焦化废水处理工程设计方案中国京冶工程技术有限公司二〇一○年三月目录第一章概况 (1)1.1概述 (1)1.2废水特征（由厂方提供） (1)1.3编写依据 (2)第二章废水处理工艺设计 (4)2.1废水的处理难点 (4)2.2污染物去除原理 (4)2.3工艺比选 (7)2.4工艺流程 (8)2.5工艺说明 (10)第三章主要工艺设备设施 (11)3.1预处理系统 (11)3.2生物处理系统 (15)3.3深度处理系统 (18)3.4污泥处理系统 (20)3.5辅助系统 (21)第四章公用设施 (24)4.1建筑结构设计 (24)4.2电气及仪表设计 (25)4.3防腐措施 (26)第五章环保、节能与安全 (27)5.1设计采用的环境保护标准 (27)5.2主要污染物与控制措施 (27)5.3节能 (28)第六章人员定额与劳动安全 (29)6.1人员编制 (29)6.2组织管理 (29)6.3技术管理 (29)6.4劳动安全 (29)第七章技术经济 (30)7.1电费 (30)7.2药费 (31)7.3水费 (31)7.4蒸汽费 (31)7.5人工费 (31)7.6运行费用 (31)第八章土建构筑物、设备及材料清单 (32)8.1土建构筑物清单 (32)8.2设备材料清单（系统内部） (33)第九章工程进度安排 (35)第十章工程质量和进度的保证措施 (37)10.1实施原则与步骤 (37)10.2设计、施工与安装 (37)10.3调试与试运转 (38)第十一章质量保证体系 (39)附图1、工艺流程图2、总平面布置图3、走道板平面布置图4、设备平面布置图第一章概况1.1概述江西丰城新高焦化有限公司是一家设计年产124万吨优质冶金焦、焦炉煤气及化工产品生产销售的中外合资企业。
公司于2009年3月注册成立，注册资本35000万元，预计总投资人民币约10亿元。
投资各方为：丰城矿务局、易高煤矿资源开发（丰城）有限公司（外资）、新余钢铁有限责任公司、福建三钢闽光股份有限公司。
主要产品拟供应江西省内的钢铁企业炼铁生产用，主要用户是新余钢铁公司、萍乡钢铁公司等。
其次生产的高热值优焦炉煤气将为邻近的陶瓷企业提供工业用清洁燃料，对保障陶瓷工业园循环经济的可靠运转及加强环境保护发挥重要作用。
公司位于江西省丰城市工业园区内，地处江西省南北交通要道，离省会南昌60公里。
目前公司处于筹备建设阶段。
根据业主提供的相关资料，焦化废水水量为100m3/h，需建一座日处理量为2400吨的废水处理站。
1.2废水特征（由厂方提供）1.2.1设计水量焦化废水站设计规模按照2400吨/天，废水处理站按照每天24小时连续运转进行设计，则污水处理量按100m3/h能力设计。
1.2.2设计水质根据业主提供的资料，焦化废水处理站进入水质如下：挥发酚≤700mg/l氰化物≤20mg/l氨氮≤300mg/l油≤50mg/lCOD ≤3500mg/lSS ≤300mg/lpH 7~91.3编写依据1.3.1治理要求经处理后出水达到《钢铁工业水污染物排放标准》GB13456-92中的一级排放标准设计，主要污染指标如下：挥发酚≤0.5mg/l氰化物≤0.5mg/l氨氮≤15mg/l油≤10mg/lCOD ≤100mg/lSS ≤70mg/lpH 6~9色度≤201.3.2设计范围本技术方案包括废水处理厂内处理工艺、土建工程、管道工程、设备购置、电气工程、自控工程、站内给水排水工程及消防。
废水及给水进口废水处理厂界区边线外1米开始计算，动力线从废水处理厂配电站进线开始，排水至废水处理站界区边线止。
1.3.3采用的主要标准和技术规范•《钢铁工业水污染物排放标准》GB13456-92•《室外排水设计规范》GB50014-2006•《建筑给水排水设计规范》GBJ50015-2003•《地表水环境质量》标准GB3838-2002•《给水排水工程构筑物设计规范》GB50069-2002•《混凝土结构设计规范》GB50010-2002•《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002•《建筑抗震设计规范》GB50011-2001•《建筑结构荷载设计规范》GB50009-2001•《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001•《工业企业设计卫生标准》TJ36-79•《采暖通风和空气调节设计规范》GB50019-2003•《建筑设计防火规范》GB50016-2006•《供配电系设计规范》GB50052-95•《低压配电设计规范》GB50054-95•《建筑防雷设计规范》GB50057-94•《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65-831.3.3设计原则（1）严格执行国家及地方有关环境保护的各项规定，对排放的废水进行统一收集，综合处理相结合，确保出水水质达到环保要求。
（2）采用技术先进、成熟可靠、投资少、运行费用低的技术环境污染日趋严重，越来越引起人们的关注，各种环保技术也相继问世，然而许多环保技术仍需要实践检验，在选择处理技术时，应优先采用技术先进、成熟可靠、投资少、运行费用低的技术。
（3）建筑布局实用美观，同时体现节能的原则水处理构筑物、建筑布局首先考虑的是实用和尽可能减少水头损失，节省动力消耗，同时，水处理构筑物的布局和外形也要有一定的美观性，既要和当地环境和建筑相协调，又要独树一帜别具一格。
（4）节约运行费用原则运行费用主要包括能源消耗、药品消耗。
为了降低运行费用，采用变频技术节省能耗，采取以废治废的思路，减少药品的投加；在工艺条件许可和确保出水水质的情况下，采用同效果但价格便宜的药剂。
（5）自动控制原则为了减轻操作人员的劳动强度，最大限度地减少人为因素的影响，在设计过程中针对工艺的需要配置PLC自动控制系统，以提升操作条件和管理水平。
本着投资小，运行稳定，收益佳的基本原则设计废水治理工艺流程。
第二章废水处理工艺设计2.1废水的处理难点焦化废水是煤制焦碳、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的废水；其污染物组成复杂、浓度高、毒性大。
主要来源有：(1)剩余氨水，是煤千馏及煤气冷却过程中产生的废水；(2)煤气净化过程中产生的废水，如煤气终冷水和粗苯分离水等：(3)焦油加工、古马隆生产等过程中产生的废水；(4)其它场合产生的废水。
其中剩余氨水占总废水量的一半以上，也是NH3-N的主要来源。
焦化废水排放量大，水质成分复杂，除了氨、氰、硫氯根等无机污染物外。
还含有酚、油类、吡啶、喹啉、蒽等杂环及多环芳香族化合物(PAHs)。
焦化废水属于含酚为主的高浓度有机废水。
废水成分复杂、多变，且含有许多难以生物降解的芳香族有机物、杂环及多环化合物，是一种难处理的工业废水。
2.2污染物去除原理焦化废水主要的污染物有四类：第一类为油、悬浮物SS；第二类为有机污染物CODcr 及BOD5；第三类为有毒有有害物质酚、氰等；第四类为无机营养盐NH3-N。
去除机理及办法主要为：①油焦化废水中的油主要是煤焦油，虽然它们可被很多微生物所氧化，但它们在许多情况下是有毒的，它们有遮盖细胞和组织的倾向，会妨碍了细胞吸收养料和排泄副产品的正常渗透性。
因此，流入到生物处理构筑物混合污水的含油浓度通常不能大于30-50mg/L，否则将影响活性污泥和生物膜的正常代谢过程。
废水中的油类按其存在形式可分为浮油、分散油、乳化油和溶解油四类。
废水中的油类存在形式不同，处理程度不同，采用的处理方法和装置也不同。
常用的油水分离为隔油和气浮等方法。
气浮是一种去除油的常用方法。
废水或一部分沉淀池出水用压缩空气加压到0.34-0.48Mpa(3.4-4.8atm)，使溶气达到饱和。
当此被压缩过的气液混合物被置于正常大气压下的气浮设备中时，微小的气泡即从溶液中释放出来。
油珠即可在这些小气泡作用下上浮，结果使这些物质附着在或包裹在絮状体中。
气-固混合物上升到池表面，即被撇出。
②悬浮物（SS）的去除污水中SS的去除主要靠沉淀作用。
污水中的无机颗粒和大尺度的有机颗粒靠自然沉淀作用就可以去除，小尺度的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小尺度的无机颗粒（包括尺度大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。
焦化厂污水处理站出水中悬浮物浓度不单涉及到出水SS指标，还因为组成出水悬浮物的主要是活性污泥絮体，其本身的有机物成份就很高，因此对出水的BOD5、COD 等指标也有很大影响，所以控制污水处理站出水的SS指标是最基本的，也是很重要的。
为了降低出水中的悬浮物浓度。
需要在工程中采用适当的措施，例如选用适当的污泥负荷（F/M值）以保持活性污泥的凝聚及沉降性能，采用较小的二次沉淀池表面负荷，采用较低的出水堰负荷。
③生化需氧量（BOD5）的去除污水中BOD5的去除主要是靠微生物的吸附与代谢作用，然后对吸附代谢物进行分离来完成。
在活性污泥与污水接触初期，会出现很高的BOD5的去除率，这是由于污水中有机颗粒和胶体被吸附在微生物表面，从而被去除所至。
但是这种吸附作用仅对污水中悬浮物和胶体起作用。
对溶解性有机物需靠微生物的代谢来完成，活性污泥中的微生物的有氧的条件下将污水中一部分有机物合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物CO2和H2O等稳定物质，这也是污水中BOD5的降解过程。
由于微生物好氧代谢作用对污水中溶解性和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质。
因此，可以使处理后污水的残余BOD5浓度很低。
根据有关的设计手册资料和国内焦化厂污水处理的实践经验，在污泥负荷≤0.3kg BOD5/kgMLSS.d时，就很容易做到出水BOD5保持在20mg/L以下。
④化学需氧量（COD）的去除污水中COD去除原理与BOD5的基本相同，但COD去除率取决于原污水的可生化性。
它与焦化废水的组成有关，其水质复杂、组分种类繁多且污染物浓度较高，除含有氨、氰、硫氰根等无机污染物外，还含有酚、油类、萘、吡啶、喹啉、蒽和其它稠环芳烃化合物等，是目前较难处理的废水之一。
焦化废水的可生化性较差，在适当控制污水处理站进水浓度，根据国内焦化厂污水处理的实践经验，在较低的污泥负荷下，能够做到出水CODCr保持在100mg/L以下。
⑤酚、氰的去除酚、氰是焦化废水中的主要有毒有害物质，据有关资料焦化废水中60～70%的CODC r是由酚形成的。
将废水中的酚、氰的浓度稀释至微生物能够承受的限度，通过微生物的氧化分解能够有效的分解去除酚、氰。
⑥氮（N）的去除氮是焦化废水处理的难点。
在原污水中，氮以NH3-N及有机氮的形式存在，这两种形式的氮合在一起称为凯氏氮，用TKN表示。
而原污水中的NO2--N和NO3--N量很少。
氮也是构成微生物的元素之一，一部分进入细胞体内的氮将随剩余污泥一起从水中去除，这部分氮量占所去除的BOD5的5%。