不需外加碳源。循环比可取600%。4.4.3.5生物接触氧化池二沉池流出的废水自流入生物接触氧化池，自下向上流动，运行中废水与填料接触，微生物附着在填料上，水中的有机物被微生物吸附、氧化分解并部分转化为新的生物膜，废水得到净化。溶解氧控制在2～4mg/L，能够进一步降解难降解有机物，脱除氨氮、磷，对水质起关键作用。该工艺在填料下直接布气，生物膜直接受到气流的搅动，加速了生物膜的更新，使其经常保持较高的活性，而且能够克服堵塞现象。由于此时废水中各污染物含量较低，可取较低的容积负荷，气水比10:1。生物接触氧化池由池体、填料、布水和布气系统四部分组成，作为进一步净化废水的后处理过程。本工艺处理能力大，COD容积负荷可达1.0～2.0KgCOD/(m.d)，3COD去除率为70～90%，污泥生成量少，污泥产率0.2～0.4Kg干污泥/(1KgCOD去除)，运行中不会产生污泥膨胀，能够保证出水水质的稳定，无需污泥回流。4.4.4深度处理工艺说明4.4.4.1混凝沉淀池·23·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)接触氧池出水经加药、曝气反应后，进行混凝沉淀池。混凝沉淀池属于生物接触氧化处理的一个重要组成部分。生物接触氧化池中老化的生物膜顺水流出，由于其比重较轻，难以自然沉降去除，因此加入混凝剂PFS和PAM以加速沉淀过程。同时，混凝沉淀过程对废水中的色度去除效果也非常好。混凝沉淀池出水达标后可以直接排放或流入复用水池。在一些非正常工况下，如果出水中悬浮物及氨氮浓度达不到要求，可以将出水经泵打入砂滤池，经过滤和氨氮吸附两道工艺后，达标排放。4.4.4.2砂滤池由二沉池出水仍然不能保证水中悬浮物达到杂用水悬浮固体指标要求。因为污水中含有很多的细小的颗粒，根据沉降理论，要使其沉淀下来，必须大幅增加沉淀池的长度，使土建投资成本增加。从悬浮物去除效果看，砂滤池采用的石英砂滤料孔隙能达到10-15μm，而污水中大部分细小颗粒径集中在10-100μm，可保证悬浮物大部分被滤料截留，出水清澈。从投资角度看，砂滤池比增加沉淀池的长度土建投资少，操作管理简单方便，更为经济合理。设计采用压力滤池。滤池运行全部自动操作，工作稳定可靠，结构简单，节省材料。4.4.4.3高效氨吸附池·24·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)砂滤池的出水可以有选择的进入高效氨吸附池，以保证废水中氨度低于回用标准。虽然从A-O工艺在正常工况下，可使氨氮浓度达标排放，但对22于一些事故工况或在冬季处理效果欠佳时，出水氨氮可能超标，因此，设立高效氨吸附池，以沸石为原料对水中的氨氮快速吸附，以进一步保证出水达标排放。沸石最佳吸附容量为4.5mg（氨氮）/g（沸石）。4.4.5污泥处理工艺说明本方案污泥处理工艺主要包括污泥浓缩、污泥脱水两部分（如图4所示）。气浮池厌氧池二沉池混凝沉淀池上清液污泥浓缩池污泥泵污泥脱水机滤液集水井回生化处理干泥至煤厂图4污泥处理段工艺流程图·25·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)4.4.5.1污泥浓缩池气浮系统、厌氧池、二沉池、混凝沉淀池排出的污泥含水率很高，一般在98%以上，流动性好，运输极不方便，需送至污泥浓缩池进行浓缩，去除一部分污泥颗粒间隙水（游离水），从而降低了后续脱水处理过程中污泥的体积。浓缩后含固率的提高会使污泥的体积大幅度地减少，从而可以大大降低脱水过程的投资和运行费用。4.4.5.2污泥脱水经过浓缩后的污泥仍是能流动的，必须进行污泥脱水。本工艺的脱水设施采用污泥脱水机械。4.5工艺流程特点本工艺有如下特点：²生物处理工艺采用“厌氧+缺氧+好氧+生物接触氧化”主体工艺处理焦化废水，工艺路线成熟，实例多，处理效果稳定可靠。²本工艺对难降解有机物含量高、氨氮浓度高的废水处理有特效。²废水处理最后把关工艺沸石吸附法，可以有效地保证出水氨氮达标，同时也使管理运行非常灵活。·26·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)²本工艺采用EMO菌种，对高氨氮废水有特效。²本工艺采用生化法除COD、降氨氮，运行成本相对较低。²本工艺曝气设备选用高效，低能耗的BZQ•W-192型微孔曝气器，具有充气量大，氧利用率高，运行稳定，曝气均匀的特点。²工艺流程没有二次污染，实现了清洁生产和文明生产的工艺。4.6处理效果预测根据废水的特性，结合所推荐的工艺，就各处理单元对几种污染物的处理效果预测如表5所示。表5各处理单元进出、水浓度及污染物去除率CODCr(mg/l)(mg/l)(mg/l)(mg/l)(mg/l)(mg/l)BOD5酚SS氨氮油类水质指标pH进水8-9250010008-922501000650650/2102043%2046767%6767/150150/30015050%15030隔油池出水去除率/10%/进水8-92250100065032550%3253095%1501437.4%143143/气浮池出水8-918509505%去除率/20%8-918507-9185080%30进水950950/调节池出水30去除率///进水7-918506-9111095072224%65040030993-1431346%30厌氧池出水-6去除率/40%6-915006-975070%10030-80%5.43.75缺氧池进水出水-134200-·27·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)去除率/50%38%4007070%30--11%30%进水6-97506-913083%2003.753.75/好氧池沉淀池出水3-40去除率83%7090%3-80%40生物接进水触氧化出水池去除率6-91306-94070%-3.75200.487%0.40.4--＜153.7563%＜153.7571%20-/进水混凝沉出水6-9401005050%501080%-6-9＜40＜20＜15/1.949%淀池去除率进水砂滤出水去除率6-940200.40.4-＜15＜1.9＜15＜1.96-9＜40＜20/-进水氨吸附出水6-9＜40210.40.4-＜15＜1.9＜1＜1.96-9＜40＜21-池去除率->93%-5.主要构筑物设计及设备选型5.1预处理部分5.1.1污水提升池泵房与集水池合建，构筑物处理能力：100m/h。35.1.1.1人工粗格栅型号：PG-1200×1600数量：1台设计参数：格栅宽度B=1200mm，排渣高度h1=1380mm，栅条净距b=30mm，安装角度ａ=60°·28·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)井长1.5m，井宽1.5m，格栅井深2m，总容积4.5m。35.1.1.2池体结构：地下式钢筋混凝土结构数量：1座；调节有效容积为200m：池体总体积：V=300m；有效深度2米；33总池底设泵坑，池子顶部设溢流；池体尺寸：L×W×H=10×10×3m；水力停留时间：HRT=2h；5.1.1.3提升泵型号：100WQ65-15-5.5；数量：2台，一开一备；性能参数：单泵流量Q=65m/h，H=15m，电机功率5.5kw35.1.2事故池构筑物设计处理能力：100m/h。35.1.2.1池体结构：地下式钢筋混凝土结构数量：1座；池体尺寸：L×W×H=18×10×5.5m；·29·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)池体总体积V=990m；有效容积V=900m；有效深度5m；33总有效水力停留时间：HRT=9h；5.1.2.2潜污泵型号：WQR7-14-0.75（提升潜污泵）数量：2台，1用1备设计参数：流量Q=7m/h；扬程：H=14m；功率N=0.75kw35.1.2.3潜水搅拌机型号：QJZA-3数量：2台，常开；性能参数：叶轮直径D=550mm，H=10m，电机功率3kw5.1.2.4蒸气管主管为DN80，引出支管管径为DN255.1.3隔油池装置处理能力：100m/h，设计采用斜管除油池，表面负荷为1.0m/33·h）。5.1.3.1池体（m2池体尺寸：L×W×H=12×8×6.8m；构筑物：矩形钢砼结构；平流式；地上式·30·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)数量：1座；池体总体积V=652.8m；池体有效体积V=268.8m；有效深度33总有效2.8m；水力停留时间：HRT=2.7h；5.1.3.2双边驱动行车式刮油机型号：NGR-6数量：2台设计参数：宽度W=6m，功率0.75×2kW，行车速度0.96m/min。5.1.4气浮池5.1.4.1设备型号：JQF-100型高效气浮池数量：1台规格:12×5×3.5m系统包括气浮主机系统、溶气系统、管路阀门及仪表系统，电控系统。设计参数：总处理量100m4min。该系统溶气水泵一台，溶气罐一套，空压机Z-0.05/6，功率0.75kW。3/h，设备总功率N=12.3kW，停留时间·31·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)5.1.5调节池设计处理能力：100m/h35.1.5.1池体结构：钢砼结构。规格：18×10×5.5m数量：1座总体积：V=990m3总；有效容积：V=900m有效3；有效深度5m停留时间：9h5.1.5.2潜水搅拌机型号：QJZA-3数量：2台，常开；性能参数：叶轮直径D=550mm，H=10m，电机功率3kw5.1.5.3蒸气管主管为DN80，引出支管管径为DN255.1.5.4一级提升泵型号：100WQ100-15-7.5（潜污泵）数量：2台，1用1备设计参数：流量Q=100m3/h；扬程：H=15m；功率N=7.5kw·32·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)5.2生化处理部分5.2.1厌氧池设计处理能力：100m5.2.1.1池体3/h，反应温度30℃。结构：矩形钢砼结构，地上式数量：1座；池体尺寸：L×W×H=16×8×8.5m；池体总容积V=1088m总3；有效容积V=806m；有效水深取6.3m；3有效容积负荷：3KgCOD/m3.d；水力停留时间：HRT=10小时；5.2.1.2三相分离器气水固三相分离器。数量：2套5.2.1.3布水装置底部布水，采用专用布水器，每只服务面积4m。25.2.1.4填料采用弹性立体填料，高度3m，总装填量为360m35.2.2缺氧池·33·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)设计处理能力：100m3/h，回流比600%5.2.2.1池体结构：矩形钢砼结构，地上式数量：1座；按反硝化菌生长速率确定有效容积。反硝化菌生长速率为0.088mgNO3-N/mgVSS，假定MLVSS为2g/L，则水力停留时间：HRT=17-小时；池体尺寸：L×W×H=16×17×7m总体积V=1904m；有效体积V=1632m5.2.2.2布水装置与溢流装置底部布水，采用专用布水器，每只服务面积4m锯齿溢流槽。5.2.2.3填料采用弹性立体填料，高度3m，底部留空间高度1m，总装填量为33；有效水深6m；2,顶部设2排平行820m。35.2.2.4磷酸盐加药装置在缺氧池前投加磷，磷源采用磷酸氢二钠，投加量为10mg/L，型号：JY0.3/0.72，N=1.5KW数量：1台·34·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)5.2.3好氧池采用推流式活性污泥曝气池,设计处理能力：100m/h35.2.3.1池体结构：钢筋混凝土结构；半地上式数量：1座；规格：L×W×H=16×55×5.5m；总容积：V=4840m；有效容积：V=3500m；有效深度4.0m；33总有效停留时间：35h5.2.3.2纯碱投加设备型号：JY-ⅡN=0.55kW×2+1.1kW,数量：1台设计参数：流量Q=677l/hr。5.2.3.3鼓风机设在鼓风机房。该机组为好氧池供气型号：HSR250数量：3台，2用1备选罗茨鼓风机3台，2开1备。总曝气量为140m/min。风压：49kPa，3功率90kW。5.2.3.4曝气器·35·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)型号：BZQ•W-192；曝气头个数：4200个；材质；橡胶膜片采用的是优质合成橡胶（进口三元乙丙胶），配管系统采用ABS；性能参数：曝气器尺寸：D=192mm；工作通气量：2m务面积为0.336m/个；氧利用率：24%；充氧能力：0.169-0.399kg/h；3/h.个；服2理论动力效率：6.5-8.85kg/kw.h5.2.3.5蒸汽加热盘管主管为DN80，引出支管管径为DN205.2.4二沉池设计处理能力：700m/h35.2.4.1池体结构：地上式钢砼结构机械排泥数量：2座池体尺寸：D×H=Φ20×4m；沉淀时间：HRT=2小时,表面负荷1.50m3/m.h；沉淀部分有效水深23m；底部活性污泥靠吸刮泥机排入池边附设的污泥回流井。总容积V=1256m总3；有效容积V=942m有效3；有效深度3m；·36·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)5.2.4.2硝化液回流井结构：钢筋混凝土结构；地上式数量：1座；规格：L×W×H=5×14×3.5m；总容积：V=245m；有效容积：V=210m；有效高度3m；33总有效停留时间：21min5.2.4.3硝化液回流泵型号：250WQ600-9-30；数量：2台，一用一备；流量：Q=600m/h；扬程：H=9m；功率：N=30KW；3h5.2.5污泥回流井设计处理能力：100m/h35.2.5.1池体结构：半地上式，钢砼压力排泥，阀门控制数量：1座池体尺寸：L×W×H=7×5×3m；停留时间：HRT=0.875小时，有效水深2.5m；总容积V=105m3总；有效容积V=87.5m有效3；有效深度2.5m；·37·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)5.2.5.2污泥回流泵型号：100WQ110-10-5.5；数量：2台，一用一备；流量：Q=110m3h/h；扬程：H=10m；功率：N=5.5KW；5.2.5.3吸泥机型号：HJX-14数量：2台设计参数：行走功率：2×0.37KW，真空泵功率：0.75KW5.2.6絮凝反应池设计处理能力：100m/h。设计混合时间10分钟，微曝气反应时3间20分钟。投加的药剂为絮凝剂PFS、助凝剂PAM。5.2.6.1池体结构：半地上式，钢砼数量：1座；规格：L×W×H=8.5×3×2.5m；其中反应室：5.5×3×2.5m总有效容积51m3，有效水深2m；内设穿孔曝气管；。5.2.6.2搅拌机型号：ZJ-800；数量：1台·38·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)功率：N=3KW；5.2.6.3加药设备①设备类型：PFS和PAM制备及计量投加系统。设备数量：2套设备规格：溶药罐：JY-Ⅱ,规格1450×1450×2000mm(PFS)JY-Ⅱ,规格1450×1450×2000mm(PAM)PAM加药泵：型号：L6P7数量：2台；性能参数：流量：Q=225L/h；扬程：H=10.3m；功率：N=0.55kW；PAC加药泵：型号：L2F6数量：2台；一用一备性能参数：流量：Q=107L/h；扬程：H=11m；功率：N=0.18kW；5.2.7辐流式沉淀池设计处理能力：100m/h35.2.7.1池体结构：半地上式，钢砼·39·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)重力排泥，阀门控制数量：1座；池体尺寸：D×H=Φ14×4m；沉淀时间：HRT=1.5小时,表面负荷1.0m/m.h；沉淀部分有效水32深2m；底部活性污泥靠静压排入池边附设的排泥池。5.2.7.2排水池结构：地上式钢砼结构数量：1座尺寸：L×W×H=8×8×3.5m5.2.7.3排水泵型号：100WQ110-10-5.5；数量：2台，一用一备；流量：Q=110m3h/h；扬程：H=10m；功率：N=5.5KW；5.2.7.4排泥池结构：地下式钢砼结构数量：1座尺寸：L×W×H=4×4×3.5m5.2.7.5排泥泵型号：WQR7-14-0.75（提升潜污泵）·40·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)数量：2台，1用1备设计参数：流量Q=7m3/h；扬程：H=14m；功率N=0.75kw5.2.7.6刮泥机型号：ZXG-14数量：1台设计参数：周边线速度：1.5m/min，功率：0.75KW5.2.8石英砂滤池设计处理能力：100m/h35.2.8.1设计参数采用压力过滤器。滤料采用单层滤料，滤料采用石英砂和无烟煤，滤料直径采用0.5～1.2mm，滤料填充高度1.2m。砂滤池滤速v=8m/hr，反冲洗膨胀率20%左右。5.2.8.2罐体型号：YGJX-2000/30规格：Φ2000×2400数量：4座结构：钢结构。处理能力：100m3/h·41·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)5.2.9复用水池设计处理能力：100m5.2.9.1构筑物3/h规格：L×W×H=30×10×3.5m结构：地下式钢砼结构。数量：1座单池有效容积：900m，设计水力停留时间为9小时，有效高度3m。5.2.9.2复用水泵型号：100WQ110-10-5.5；数量：2台，一用一备；流量：Q=110m/h；扬程：H=10m；功率：N=5.5KW；3h5.2.9.3反冲洗水泵型号：100WQ100-22-15；数量：1台,一用；流量：Q=100m/h；扬程：H=22m；功率：N=15KW；3h5.3污泥处理部分5.3.1污泥浓缩池总的污泥量按处理水量的8%计,则为8m3/h,总停留时间按24小时,·42·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)采用两池间歇操作方式,单池停留时间12小时。5.3.1.1池体规格：L×W×H=5×5×6.6m结构：半地上式钢砼结构。数量：2座33总容积330m，有效容积：200m，有效高度4m。浮渣采用人工清除，浓缩后污泥靠污泥泵吸入污泥脱水机。5.3.2污泥脱水5.3.2.1污泥脱水机型号：XMZ80/800-UB(箱式压滤机)数量：1台置于污泥脱水间，电机功率：3KW5.3.2.2污泥泵型号：WG35-1G型螺杆泵数量：1台设计参数：流量Q=8m/h，最高过滤压力0.5MPa，功率N=3kW35.3.3综合车间综合车间主要作为配电室、加药间、值班室、化验室等，砖混结构。平面尺寸：50×18×6m。·43·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)5.4主要构筑物及设备一览表主要构筑物一览表见表6，主要设备一览表见表7。表6主要构筑物一览表规格序号名称数量结构备注（长×宽×高）m污水提升池事故池10×10×318×10×5.516×6×6.818×10×5.516×8×8.516×17×716×55×5.514×30×3.55×14×3.57×5×31钢砼1钢砼1钢砼1钢砼1钢砼1钢砼1钢砼2钢砼1钢砼1钢砼1钢砼1钢砼1钢砼1钢砼1钢砼123隔油池调节池4厌氧池5缺氧池6好氧池7平流式沉淀池硝化液回流井污泥回流井混凝反应池辐流式沉淀池排水池891011121314158.5×3×2.5Φ14×48×8×3.5排泥池4×4×3.5复用水池30×10×3.5·44·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)污泥浓缩池5×5×6.610×10×550×18×6110×902钢砼1砖混1砖混11617压滤机房18综合车间19总图表7主要设备材料表序号数单机功处理单元名称型号单位量率KW1污水提升池粗格栅HA300套12污水提升泵事故外排泵潜污泵WQR7140.75套WQ5010321210.7533台4事故池WQR7140.75台0.755蒸汽盘管套QJB1.5/6260/3潜水搅拌机台26960/C1.50.74117隔油池8气浮间9调节池刮油机气浮池潜污泵GMZ2250SDF3900台套台112WQ50103QJB1.5/6260/3960/C3潜水搅拌机台套套21110111.5蒸汽管三相分离器/配水系统12厌氧池13缺氧池磷酸盐加药装置配水系统JYII套套110.741415组合填料塑料米3360DO、pH温度在线仪套31617好氧池纯碱投加装置鼓风机JYII套台120.745518SSR200曝气器BZQ•W192个1,00019·45·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)硝化液沉淀20池斜管填料1×1m2米312821硝化液回流泵斜管填料WQ21077.51×1m2台米3台26427.5322二沉池23污泥回流泵WQ50103PE材质24接触氧化池填料米3个243214125曝气器BZQ•W192STJ250026反应池搅拌机台1.527穿管曝气管PFS和PAM加药装置套1JYII套2280.74329混凝沉淀池斜管填料1×1m2米3台40230混凝沉淀池提升泵WQ50103YGJX1600/3031压力过滤池罐体及配件台232滤料吨1.515055133吸附滤池沸石填料φ35m吨343536石英砂24mmH=1.5m吨次氯酸钠加药装置次氯酸钠加药泵EAII40CQ20PAM/PAC加药装置套套0.742.21套237污泥脱水间加药系统0.74XGZ30100/93038厢式压滤机压滤泵套台台1127.51.5339WG35140复用水池复用水泵WQ50103150WQ1502618.5反冲洗泵台14118.542其它电磁流量计液位计套套310143444546474849505152空气流量计实验室分析仪器手动单轨小车高效生物菌种环链手拉葫芦PLC控制系统电线、电缆PVC管、钢管法兰、阀门套套12SCIHIS台1吨152台若干若干若干若干1国标国标国标111·46·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)5354动力控制箱若干若干11.5其它(闸门等)16.污水处理站总图布置6.1总体布置原则(1)布置紧凑，力求减少占地面积和连接管渠的长度，便于操作管理。(2)处理构筑物尽量按流程布置，避免不必要的转弯和交叉，严禁将管道埋在构筑物下面。(3)充分利用地形，节省开挖、回填量，使处理水能自流，减少动力输送的级数。(4)管、渠的布置应使各处理构筑物能独立运转，且要便于检查、维修。6.2总图根据以上设计原则布置的污水处理站总平面图如附录1所示。·47·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)7.公用工程7.1给排水及消防7.1.1给水污水处理站的给水按《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88)等相关规范设计。污水处理站所用清水从厂区给水主管接入,配给各需水处理单元。净水主要用于地面冲洗、洗涤、反冲、药剂配置等。由于用水量不大，暂不考虑使用处理后的中水作水源。7.1.2排水污水处理站的排水《室外排水设计规范》(GBJ14-87)、《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88)等相关规范设计。污水处理站的地面冲洗水等，就近排入地沟。7.1.3消防污水处理站的消防设计按《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）进行设计。室外规定间距设置消火栓，操作间及机房内设干粉灭火器，大的建筑物内按规定设消火栓及安全通道。建、构筑物的耐火等级、防火间距等在相应的建筑或结构等设计中亦按相关规定设计。·48·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)7.2强电由甲方提供的动力电源：采用380V50Hz/220V50Hz低压电源供电。7.3自控7.3.1供电电源由甲方提供的动力电源：采用380V50Hz/220V50Hz低压电源供电。由低压配电柜分配至各处理单元设备。7.3.2设备启动和控制方式本系统中的潜污泵和鼓风机采用软启动外，其余设备均直接启动。主要工艺设备都设置自动和手动两种控制方式。自动方式时由PLC控制，手动方式时在机房控制箱上操作，通过选择开关进行转换，选择开关安装在就地控制箱上，手动方式优先于自动方式。7.3.3电线缆敷设及设计电缆按技术先进，经济合理，安全适用，便于施工和维护的原则进行设计，根据设备容量额定电流，并按电机运行时电压降在5%内及电机启动式启动设备的母线电压降在15%内选择电缆截面。室内电缆敷设采用穿管或桥架沿墙敷设，在电缆沟内沿角钢支架敷设；室外电缆敷设采用电缆沟与直埋相结和的方式，在电缆·49·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)沟内沿角钢支架敷设，过道路穿钢管保护。7.3.4接地保护本工程采用TN-S制接地系统，电气、仪表采用共同接地体，接地电阻≦1Ω。所有构筑物的电源进线设重复接地装置，接地电阻≦1Ω，尽可能利用基础钢筋网作为自然接地体。7.3.5自控与仪表本系统自控采用PLC集中控制，PLC控制站分设于各个工艺现场，负责各个设备的过程控制。本系统的控制范围有各个加药系统的连锁报警、曝气鼓风系统、集水井高低水位控制等。7.3.5.1集水井集水井内设低、中、高、超高四点控制液位开关，根据不同的水位控制泵的起停和数量。潜污泵正常情况下为1用1备，PLC内部编程，每隔8小时对水泵进行自动转换，故障时报警。7.3.5.2气浮池加药箱设低、超低两点液位控制，低液位报警，超低液位时PLC自动关闭计量泵，与潜污泵的工作时间保持一致。7.3.5.3好氧池、生物接触氧化池鼓风机1用1备，PLC内部编程，每隔8小时对鼓风机进行控制转换，·50·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)确保与潜污泵的工作时间保持一致。故障时报警并自动切换。7.3.5.4二沉池在二沉池里设有泥位检测仪，在污泥泵房里设有液位开关并把信号输入到PLC之中，自动控制泵的启停，分别在回流污泥总管和剩余污泥总管上设电磁流量计，用于计量回流污泥量和剩余污泥量。污泥回流泵1用1备，1台常开。PLC内部编程，每隔8hr对水泵进行自动转换，与潜污泵的工作时间保持一致，故障时报警并自动切换。7.3.5.5反应池反应池内设搅拌机一台，由PLC内部编程，与潜污泵的工作时间保持一致，故障时报警。8.工程技术经济分析8.1工程预算8.1.1土建费（A）土建费(A)详见估算表8。表8土建费用估算序号规格数土建总价（长×宽×高）m量结构（元）名称·51·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)1污水提升池6×3×4.512×6×51钢砼1钢砼1钢砼1钢砼1钢砼1钢砼1钢砼2钢砼1钢砼1钢砼1钢砼1钢砼1钢砼1钢砼2钢砼1钢砼2钢砼1砖混1砖混1砖混44,303119,25075,027119,250197,349251,880442,696308,60054,762154,300129,44717,00099,85834,34469,696113,30056,59254,00054,000237,600234567事故池隔油池调节池厌氧池缺氧池好氧池6×4.5×6.812×6×512×5.3×8.512×10×728×12×5.38×8×78硝化液沉淀池9硝化液回流井4×3.6×68×8×710二沉池11接触氧化池9×9×5.36×2×2.5Φ7×7.412反应池13混凝沉淀池14混沉池集水井15氨吸附池16复用水池17污泥浓缩池18鼓风机棚19污泥脱水间20综合车间3×3.6×64.8×4.8×310×10×3.53.6×3.6×67.5×9×67.5×9×633×12×6·52·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)21总图40×1151161,0008.1.2设备材料费(B)设备及材料费(B)详见估算表9。表9设备材料费一览表序构筑物名单数单价总价设备名称型号号1称位量（元）（元）污水提升池粗格栅污水提升泵HA300套121212,0002,5003,0002,50015,0002,0002WQR7140.75套WQ50103台5,0003,0003事故外排泵潜污泵4事故池WQR7140.75台5,0005蒸汽盘管套15,000QJB1.5/6260/39潜水搅拌机台2678960/C15,00072,000220,0003,00030,00072,000220,0006,000隔油池气浮间调节池刮油机气浮池潜污泵GMZ2250SDF3900台套台112WQ50103QJB1.5/6260/3960/C潜水搅拌机台套套211101115,00035,00030,00035,000蒸汽管三相分离器/配水系统252,00012厌氧池252,00077,00030,00093,600135,000磷酸盐加药装置配水系统JYII套套1113缺氧池77,00030,000260141516米组合填料塑料36033DO、pH温度在线套仪45,000纯碱投加装置鼓风机JYII套台1217好氧池97,00062,53097,00018SSR200125,060·53·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)曝气器BZQ•W192个1,00024019240,000硝化液沉淀米斜管填料硝化液回流泵斜管填料污泥回流泵填料1×1m2WQ21077.51×1m21282320池40051,20016,00021台8,000米642322二沉池40025,6006,00023WQ50103PE材质台3,000米243324接触氧化池40097,200曝气器BZQ•W192STJ2500个2142524035,00010,00051,42935,00010,00026反应池搅拌机台套1127穿管曝气管PFS和PAM加药装置JYII套267,00028134,00016,000米斜管填料1×1m240329混凝沉淀池400混凝沉淀池提升泵3,00030WQ50103台台吨吨226,000150,0007,50031压力过滤池罐体及配件YGJX1600/3075,0005,0002,00032滤料1.515033吸附滤池沸石填料φ35m300,000吨套套套343536石英砂24mmH=1.5mEAII55180044,00072,0004,000次氯酸钠加药装置72,000次氯酸钠加药泵40CQ20124,000PAM/PAC加药装50,00037污泥脱水间加药系统置100,00080,30013,0006,00038厢式压滤机压滤泵XGZ30100/930套11280,30013,0003,00039WG351台台40复用水池复用水泵WQ50103150WQ1502618.5反冲洗泵台套1315,00010,0004115,00030,00042其它电磁流量计·54·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)434445464748液位计套套套台吨台若干若干若干若干若干若干1011,5005,00090,0001,0005,0001,00015,0005,000空气流量计实验室分析仪器手动单轨小车高效生物菌种环链手拉葫芦190,0001,000SCIHIS115275,0002,000PLC控制系统电线、电缆PVC管、钢管法兰、阀门动力控制箱其它(闸门等)111111160,000116,000278,000116,00090,0004950515253160,000116,000278,000116,00090,000国标国标国标90,0005490,00055合计(B)3,780,8898.1.3概算总表表10污水处理站工程估算总表费率费用（元）序号1类别土建费(A)备注2,794,2533,780,889189,044396,993198,497367,9842设备材料费(B)3附属材料费(C)5.0%B*费率4安装运输费(D)10.0%(B+C)*费率(B+C)*费率5调试费(E)5.0%5.0%6不可预见费(G)以上费用*费率·55·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)789设计费(H)税金(J)总计3.5%3.27%270,468261,539以上费用*费率以上费用*费率8,259,6678.2运行成本分析8.2.1电费（A）该设计方案常用功率101kw，吨水耗电2.53度，电价按0.7元/度计，吨水费用为1.771元/m废水。38.2.2人员费（B）该污水处理站定员5人,每人月工资1000元，则每天人工费为：5×1000元/月·人÷30÷960=0.174元/m废水。38.2.3药剂费（C）8.2.3.1工业磷酸氢二钠磷酸氢二钠的投加量为10g/m废水。工业磷酸市场价以2800元/3吨计，有效浓度98%，则投加磷酸氢二钠的费用为：0.010×2800/1000=0.028元/m废水8.2.3.2纯碱3生化法处理废水需纯碱，药量为0.48kg纯碱/m废水，纯碱的市3·56·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)场价以1800元/吨计,则药剂费为：0.48kg/m废水×1.8元/kg=0.864元/m废水。38.2.3.3絮凝剂3絮凝剂市场价按20000元/吨计，费用总计为0.20元/m废水38.2.3.4总药剂费用(C)C=0.028＋0.864＋0.20=1.092元/m废水38.2.3.5其它费用（D）其它消耗，包括蒸气等0.5元/m8.2.4水处理直接成本（E）E=A+B+C+D3废水=1.771＋0.174＋1.092＋0.5＝3.537元/m废水38.3项目经济性评价表11主要经济技术指标序号项目类别计算单位设计指标备注·57·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)3123建设规模总投资水量m/d960826万元3吨水投资元/m（废水）8,6043.5371.0922.534600534水处理成本元/m（废水）不含折旧356药剂消耗元/m（废水）3电力消耗占地面积劳动定员装机容量常用容量KW.hr/m(废水)M2人789KWKW213101019.安装调试运行9.1设备安装土建项目完成后，设备按工艺结构部件制造后运至现场，由我公司专业人员进行现场安装，包括连结管道和水、电设施的施工，以保证设备的性能质量和良好的运行效果。设备包括气浮设备，鼓风机、水泵、电机、加药装置、搅拌机等，设备到货后应开箱检查，核对其是否与设计型号、规格相符，装箱资·58·n焦化废水处理项目•方案设计(V3.3)料是否齐全，产品是否合格，并进一步核对其安装尺寸是否与设计一致等，一切确认无误后，方可进行基础浇注，而后进行设备安装，设备安装步骤及要求参见设备说明书，设备安装应严格按照国家现行的《机械设备安装工程施工及验收规范》有关条款执行。9.2蜂窝管、曝气器及填料的安装蜂窝管属玻璃钢产品，曝气器及半软性填料为塑料制品，运输中及产品到货后，均不允许重压，避免变形，产品到货后进行验收，核对其是否与设计相符，产品堆放应做好防水、防晒等措施。9.3管道安装及敷设9.3.1管材的选用9.3.1.1压力流管道空气管、清水管、蒸汽管等管线及构筑物之间连通管均采用钢管，当DN≥150时，采用直缝卷焊钢管；当50