50t/h焦化废水 设计方案
50t/h 焦化废水 设 计 方 案
目 录 、工程概况 、设计依据 设计原则 四、废水处理量及废水性质 五、废水及污泥处理工艺流程简图 六、废水处理工艺 七、系统工艺说明 八、主要设施技术参数 九、控制系统说明 十、系统用电设施 十一、运行费用 十二、废水处理设施布置 十三、防渗措施 十四、生产班制与人员安排 十五、服务及培训计划
1 目 录 一、工程概况 二、设计依据 三、设计原则 四、废水处理量及废水性质 五、废水及污泥处理工艺流程简图 六、废水处理工艺 七、系统工艺说明 八、主要设施技术参数 九、控制系统说明 十、系统用电设施 十一、运行费用 十二、废水处理设施布置 十三、防渗措施 十四、生产班制与人员安排 十五、服务及培训计划
、工程概况: 焦化废水的来源主要有:煤夹带入水,反应生成水和焦化产品蒸 馏、洗涤加入的蒸汽和新鲜水,在与煤气和产品水接触后冷凝或分离 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。由于煤中含氮物多,所以废水中含很高的氮 和酚类化合物以及大量有机物、CN、SCN及硫化物等。焦化废水水量 大,污染物复杂、浓度高。 设计依据 1、根据《中华人民共和国环境保护法》的有关文件。 2、室外排水设计规范GBJ4-87。 3、建筑给排水设计规范GBJ15-88 4、城市区域环境噪声标准GB3096-93 5、地面水环境质量标准GB3838-88。 6、根据国家《污水综合排放标准》GB8978-96中的二级排放标准。 三、设计原则: 1、排入废水处理设施的废水为焦化废水,其它废水不得混入,废水 经处理后达到国家有关标准后方可纳入水域或市镇管网。 2、采用国内目前较为先进成熟的物化+生化法结合专利药剂的新颖处 理工艺,该工艺具有可靠性、成熟性,并符合国内实际情况。并尽量 采用新技术、新材料,实用性与先进性兼顾,以实用可靠为主。 3、废水处理设施具有较大适应性、应急性,可以满足水质、水量的
2 一、工程概况： 焦化废水的来源主要有：煤夹带入水，反应生成水和焦化产品蒸 馏、洗涤加入的蒸汽和新鲜水，在与煤气和产品水接触后冷凝或分离 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。由于煤中含氮物多，所以废水中含很高的氮 和酚类化合物以及大量有机物、CN、SCN 及硫化物等。焦化废水水量 大，污染物复杂、浓度高。 二、设计依据： 1、根据《中华人民共和国环境保护法》的有关文件。 2、、室外排水设计规范 GBJ14—87。 3、建筑给排水设计规范 GBJ15—88。 4、城市区域环境噪声标准 GB3096—93。 5、地面水环境质量标准 GB3838-88。 6、根据国家《污水综合排放标准》GB8978-96 中的二级排放标准。 三、设计原则: 1、排入废水处理设施的废水为焦化废水，其它废水不得混入，废水 经处理后达到国家有关标准后方可纳入水域或市镇管网。 2、采用国内目前较为先进成熟的物化+生化法结合专利药剂的新颖处 理工艺，该工艺具有可靠性、成熟性，并符合国内实际情况。并尽量 采用新技术、新材料，实用性与先进性兼顾，以实用可靠为主。 3、废水处理设施具有较大适应性、应急性，可以满足水质、水量的
变化。并考虑在突发或事故状态下的各种应急措施。 4、所选用的设备性能可靠、运行稳定、运行费用低、管理维修方便, 自动化程度高。 5、废水处理主要设施材质以钢砼为主,具有结构紧凑,占地面积小, 布局合理,尽可削减总投资及运行费用加以考虑。 6、废水处理过程中产生的污泥排入污泥池,进行浓缩,由压滤系统 压成泥饼后外运定点深埋,以保证污泥岀路可靠,同时消除对环境的 次污染。 7、调节池进水水管标高及管径,由建筑设计单位给排水专业协调 在施工图设计时按用户现有条件确定 8、对废水处理设施进行充分的考虑,按地区气候条件,考虑必要的 防水防冻及防渗措施 9、工业废水处理出水管道由建筑单位给排水专业施工人员负责接至 市政管网。 10、本工程设计范围为由废水集水池起接入废水处理设施至净化水排 出为止的工艺、构筑物、结构、设备、基础、电气等各专业设计。 四、废水处理量及废水性质: 4.1废水来源及水量 废水中的主要污染物有 a、有机污染物(COD、BOD) b、悬浮物 氨氮 d、酚类 氰化物 f、石油类
3 变化。并考虑在突发或事故状态下的各种应急措施。 4、所选用的设备性能可靠、运行稳定、运行费用低、管理维修方便， 自动化程度高。 5、废水处理主要设施材质以钢砼为主，具有结构紧凑，占地面积小, 布局合理，尽可削减总投资及运行费用加以考虑。 6、废水处理过程中产生的污泥排入污泥池，进行浓缩，由压滤系统 压成泥饼后外运定点深埋，以保证污泥出路可靠，同时消除对环境的 二次污染。 7、调节池进水水管标高及管径，由建筑设计单位给排水专业协调， 在施工图设计时按用户现有条件确定。 8、对废水处理设施进行充分的考虑，按地区气候条件，考虑必要的 防水防冻及防渗措施。 9、工业废水处理出水管道由建筑单位给排水专业施工人员负责接至 市政管网。 10、本工程设计范围为由废水集水池起接入废水处理设施至净化水排 出为止的工艺、构筑物、结构、设备、基础、电气等各专业设计。 四、废水处理量及废水性质： 4.1 废水来源及水量: 废水中的主要污染物有： a、有机污染物(COD、BOD) b、悬浮物 c、氨氮 d、酚类 e、氰化物 f、石油类
按用户提供的焦化废水的排放量:1200m/d。系统设计按50t/h 进行设计。 运行方式:连续运行 4.2.废水性质: 根椐陕西陕焦化工有限公司提供的原水水质情况,参数如下表: 序号 污染物名称 污染物含量(mg/L) 1 COD 1200mg/L 2 BOD 400mg/L 3 SS 300mg/L 氨氮 1450mg/L 5 酚 22mg/L 6 氰化物 7mg/L PH 8 石油类 22.71mg/L 4.3处理出水标准:废水处理后达以下排放标准。 序号 污染物名称 污染物含量(mg/L) 1 COD 200mg/L BOD 30mg/L 3 SS 150mg/L 氨氮 25mg/L 0. 5mg/L 6 氰化物 0. 5mg/L 6-9 石油类 10mg/L
4 按用户提供的焦化废水的排放量：1200m3 /d。系统设计按 50t/h 进行设计。 运行方式：连续运行 4.2.废水性质: 根椐陕西陕焦化工有限公司提供的原水水质情况,参数如下表： 序号 污染物名称 污染物含量(mg/L) 1 COD 1200mg/L 2 BOD5 400mg/L 3 S.S 300mg/L 4 氨氮 1450mg/L 5 酚 22mg/L 6 氰化物 7mg/L 7 PH 7.2 8 石油类 22.71 mg/L 4.3 处理出水标准:废水处理后达以下排放标准。 序号 污染物名称 污染物含量(mg/L) 1 COD 200mg/L 2 BOD5 30mg/L 3 S.S 150mg/L 4 氨氮 25mg/L 5 酚 0.5mg/L 6 氰化物 0.5mg/L 7 PH 6-9 8 石油类 10mg/L
五、废水及污泥处理工艺流程简图: 5.1废水处理系统工艺 PAC加药装置 废水→调节池→潜污泵→同向流隔油池→平流式气浮→中间水池→ 中间水泵→吹脱塔→A2/0生化系统→混合反应器→混凝沉淀池→ PAM AC 过滤器提升泵→砂过滤器→活性炭过滤→排放水池 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 六、废水处理工艺: 根据本废水处理工程特点、功能、要求及废水排放特征,国内 般采用物化+生化法处理工艺对焦化废水进行处理,由于废水中含有 大量难降解有机污染物,焦油及悬浮物、酚、氰、苯、氨氮等物质。 首先通过隔油池及气浮浮选去除油粒,然后通过吹脱塔去除部分酚 氨氮及硫化氰等有害物质,再通过A2/0生化法进行脱氮处理,生化 出水进入混凝反应器进一步去除COD及油。最后通过二级过滤去除酚 类及COD确保系统出水达标排放。 由于废水排放量及排放浓度变化量较大,为保证后级水泵及处理 系统的正常工作,在废水处理前的格栅井内设置一套人工粗格栅,用 以去除废水中大颗粒的机械杂物,经格栅去除后的废水自流进入进入 调节池。 调节池用以调节污水水量及水质,确保后级进水水质的稳定性, 以免后级系统受高浓度废水的冲击。 由于焦化废水含大量焦油,焦油分离精制废水含油量更高。这对
5 五、废水及污泥处理工艺流程简图: 5.1 废水处理系统工艺: PAC 加药装置 废水→调节池→潜污泵→同向流隔油池→平流式气浮→中间水池→ 中间水泵→吹脱塔→A2 /O 生化系统→混合反应器→混凝沉淀池→ PAM PAC 过滤器提升泵→砂过滤器→活性炭过滤→排放水池 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 六、废水处理工艺： 根据本废水处理工程特点、功能、要求及废水排放特征，国内一 般采用物化+生化法处理工艺对焦化废水进行处理，由于废水中含有 大量难降解有机污染物，焦油及悬浮物、酚、氰、苯、氨氮等物质。 首先通过隔油池及气浮浮选去除油粒，然后通过吹脱塔去除部分酚、 氨氮及硫化氰等有害物质，再通过 A2 /O 生化法进行脱氮处理，生化 出水进入混凝反应器进一步去除 COD 及油。最后通过二级过滤去除酚 类及 COD 确保系统出水达标排放。 由于废水排放量及排放浓度变化量较大,为保证后级水泵及处理 系统的正常工作,在废水处理前的格栅井内设置一套人工粗格栅，用 以去除废水中大颗粒的机械杂物,经格栅去除后的废水自流进入进入 调节池。 调节池用以调节污水水量及水质,确保后级进水水质的稳定性， 以免后级系统受高浓度废水的冲击。 由于焦化废水含大量焦油，焦油分离精制废水含油量更高。这对
后续的物化、生化有害。为此设一台同向流隔油池去除部分浮油。 乳化油和胶状油可采用溶气气浮去除 废水处理系统中的污泥主要来自气浮浮渣、斜管沉淀池、混合反 应器及过滤放空排泥,排出的污泥及浮渣进入污泥池,表面上清液回 流至调节池,底部污泥由污泥泵提升进入板框式压滤机进行压滤,压 滤后的泥饼定期外运深埋 七、系统工艺说明: 调节池 调节池在工艺中主要起调节水质、水量的功能,以保证进入后级 系统水质、水量稳定,调节池设有旁通,以防系统故障及检修时污水具 有可靠的出路。本调节池内设有预曝气设备(采用空气搅拌)能够防 止水中悬浮物的沉积、吹脱水中的酚、氨氮且兼有预曝气作用。 2、潜污泵: 调节池内设置二台潜污泵,该泵采用通道或带撕裂机构的水力设 计,对含固体颗粒和纤维等介质有独特的排放功能。该泵采用德国ABS 公司专利-自动耦合系统,泵沿导杆下滑到达底座,与出水口自动连 接并密封。废水由潜污泵以50立方米/小时定量抽入后级处理系统。 3、同向流隔油池 原理:油水在斜板中向上流的过程中,由于油水比重差,油浮在 水的上面,靠斜板底面,水在下面,这样通过一系列的集水设备,使 下面的水流出设备外,油悬浮于设备上方。油通过集油管,流到浓缩 池中,浓缩后排出,从而达到油水分离的目的。因油水流向相同,水 流不影响油的上浮,因而效率很高。比一般平流式隔油池高15-30倍, 占地面积小20-30倍,比一般斜板隔油池的效率高3-5倍,占地面积 小4-6倍,该设备油水匀采用重力自流,因而不需任何动力机械设备
6 后续的物化、生化有害。为此设一台同向流隔油池去除部分浮油。 乳化油和胶状油可采用溶气气浮去除。 废水处理系统中的污泥主要来自气浮浮渣、斜管沉淀池、混合反 应器及过滤放空排泥,排出的污泥及浮渣进入污泥池，表面上清液回 流至调节池,底部污泥由污泥泵提升进入板框式压滤机进行压滤,压 滤后的泥饼定期外运深埋。 七、系统工艺说明: 1、调节池： 调节池在工艺中主要起调节水质、水量的功能,以保证进入后级 系统水质、水量稳定,调节池设有旁通,以防系统故障及检修时污水具 有可靠的出路。本调节池内设有预曝气设备（采用空气搅拌）能够防 止水中悬浮物的沉积、吹脱水中的酚、氨氮且兼有预曝气作用。 2、潜污泵： 调节池内设置二台潜污泵,该泵采用通道或带撕裂机构的水力设 计，对含固体颗粒和纤维等介质有独特的排放功能。该泵采用德国 ABS 公司专利-自动耦合系统，泵沿导杆下滑到达底座，与出水口自动连 接并密封。废水由潜污泵以 50 立方米/小时定量抽入后级处理系统。 3、同向流隔油池: 原理：油水在斜板中向上流的过程中，由于油水比重差，油浮在 水的上面，靠斜板底面，水在下面，这样通过一系列的集水设备，使 下面的水流出设备外，油悬浮于设备上方。油通过集油管，流到浓缩 池中，浓缩后排出，从而达到油水分离的目的。因油水流向相同，水 流不影响油的上浮，因而效率很高。比一般平流式隔油池高 15-30 倍， 占地面积小 20-30 倍，比一般斜板隔油池的效率高 3-5 倍，占地面积 小 4-6 倍，该设备油水匀采用重力自流，因而不需任何动力机械设备
因而不耗能,不需人员管理,可不建修连续自动运行,该设备主要用 于取代平流式隔油池与一般斜板隔油池。 4、PAC加药装置 PAC加药装置用于PAC药液的制备及投加,焦化水投加PAC后通 过混合反应,使污水中的小颗粒的悬浮物凝聚,生成大颗粒的絮状体, 以便后级浮选及截留去除。 由于焦化废水中含有悬浮物、不溶性有机物、胶体等杂质,这些 杂质往往带有一定量的同性电荷,它们相互排斥,难以自动聚集成大 颗粒,PAC(聚合氯化铝)是长链的高分子聚合物,在水中可形成带电荷 的AX(OH)y3X-y长链多功能基团,它具有压缩胶体双电层作用,同时 对异性电荷也可以起到混合的作用,而且每一个基团都可以吸附水中 分散的悬浮物、有机物、胶体等小颗粒杂质,经混合反应使基团凝聚 成较大颗粒絮状矾花。 5、气浮 同向流隔油池出水经加入聚合氯化铝(PAC)混合反应,自流进入 气浮池,气浮池在工艺中主要去除水中的乳化油及胶状油。 由于气浮池内的水流处于紊流状态,通过气浮形成的微气泡的浮 力作用,把水中的悬浮物与水进行分离,从而达到固液分离的目的 气浮装置为Q235-A结构,主要由溶气装置、气浮池、刮渣机构及 自控等部分组成。 6、中间水池 中间水池在工艺中主要起调节及储存水量的功能。中间水池设计 停时间40min 7、中间水泵 中间水泵选用二台潜污泵,在工艺中主要为后级吹脱塔布水
7 因而不耗能，不需人员管理，可不建修连续自动运行，该设备主要用 于取代平流式隔油池与一般斜板隔油池。 4、PAC 加药装置 PAC 加药装置用于 PAC 药液的制备及投加,焦化水投加 PAC 后通 过混合反应,使污水中的小颗粒的悬浮物凝聚,生成大颗粒的絮状体, 以便后级浮选及截留去除。 由于焦化废水中含有悬浮物、不溶性有机物、胶体等杂质,这些 杂质往往带有一定量的同性电荷,它们相互排斥,难以自动聚集成大 颗粒,PAC(聚合氯化铝)是长链的高分子聚合物,在水中可形成带电荷 的 AlX(OH)y3X-y 长链多功能基团,它具有压缩胶体双电层作用,同时 对异性电荷也可以起到混合的作用,而且每一个基团都可以吸附水中 分散的悬浮物、有机物、胶体等小颗粒杂质,经混合反应使基团凝聚 成较大颗粒絮状矾花。 5、气浮 同向流隔油池出水经加入聚合氯化铝（PAC）混合反应,自流进入 气浮池,气浮池在工艺中主要去除水中的乳化油及胶状油。 由于气浮池内的水流处于紊流状态,通过气浮形成的微气泡的浮 力作用,把水中的悬浮物与水进行分离,从而达到固液分离的目的。 气浮装置为 Q235-A 结构,主要由溶气装置、气浮池、刮渣机构及 自控等部分组成。 6、中间水池 中间水池在工艺中主要起调节及储存水量的功能。中间水池设计 停时间 40min。 7、中间水泵 中间水泵选用二台潜污泵，在工艺中主要为后级吹脱塔布水
8、吹脱塔: 由于废水中含有大量的氨氮,且氨氮的量已远远超出生化的承受 能力,故必须进行物化处理氨氮。本设计采用吹脱塔吹脱水中的氨氮、 HS、CS2、CO2、HCN等有害物质 该塔使废水和空气相接触,并不断地排出气体,以改变气相中的 浓度,始终保持实际浓度小于该条件下的平衡浓度,这样废水中溶解 的气体就不断转入气相,使废水得到处理。 塔内装有填料,以促进气液两相的混合,增加传质面积。废水由 塔顶送入,往下喷淋,空气由塔底送入,在塔内进行吹脱及氧化。 9、A2/0生化系统 、厌氧池 由吹脱塔出水进入厌氧池,厌氧池为二级设置,一级厌氧池为上 流式,二级厌氧池为顺流式。 沉淀池内的污泥按一定的回流比(10%)由污泥泵定量进入一级 厌氧池内以保证系统除磷的效果 b、缺氧池: 因为废水中有机氮含量较高,在进行生物降解时会以氨氮的形式 出现,所以排入水中的氨氮的指标会升高,而氨氮也是一个污染控制 指标,因此在接触氧化池前加缺氧池,缺氧池可利用回流的混合液中 带入的硝酸盐和进水中的有机物碳源进行反硝化,使进水中的NO2、 NO3还原成N2达到脱氮作用,在去除有机物的同时降解氨氮值。 污泥回流:二沉池的污泥有40%通过污泥泵的提升,回缺氧池 内
8 8、吹脱塔： 由于废水中含有大量的氨氮，且氨氮的量已远远超出生化的承受 能力，故必须进行物化处理氨氮。本设计采用吹脱塔吹脱水中的氨氮、 H2S、CS2、CO2、HCN 等有害物质。 该塔使废水和空气相接触，并不断地排出气体，以改变气相中的 浓度，始终保持实际浓度小于该条件下的平衡浓度，这样废水中溶解 的气体就不断转入气相，使废水得到处理。 塔内装有填料，以促进气液两相的混合，增加传质面积。废水由 塔顶送入，往下喷淋，空气由塔底送入，在塔内进行吹脱及氧化。 9、A2 /O 生化系统: a、厌氧池 由吹脱塔出水进入厌氧池，厌氧池为二级设置，一级厌氧池为上 流式，二级厌氧池为顺流式。 沉淀池内的污泥按一定的回流比（10％）由污泥泵定量进入一级 厌氧池内以保证系统除磷的效果。 b、缺氧池： 因为废水中有机氮含量较高，在进行生物降解时会以氨氮的形式 出现，所以排入水中的氨氮的指标会升高，而氨氮也是一个污染控制 指标，因此在接触氧化池前加缺氧池，缺氧池可利用回流的混合液中 带入的硝酸盐和进水中的有机物碳源进行反硝化，使进水中的 NO２ －、 NO３ －还原成Ｎ２达到脱氮作用，在去除有机物的同时降解氨氮值。 污泥回流：二沉池的污泥有 40％通过污泥泵的提升，回缺氧池 内
缺氧池内利用微量空气搅拌,控制溶解氧在0.5mg/L。为增大污水及 混合液的接触面积内置填料。 c、生物接触氧化池 缺氧池的污水自流进入三段接触氧化池内,接触氧化是一种以生 物膜法为主,兼有活性污泥的生物处理装置,通过提供氧源,污水中 的有机物被微生物所吸附、降解,使水质得到净化。 接触氧化池内设计总水力停留时间6小时,内部设置立体弹性填 料,填充率为80%。接触氧化后的混合液回流至缺氧池进一步脱氮, 使水质得到进一步净化,设计回流比为200%,曝气器采用无阻塞膜 片式微孔曝气器。 d、沉淀池: 接触氧化池岀水自流进入沉淀池,进行固液分离以去除接触氧化 中剥落的生物膜或悬浮活性污泥。 沉淀池采用斜管式沉淀池,出水槽设计为可调液位的齿形集水 槽,以提高沉淀效果,总停留时间为2.5小时,沉淀池内一部分污泥 排入污泥池,采用气提排泥,另一部分污泥由污泥泵提升进入缺氧池 及厌氧池 10、混合反应器 沉淀池出水用于熄焦后,剩余部分流入混合反应器中,在此投加 聚合氯化铝(PAC)混凝剂,聚丙烯酰胺(PAM)助凝剂进行混合搅拌, 混凝剂等药剂与废水充分混合反应,其目的使废水中的悬浮物形成较 大的絮凝体,以便从废水分离出来,经混合反应池出水管道自流到混 凝沉淀池中进行泥水分离
9 缺氧池内利用微量空气搅拌，控制溶解氧在 0.5mg/L。为增大污水及 混合液的接触面积内置填料。 c、生物接触氧化池： 缺氧池的污水自流进入三段接触氧化池内，接触氧化是一种以生 物膜法为主，兼有活性污泥的生物处理装置，通过提供氧源，污水中 的有机物被微生物所吸附、降解，使水质得到净化。 接触氧化池内设计总水力停留时间 6 小时，内部设置立体弹性填 料，填充率为 80%。接触氧化后的混合液回流至缺氧池进一步脱氮， 使水质得到进一步净化，设计回流比为 200%，曝气器采用无阻塞膜 片式微孔曝气器。 d、沉淀池： 接触氧化池出水自流进入沉淀池，进行固液分离以去除接触氧化 中剥落的生物膜或悬浮活性污泥。 沉淀池采用斜管式沉淀池，出水槽设计为可调液位的齿形集水 槽，以提高沉淀效果，总停留时间为 2.5 小时，沉淀池内一部分污泥 排入污泥池，采用气提排泥，另一部分污泥由污泥泵提升进入缺氧池 及厌氧池。 10、混合反应器: 沉淀池出水用于熄焦后，剩余部分流入混合反应器中，在此投加 聚合氯化铝（PAC）混凝剂，聚丙烯酰胺（PAM）助凝剂进行混合搅拌， 混凝剂等药剂与废水充分混合反应，其目的使废水中的悬浮物形成较 大的絮凝体，以便从废水分离出来，经混合反应池出水管道自流到混 凝沉淀池中进行泥水分离