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(工艺技术)焦化废水处理工艺设计书

(4)废水毒性大
其中含有的氰化物、芳烃、稠环及杂环化合物都是有毒物质,有的甚至是致癌物质,毒性极强。
2、危害
(1)对人的危害
焦化废水中含有的酚类化合物是原型质毒物,可以通过皮肤、黏膜的接触和经口服而侵入人体体内。高浓度的酚可以引起剧烈腹痛、呕吐和腹泻、血便等症状,重者甚至死亡。低浓度的酚可引起积累性中毒,有头痛、头晕等不良反应。废水中的氰化物毒性很大。当pH值在8.5以下时,氰化物的安全浓度为5mg/L。人食用的平均致死量氰氢酸为30~60mg/L,氰化钠为0.1g,氰化钾为0.12g。另外废水中含有大量的氨氮,可能转化为NO2-或NO3-。人体若饮用了NH4+-N>10mg/L或NO3--N>50mg/L的水,可使人体内正常的血红蛋白氧化成高铁血红蛋白,失去输氧能力,出现缺氧症状。若亚硝酸盐长时间作用于人体,可引起细胞癌变。
The outlet water of the plant meets the level one of theNational 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.
焦化废水是一种高含氮、毒性强的有机工业废水之一。如果直接排入水体其废染程度大,毒害性强[1]。因此,对焦化厂废水的处理无论在环境还是资源方面显得尤为重要。
鉴于可持续发展和环境质量的要求,现决定对某煤焦化有限责任公司产生的焦化废水进行处理工艺设计。废水产生量为300t/d,废水主要由含高浓度氮焦化废水和生活废水组成,且都含较高COD、SS和石油类物质。本文根据该焦化废水浓度高,毒性大的水质特点,设计“A/O”工艺对其进行处理。废水中的SS、石油类物质、COD等浓度大大降低,使得出水水质达到《废水综合排放标准(GB8978-1996)》中的一级排放要求。本文对各处理单元构筑物进行了设计计算,绘制各处理单元构筑物图示,以及废水处理站的平面布置图和高程布置图,同时对该废水处理站进行了投资经济概算,验证废水不仅得到有效处理,且经济可行,符合可持续发展要求。
1.2.1
1、吸附法
吸附法是利用多孔性吸附剂吸附废水中的一种或几种溶质,使废水得到净化。活性炭是最常用的一种吸附剂,活性炭吸附法适用于废水的深度处理。刘俊峰等采用高温炉渣过滤,再用南开牌H2103大孔树脂吸附处理含酚520mg/L、COD3200mg/L的焦化废水,处理后出水达到国家排放标准[10]。黄念东等研究了细粒焦渣对焦化废水的净化作用,温度25℃的条件下,酚的去除率为98%[11]。
The construction of this project is 300 m3per day.The process is that:the wastwater runs from pump house togrease trap,enters the flotation tank, entersregulationpool, then entersA/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:thesurplus 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.
某焦化废水治理工艺设计
作者姓名:XXX
专业名称:环境工程
指导教师:XXX 讲师
摘 要
焦化废水中含有大量的氨氮以及多种有毒的有机化合物,如多环芳烃等成分复杂的化合物。从组成成分上讲,焦化废水必然会造成环境废染、影响人体健康。处理焦化废水的方法有许多,生物法以其在经济上可行性较好的特点而得到广泛应用。
本文为某焦化废水处理工艺设计,规模为300立方米/日。废水处理流程为:进厂废水从泵房到隔油池,然后流入气浮池,气浮池出水进入调节池,调节池出水进入A/O反应池,再进入二次沉淀池,二次沉淀池出水进入混凝沉淀池,最后出水。污泥处理的流程为:从二沉池以及混凝沉淀池排出的剩余污泥进入污泥浓缩池,再进入污泥脱水间,最后外运处置。
(2)水质变化幅度大
焦化废水中氨氮变化系数可达2.7,COD变化系数可达2.3,酚和氰化物浓度变化系数达3.3和3.4。
(3)含有大量的难降解物,可生化性较差
焦化废水中有机物(以COD计)含量高,且由于废水中所含有机物多为芳香族化合物和稠环化合物及吲哚、吡啶、喹啉等杂环化合物,其BOD5/COD值低,一般为0.3~0.4,有机物稳定,微生物难以利用,废水的可生化性差。
(2)对水体和水生生物的危害
大量的有机废染物进入水体,会消耗水体当中大量的溶解氧,鱼类和贝类等的大量减产与死亡,并能通过食物链传递给人类造成食物中毒等。此外,含氮化合物还能导致水体的富营养化,尤其对湖泊等封闭水域的危害更大。
(3)对农业的危害
废水处理后的出水优于国家《综合废水排放标准》(GB8978-1996)一级标准。
选择A/O工艺处理焦化废水,在脱氮方面的效率要明显高于SBR法以及CASS氧化沟等方法。
关键词:A/O工艺;焦化废水;脱氮
Abstract
Coke-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.
1.1.2
1、水质特点
(1)成分复杂
焦化废水组成十分复杂,浓度高、毒性大。核磁共振—色谱分析显示:焦化废水中含有数十种无机和上百种有机化合物[5]。
无机废染物主要是大量的氨盐、硫氰化物、硫化物及氰化物等。
有机废染物除酚类化合物以外,还包括脂肪族化合物、杂环类化合物和多环芳香族化合物等。其中酚类化合物为主,占总有机废染物的80%左右,主要成分有苯酚、邻甲酚、对甲酚、邻对甲酚、二甲酚、邻苯二甲酚及其同系物等;杂环类化合物包括二氮杂苯、氮杂联苯、氮杂苊、氮杂蒽、吡啶、喹啉、咔唑及吲哚等;多环类化合物包括萘、蒽、菲及α-苯并芘等[6]。
图1.1焦化生产工艺流程
焦化废水因受原煤性质、焦化产品回收工序及方法等多种因素的影响,含有多种废染物。焦化废水是一种含高氨氮、高有机物、成分复杂的、难处理的有机工业废水。焦化废水中的许多高毒性难降解有机物,对生态环境危害极大,如占总有机物的一半以上酚类化合物,可使蛋白质凝固,对人类、水产及农作物都有极大危害[4]。经常接触煤焦油、沥青和某些石油化工溶剂的人,皮肤癌、唇癌以及肺癌的患病率相当高,因为吲哚、萘、吡啶碱、啡蒽、苯并芘等多种多环和杂环芳香族化合物(PAHs)中有不少是致癌和致突变物质。氨氮是水体富营养化的主要废染物,近年来,国家不仅对COD的排放做了严格的规定,对氨氮的危害也越来越重视,并对氨氮的排放也做了严格的规定。
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.
1
1.1
1.1.1
焦化厂是钢铁企业生产的重要组成部分,焦炭是钢铁冶炼的重要原材料,炼焦回收的化工产品供给许多行业的生产。随着社会、经济的发展,焦化行业已发挥着越来越重要的作用。目前,国内生产焦化产品的厂家达数百家。焦化厂生产的主要任务是进行煤的高温干馏—炼焦,以及回收处理在炼焦过程中所产生的副产品。整个生产过程分为选煤、炼焦及化工三部分。焦化废水则产生于炼焦、制气过程及化工产品回收过程,水质复杂,产生量较大。其主要来源有[2]:(1)剩余氨水。由炼焦的水分及炼焦过程中产生的化合物组成。通常情况下,其数量占全部废水的一半以上,是氨氮废染物的主要来源;(2)化工产品工艺排水。包括化工产品回收和精制过程中各有关工段的分离水及各种贮槽定期排水和事故排水;(3)粗苯终冷水及煤气脱硫和煤气终冷循环的排废水。其中含有一定数量的酚、氰、苯、硫化物及吡啶碱等。(4)焦油车间废水:焦油车间根据有机物的沸点不同,用蒸馏法初步分离各种产品,再经酸碱洗涤分离出粗苯、吡啶等产品。废水主要是间断地排出高浓度含油、含酸的废水。这部分废水一般经溶剂脱酚通过蒸氨塔后才能进入生物处理装置;(5)古马隆废水:从酚、油、重苯中提取古马隆,要经过蒸馏、碱洗、酸洗、中和及水洗,排除含酚、吡啶、油等废染物的废水。焦化废水产生的一般工艺流程如图1.1所示[3]:
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