某钢铁厂焦化废水初步设计

培训报告钢铁厂焦化废水处理站初步设计报告人：主要内容1.设计背景2.设计依据3.设计方案4.构筑物设计结构5.技术经济分析结果1.设计背景设计背景设计背景•（一）焦化废水概述焦化废水是煤制焦炭，煤气净化及焦化产品回收过程中产生的高浓度有机废水。焦化废水主要包括煤气的初冷阶段煤气冷凝水、煤气终冷水、煤气洗涤水和煤气发生站的煤气洗涤，精苯分离水等。焦化废水的成分复杂、浓度高、毒性大、难降解。含有的主要污染物是COD，BOD5，挥发酚，氨氮，悬浮物，氰化物以及苯系化合物。若直接排放，会对水体环境造成严重的污染，所以必须进行严格处理，待各项指标均达到排放标准后外排或回用。焦化废水水样设计背景•（二）国内外工艺处理现状目前焦化废水处理一般按常规方法，先进行预处理，然后进行生物法二级处理。处理方法有生物法、化学法、物化法和循环利用等方法。国内焦化废水处理工艺以前采用传统的，但由于传统二段曝气法需要在曝气池后面多设一个二沉池，增加处理成本且处理效果一般。目前经常采用生物铁法、A-O、A-A-O等工艺处理焦化废水。1.设计背景设计依据设计依据一、设计基础资料（一）污水水量，水质•设计处理水量：生产废水和生活污水共4000m3/d。•污水处理站设计进水水质：pH:7-8；COD:2000-2500㎎/L；BOD5:1000㎎/L；SS:210㎎/L；挥发酚:500-650㎎/L；氰化物:10㎎/L；氨氮:150㎎/L；油:300㎎/L。（二）出水水质•出水应达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）规定的一级排放标准。即：pH:6-9；COD＜150㎎/L；BOD5＜60㎎/L；SS＜50㎎/L；挥发酚＜0.5㎎/L；氰化物＜0.5㎎/L；氨氮＜25㎎/L；油＜10㎎/L。设计依据二、工艺设计原则•污水处理程度主要考虑出纳水土功能，水环境质量要求，污染状况和水体净化能力，处理后污水是否要回用。•处理规模和污水水质水量变化规律•新工艺以类似污水工程资料采用先进技术，应做到技术上可行，经济上高效节能。•污泥处理工艺污泥处理工艺作为污水处理一部分，污泥性质与出路也是污水处理工艺考虑设计原则之一。设计方案设计方案•本设计中，由于污水中有机物含量较高，以宝钢焦化废水处理水质要求作为参考，按照技术可行，高效节能原则，确定主体工艺为A2/O工艺，以达到处理要求。•（一）工艺流程图设计方案•（二）工艺流程说明从钢铁厂进入污水处理区的污水和厂区生活污水进入格栅，达到去除大颗粒杂物的目的后，然后由泵将废水抽至调节池，相互混合，达到调节水质水量的目的；调节后的废水进入隔油池，以去除水中的油；隔油池出水进入A2/O反应池处理，达到去除BOD5，COD以及氨氮的目的；其出水进入沉淀池，去除废水中的沉淀物；沉淀池出水进入混凝沉淀池，同时添加絮凝剂PAC和PFS进一步去除沉淀池未能去除的微小絮体，以及氰化物挥发酚，以更好地保证出水水质；最后经过消毒的水排至河流。污泥经泵提升之贮泥池，然后进入污泥浓缩池和污泥脱水车间以去除污泥中水分，最后经过晾晒干化处理后外用处理。设计方案•（三）A2/O工艺说明A段厌氧池（厌氧生物发酵池）：目的是去除COD和进一步提高污水可生化性。污水中大分子杂环有机物在厌氧环境中降解为小分子有机物，保证后续单元正常进行。该段水里停留时间较长，COD去除率达15-30%，具有很强的抗冲击负荷能力。大分子杂环有机物厌氧小分子有机物设计方案•（三）A2/O工艺说明A段缺氧池：目的是生物脱氮。反硝化菌以进水有机物为碳源和能源，以回流混合液中NO-3-N和NO-2-N为氧源，在反硝化菌的作用下将NO-3-N和NO-2-N转变为N2，同时降解有机物。可去除氨氮达95%。反硝化菌NO-3-NNO-2-N好氧池N2设计方案•（三）A2/O工艺说明O段好氧池(推流式活性污泥曝气)：目的是氨氮的氧化。此过程是污水中氨氮在硝化菌的作用下被氧化成NO-3-N和NO-2-N以及缺氧池出水在微生物作用下降解有机物。NO-3-NNO-2-N氨氮硝化细菌构筑物设计结果构筑物设计结果1、调节池调节池作用调节池的作用是均质均量，对水量和水质调节，调节温度、pH值，还有预曝气和事故排水作用。设计原则①为了使调节池出水水质均匀，防止沉淀，需设置搅拌设置，一般有空气搅拌和机械搅拌②应设冲洗装置，以便清洗粘在池壁的固体和油污。设计参数均质调节池停留时间根据水量大小、水质成分、浓度等决定，一般为6-12h。设计结果池体为圆形，有效容积1000m3，停留时间6h，有效水深5m，超高0.3m，工艺尺寸为：高×直径=5000mm×16000mm。调节池底部构造构筑物设计结果2、隔油池隔油池作用隔油池的作用主要是去除废水中油污，防止对后续生化处理造成影响，提高废水的可生化性，平流式隔油池一般可使油量降到20-50mg/L。设计原则①隔油池设备一定要有收油和排泥设备，且排出的油和污泥需要脱水；②隔油处理设施应该密封或者加活动盖，防止环境二次污染和火灾事故发生。设计参数取两座隔油池，长深比8-12，停留时间2h，水平流速2mm/s。设计结果该池为矩形，共2座，单池有效容积166.7m3，停留时间2h，有效水深2.6m，超高0.4m，工艺尺寸为：长×宽×高=14400mm×6500mm×3000mm。剖面图隔油池平面图构筑物设计结果3、A2/O池A2/O作用A2/O的作用主要是去除废水中氨氮，以及有机物。设计参数水力停留时间8h，曝气池内活性污泥浓度3000mg/L，回流污泥浓度12000mg/L，污泥回流比50%，氨氮去除率95.8%，内回流倍数600%。设计结果该池为矩形，共2座，单池有效容积666.5m3，停留时间8h，有效水深4m，超高0.5m，工艺尺寸为：长×宽×高=13000mm×9500mm×3500mm。A2/O池顶部结构A2/O池底部构造构筑物设计结果4、二沉池二沉池作用二沉池的作用主要是去除废水中SS。设计参数采用中进周出辅流式设计结果该池为圆形，有效容积234m3，有效水深1.6m，超高0.5m，工艺尺寸为：高×直径=6200mm×15000mm。中进周出二沉池构造中进周出二沉池构造构筑物设计结果5、混凝沉淀池混凝沉淀池的作用主要是去除废水中胶体离子和细微悬浮物。设计说明混凝沉淀分为药剂投加部分、混合搅拌过程、絮凝反应过程、沉淀部分。构筑物设计结果5、混凝沉淀池设计结果该池为矩形，投加PAM40kg/d，PFS32kg/d，有效水深3.8m，超高0.3m，工艺尺寸为：长×宽×高=3600mm×3100mm×3800mm。混凝沉淀池构造构筑物设计结果6、消毒池消毒池作用消毒池的作用主要是去除废水中病原菌以及酚和氰化物，由于焦化废水中含有大量有机物、酚、氰化物等，本工艺采用二氧化氯消毒。设计结果该池为矩形，投加ClO24.68kg/d，有效容积108m3，停留时间30min，有效水深3m，超高0.3m，工艺尺寸为：长×宽×高=7200mm×5000mm×3300mm。构筑物设计结果7、污泥浓缩池污泥浓缩池作用污泥浓缩池的作用主要是将二沉池和污泥浓缩池排出的污泥进一步浓缩，减小污泥体积。设计参数本设计采用浓缩池为竖流式浓缩池，一般情况，浓缩前污泥含水率99%，浓缩后含水率97%。设计结果该池为圆形，有效容积234m3，停留时间3.35h，超高0.5m，工艺尺寸为：高×直径=5540mm×4800mm。7、污泥浓缩池技术经济分析结果•污水处理厂构筑物都为钢筋混凝土结构，按800元/m3计算，经计算构筑物工程总造价738.31万元，设备总投资为200万元，附属设备总投资为200万元，则该污水处理站总投资为1138.31万元。•运行费用包括动力费30万元/年，工资福利费50万元/年，电能、药剂费20万元/年，折旧费8万元/年，维护费5万元/年，管理费用10万元/年，则年运行成本为123万元/年，废水的处理成本为0.8元/m3。