焦化廢水處理工藝設計書

成都理工大學工程技術學院畢業(yè)論文某焦化廢水治理工藝設計作者姓名：XXX專業(yè)名稱：環(huán)境工程指導教師：XXX 講師某焦化廢水治理工藝設計摘 要焦化廢水中含有大量的氨氮以及多種有毒的有機化合物，如多環(huán)芳烴等成分復雜的化合物。從組成成分上講，焦化廢水必然會造成環(huán)境廢染、影響人體健康。處理焦化廢水的方法有許多，生物法以其在經(jīng)濟上可行性較好的特點而得到廣泛應用。本文為某焦化廢水處理工藝設計，規(guī)模為300立方米/日。廢水處理流程為：進廠廢水從泵房到隔油池，然后流入氣浮池，氣浮池出水進入調節(jié)池，調節(jié)池出水進入A/O反應池，再進入二次沉淀池，二次沉淀池出水進入混凝沉淀池，最后出水。污泥處理的流程為：從二沉池以及混凝沉淀池排出的剩余污泥進入污泥濃縮池，再進入污泥脫水間，最后外運處置。廢水處理后的出水優(yōu)于國家綜合廢水排放標準(GB8978-1996)一級標準。選擇A/O工藝處理焦化廢水，在脫氮方面的效率要明顯高于SBR法以及CASS氧化溝等方法。關鍵詞：A/O 工藝；焦化廢水；脫氮某焦化廢水治理工藝設計AbstractCoke-plant wastewater generated from coal-cooking processes contains high levels of NH3-N. Apart from NH3-N coke-plsnt wastewater contains various groups of toxic organic compounds such as polynuclear aromatic hydrocarbons (PAHs) and heterocyclic compounds. From a compositional point of view, colk-plant wastewater therefore presents adverse environmental and helth effects.Several methods (physic-chemical and biological methods) have been employed in the removal of NH3-N and COD from coke-plant wastewater. The biological methods are most often employed because of their economica advantages over physical-chemical methods. This article is a design of one project for the treatment of coke-plant wastewater.The construction of this project is 300 m3 per day.The process is that:the wastwater runs from pump house to grease trap,enters the flotation tank, enters regulation pool, then enters A/O reactor tank, enters the secondary sedimentation tank, then enters the coagulation and sedimentation tank, at last lets out. The process of the sludge is that: the surplus sludge from the sedimentation tank enters sludge thickener, then enters dehydration house, then it is dehydrated, at last it is carried out of the plant.The outlet water of the plant meets the level one of the National Discharge Standard of Steel industry standards for water pollutants (GB8978-1996).Selecting the Anoxic-Oxic system for the treatment of coke-plant wastewater is more efficient than the craft of SBR and the craft of CASS etc. It can take large quantity of the nitrogen from coke-plant wastewater. Key words：The Anoxic -Oxic; Coke plant wastewater; Taking off the nitrogen某焦化廢水治理工藝設計I目錄摘 要 .IABSTRACT .II目錄 .III前言 .11 焦化廢水概述 .21.1 焦化廢水概況 .21.1.1 焦化廢水來源與組成 .21.1.2 焦化廢水的特點及危害 .41.2 國內外焦化廢水處理技術 .51.2.1 物理化學法 .61.2.2 生化處理法 .71.2.3 化學處理法 .82 水質分析和處理工藝選擇 .92.1 建廠當?shù)刈匀粭l件 .92.1.1 來源組成 .92.1.2 水質特征 .102.1.3 排放量 .102.2 排放標準 .112.3.1 焦化廢水水質 .112.4 處理工藝的選擇 .112.4.1 處理工藝流程選擇應考慮的因素 .112.4.2 工藝對比 .122.4.3 工藝選擇 .152.4.4 A/O 工藝原理 .152.5 各段工藝去除率 .163 主體構筑物設計 .183.1 格柵 .183.2 集水池 .203.3 隔油池 .213.4 調節(jié)池 .223.5 事故池 .23某焦化廢水治理工藝設計II3.6 缺氧池 .233.8 二沉池 .26混合反應池 .283.10 混凝沉淀池 .293.11 污泥濃縮池 .303.12 回流水井 .314 設備選型 .324.1 格柵設計選型 .324.2 風機選型 .324.4 廢水污泥泵選型 .324.5 加藥裝置選型 .334.5.1 加藥裝置選型 .334.6 污泥脫水機選型 .344.7 攪拌機選型 .344.8 刮泥機及撇油機選型 .345 廢水處理廠總體布置 .345.1 廢水處理廠平面布置 .345.1.1 廢水處理廠平面布置原則 .345.1.2 廢水處理廠平面布置 .375.2 廢水處理廠高程布置 .375.2.1 廢水處理廠高程布置方法 .375.2.2 本廢水處理廠高程計算 .396 勞動定員及附屬構筑物 .416.1 勞動定員 .416.2 附屬構筑物 .426.3 附屬化驗設備 .427 投資及運營費用分析 .437.1 土建投資估算 .437.2 設備投資估算 .457.3 運行費用估算 .46結論 .48致謝 .49參考文獻 .50某焦化廢水治理工藝設計0前言水是地球的重要組成部分，也是生物機體不可缺少的組分，人類的生存和發(fā)展離不開水資源。地球上約有 97.3%的水是海水，它覆蓋了地球表面的 70%以上，但由于海水是含有大量礦物鹽類的“咸水”，不宜被人類直接使用。這樣，人類生命和生產(chǎn)活動能直接利用且易于取得的淡水資源就十分有限，不足總水量的 3%，且其中約 3/4 以冰川、冰帽等固態(tài)的形式存在于南北極地，人類很難使用。與人類關系最密切、又較易開發(fā)利用的淡水儲量約為4106km3，僅占地球上總水量的 0.3%。因此，解決水廢染、合理地利用水資源是世界各國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的當務之急。焦化廢水是一種高含氮、毒性強的有機工業(yè)廢水之一。如果直接排入水體其廢染程度大，毒害性強 1。因此，對焦化廠廢水的處理無論在環(huán)境還是資源方面顯得尤為重要。鑒于可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境質量的要求，現(xiàn)決定對某煤焦化有限責任公司產(chǎn)生的焦化廢水進行處理工藝設計。廢水產(chǎn)生量為300t/d，廢水主要由含高濃度氮焦化廢水和生活廢水組成，且都含較高 COD、SS 和石油類物質。本文根據(jù)該焦化廢水濃度高，毒性大的水質特點，設計“A/O”工藝對其進行處理。廢水中的SS、石油類物質、COD 等濃度大大降低，使得出水水質達到廢水綜合排放標準（GB8978-1996） 中的一級排放要求。本文對各處理單元構筑物進行了設計計算，繪制各處理單元構筑物圖示，以及廢水處理站的平面布置圖和高程布置圖，同時對該廢水處理站進行了投資經(jīng)濟概算，驗證廢水不僅得到有效處理，且經(jīng)濟可行，符合可持續(xù)發(fā)展要求。某焦化廢水治理工藝設計11 焦化廢水概述1.1 焦化廢水概況1.1.1 焦化廢水來源與組成焦化廠是鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分，焦炭是鋼鐵冶煉的重要原材料，煉焦回收的化工產(chǎn)品供給許多行業(yè)的生產(chǎn)。隨著社會、經(jīng)濟的發(fā)展，焦化行業(yè)已發(fā)揮著越來越重要的作用。目前，國內生產(chǎn)焦化產(chǎn)品的廠家達數(shù)百家。焦化廠生產(chǎn)的主要任務是進行煤的高溫干餾煉焦，以及回收處理在煉焦過程中所產(chǎn)生的副產(chǎn)品。整個生產(chǎn)過程分為選煤、煉焦及化工三部分。焦化廢水則產(chǎn)生于煉焦、制氣過程及化工產(chǎn)品回收過程，水質復雜，產(chǎn)生量較大。其主要來源有 2：(1) 剩余氨水。由煉焦的水分及煉焦過程中產(chǎn)生的化合物組成。通常情況下，其數(shù)量占全部廢水的一半以上，是氨氮廢染物的主要來源；(2)化工產(chǎn)品工藝排水。包括化工產(chǎn)品回收和精制過程中各有關工段的分離水及各種貯槽定期排水和事故排水；(3) 粗苯終冷水及煤氣脫硫和煤氣終冷循環(huán)的排廢水。其中含有一定數(shù)量的酚、氰、苯、硫化物及吡啶堿等。(4)焦油車間廢水：焦油車間根據(jù)有機物的沸點不同，用蒸餾法初步分離各種產(chǎn)品，再經(jīng)酸堿洗滌分離出粗苯、吡啶等產(chǎn)品。廢水主要是間斷地排出高濃度含油、含酸的廢水。這部分廢水一般經(jīng)溶劑脫酚通過蒸氨塔后才能進入生物處理裝置；(5)古馬隆廢水：從酚、油、重苯中提取古馬隆，要經(jīng)過蒸餾、堿洗、酸洗、中和及水洗，排除含酚、吡啶、油等廢染物的廢水。焦化廢水產(chǎn)生的一般工藝流程如圖 1.1 所示 3：某焦化廢水治理工藝設計2圖 1.1 焦化生產(chǎn)工藝流程焦化廢水因受原煤性質、焦化產(chǎn)品回收工序及方法等多種因素的影響，含有多種廢染物。焦化廢水是一種含高氨氮、高有機物、成分復雜的、難處理的有機工業(yè)廢水。焦化廢水中的許多高毒性難降解有機物，對生態(tài)環(huán)境危害極大，如占總有機物的一半以上酚類化合物，可使蛋白質凝固，對人類、水產(chǎn)及農(nóng)作物都有極大危害 4。經(jīng)常接觸煤焦油、瀝青和某些石油化工溶劑的人，皮膚癌、唇癌以及肺癌的患病率相當高，因為吲哚、萘、吡啶堿、煤 備煤 焦爐 煤炭加工 焦炭除塵廢水除塵廢水煤氣初冷焦油氨水分離剩余氨水焦油加工焦油精制分離水煤氣脫氨煤氣終冷煤氣脫苯終冷廢水蒸苯粗苯分離水粗苯加工精苯分離水古馬隆生產(chǎn)古馬隆廢水凈煤氣煤氣管道水封水某焦化廢水治理工藝設計3啡蒽、苯并芘等多種多環(huán)和雜環(huán)芳香族化合物(PAHs)中有不少是致癌和致突變物質。氨氮是水體富營養(yǎng)化的主要廢染物，近年來，國家不僅對COD的排放做了嚴格的規(guī)定，對氨氮的危害也越來越重視，并對氨氮的排放也做了嚴格的規(guī)定。1.1.2 焦化廢水的特點及危害1 、水質特點(1)成分復雜焦化廢水組成十分復雜，濃度高、毒性大。核磁共振色譜分析顯示：焦化廢水中含有數(shù)十種無機和上百種有機化合物 5。無機廢染物主要是大量的氨鹽、硫氰化物、硫化物及氰化物等。有機廢染物除酚類化合物以外，還包括脂肪族化合物、雜環(huán)類化合物和多環(huán)芳香族化合物等。其中酚類化合物為主，占總有機廢染物的 80左右，主要成分有苯酚、鄰甲酚、對甲酚、鄰對甲酚、二甲酚、鄰苯二甲酚及其同系物等；雜環(huán)類化合物包括二氮雜苯、氮雜聯(lián)苯、氮雜苊、氮雜蒽、吡啶、喹啉、咔唑及吲哚等；多環(huán)類化合物包括萘、蒽、菲及 -苯并芘等 6。(2)水質變化幅度大焦化廢水中氨氮變化系數(shù)可達 2.7，COD 變化系數(shù)可達2.3，酚和氰化物濃度變化系數(shù)達 3.3 和 3.4。(3)含有大量的難降解物，可生化性較差焦化廢水中有機物(以 COD 計)含量高，且由于廢水中所含有機物多為芳香族化合物和稠環(huán)化合物及吲哚、吡啶、喹啉等雜環(huán)化合物，其 BOD5/COD 值低，一般為 0.30.4，有機物穩(wěn)定，微生物難以利用，廢水的可生化性差。(4)廢水毒性大其中含有的氰化物、芳烴、稠環(huán)及雜環(huán)化合物都是有毒物質，有的甚至是致癌物質，毒性極強。2、危害(1)對人的危害某焦化廢水治理工藝設計4焦化廢水中含有的酚類化合物是原型質毒物，可以通過皮膚、黏膜的接觸和經(jīng)口服而侵入人體體內。高濃度的酚可以引起劇烈腹痛、嘔吐和腹瀉、血便等癥狀，重者甚至死亡。低濃度的酚可引起積累性中毒，有頭痛、頭暈等不良反應。廢水中的氰化物毒性很大。當 pH 值在 8.5 以下時，氰化物的安全濃度為 5mg/L。人食用的平均致死量氰氫酸為 3060mg/L，氰化鈉為 0.1g，氰化鉀為 0.12g。另外廢水中含有大量的氨氮，可能轉化為 NO2 或