焦化廢水處理工程設(shè)計探索

王 春王 萍

（1.國電南京自動化股份有限公司節(jié)能環(huán)保事業(yè)部水環(huán)保及拓展業(yè)務(wù)單元，江蘇 南京 210032；2.南京龍?jiān)喘h(huán)保有限公司，江蘇 南京 210012）

焦化廢水處理工程設(shè)計探索

王 春1王 萍2

（1.國電南京自動化股份有限公司節(jié)能環(huán)保事業(yè)部水環(huán)保及拓展業(yè)務(wù)單元，江蘇 南京 210032；2.南京龍?jiān)喘h(huán)保有限公司，江蘇 南京 210012）

本文詳細(xì)介紹了一種“焦化廢水處理工藝”的設(shè)計及計算，該工藝具有技術(shù)穩(wěn)定可靠、設(shè)計新穎、運(yùn)行操作簡便等特點(diǎn)，系統(tǒng)出水滿足或優(yōu)于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

焦化廢水；A2/O；臭氧氧化；BACF

1.工程概況

山西某焦化廠本期工程設(shè)計水量為70t/h。廢水水質(zhì)：NH3-N約250mg/L，CODcr約3500mg/L，酚800mg/L，CN-20mg/L，油350mg/L，S2-40mg/L，SS約250mg/L，pH9-11，要求出水指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.處理工藝與流程

處理工藝流程如下：

工藝流程特點(diǎn)：

（1）生產(chǎn)廢水和蒸氨廢水等含懸浮物、氨氮、硫化物和油脂濃度高的工業(yè)廢水先經(jīng)過隔油、破乳氣浮預(yù)處理。生物污水直接進(jìn)厭氧池，減少前段預(yù)處理負(fù)荷，并可提供后續(xù)生物處理微生物碳源，提高廢水可生化性。

（2）生物處理采用A2/O生物處理工藝，處理效果穩(wěn)定，抗沖擊負(fù)荷，操作管理維護(hù)簡單。厭氧段水解酸化提高后續(xù)好氧可生化性，一級活性污泥生物氧化工藝可抗高有機(jī)負(fù)荷，有效去除污水中的大部分污染物，如酚、氰、CODcr、SS同時進(jìn)行硝化反應(yīng)。二級生物接觸氧化工段，進(jìn)一步保證硝化過程的完成和有機(jī)物的有效降解。中間沉淀池污泥回流至缺氧池，以提供充足的微生物，同時將生物膜好氧氧化池內(nèi)混合液回流至缺氧池，以保證缺氧池有足夠的硝酸鹽。

（3）生物處理后續(xù)設(shè)臭氧氧化加BACF工藝以替代常規(guī)的混凝沉淀過濾深度處理組合工藝，以確保廢水處理后達(dá)到回用要求。

3.工藝設(shè)計（主要設(shè)備）

（1）調(diào)節(jié)池

設(shè)水力停留時間t=10h，長×寬×深=14m×10m×5m；調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)一臺4kW的攪拌機(jī)。池內(nèi)集水坑中安裝2臺自動攪勻潛污泵（Q=80m3/h，揚(yáng)程10m，功率4kW），一用一備。

（2）粗粒化隔油池

隔油池采用平流式隔油池。設(shè)計停留時間2h，設(shè)計有效水深2m，則容積V=QT=70×2=140m3，設(shè)2格，每格尺寸14m×2.5m，設(shè)計超高0.4m，則總高為2.4m，隔油池上設(shè)活動蓋板。設(shè)備選用鏈帶式刮油刮泥機(jī)。

（3）壓力氣浮池

采用圓形氣浮池。接觸區(qū)設(shè)計停留時間12min，表面負(fù)荷48m3/m2h。分離區(qū)設(shè)計停留時間40min，表面負(fù)荷9m3/m2h。氣浮池體積V=QT=1.46m3，取2m3，有效水深2m，設(shè)計超高0.4m，則氣浮池直徑為1.13m，取1.2m。氣浮池端部設(shè)集沫槽。配套刮渣機(jī)、溶氣罐、釋放器、空壓機(jī)、溶氣水泵和加藥箱。根據(jù)需要加破乳劑（硫酸鐵）和pH調(diào)節(jié)劑。

（4）厭氧（水解酸化）池

厭氧池設(shè)計停留時間為10h，體積V=Kz·Q·HRT=1.5×70×10=1050m3。

水解池設(shè)3格，每格體積V均=350m3設(shè)有效水深5m，每格水解池長L=20m，寬W=7m；取超高0.5m，則池總深H=5.5m，每格池表面積A=70m3。配彈性立體填料，考慮添加磷酸二氫鉀（硫酸鈉和氫氧化鈉）以調(diào)節(jié)污水中的氮磷比。

（5）缺氧池

設(shè)計停留時間為5h，體積V=350m3，水解池設(shè)3格，每格體積V=120m3，根據(jù)需要投加甲醇以調(diào)節(jié)碳、氮、磷比。缺氧池內(nèi)每格設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)1臺。

（6）活性污泥好氧氧化池

設(shè)計停留時間為2h，體積V=140m3，水解池設(shè)2格，每格體積70m3，設(shè)有效水深3m，每格水解池長L=6m，寬W=4m。取超高0.5m，則池總深H=3.5m。取汽水比25，則供氣量1750m3/h。選用羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝氣，好氧池內(nèi)設(shè)微孔曝氣頭。

（7）生物膜好氧氧化池

設(shè)計有效容積負(fù)荷Nv=2kgCOD/m3d。則接觸氧化池有效容積V=3276m3，則水力停留時間T=V/Q=0.23d=5.6h。設(shè)3座接觸氧化池。總氧化池長×寬×深=24m×16m×5.5m。

按汽水比12估算，進(jìn)氣量為840m3/h。采用隔膜曝氣頭，用量2.5個/m2水面，額定工作風(fēng)量2～3m3/個h，曝氣頭數(shù)量為2.5×1092=2730個。

（8）沉淀池

設(shè)計為平流式沉淀池，尺寸為：長×寬×深=18.8m×5m×5m。

（9）臭氧氧化反應(yīng)池

由于沉淀出水濁度較低，臭氧氧化通過微孔曝氣盤以微氣泡的形式與水充分接觸。HRT=10min，臭氧投加量為6mgO3/L水。長×寬×深=2m×1m×6.8m。

采用微孔曝氣盤釋放臭氧化氣，設(shè)計兩個投加點(diǎn)，第一個投加點(diǎn)的臭氧投加量為0.294kg/h，HRT=5min；第兩個投加點(diǎn)的臭氧投加量為0.126kg/h，HRT=5min。

（10）BAC濾池

采用翻板濾池，設(shè)計濾池體積V=QT=70*（1/6）=11.7m3，取12m3。取長L=3m，寬W=2m。活性炭選擇破碎炭，有效粒徑0.9～1.1mm，比表面積1000m2/g。

采用汽水兩階段反沖洗和單獨(dú)水反沖洗方式交替運(yùn)行，氣沖強(qiáng)度55～57m/h，歷時2～3min，水沖強(qiáng)度25～29m/h，歷時5～10min。采用濾板濾頭布水布?xì)庀到y(tǒng)。

4.運(yùn)行費(fèi)用分析（表1）

表1　

結(jié)語

焦化廢水中含有酚、氨氮、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等幾十種污染物，成分復(fù)雜，污染物濃度高、色度高、毒性大，性質(zhì)非常穩(wěn)定，是一種典型的難降解有機(jī)廢水。本設(shè)計運(yùn)用A2/O工藝+臭氧氧化+生物活性炭濾池（BACF）組合技術(shù)，能有效保障出水指標(biāo)特別是CODcr和氨氮的達(dá)標(biāo)排放。另外，從運(yùn)行成本來看，還有下降的空間，我國焦化行業(yè)經(jīng)濟(jì)不景氣，焦化廢水處理一直是個難題，我們可以在通過發(fā)掘各種技術(shù)來有效降低其工程投資和運(yùn)行成本。

［1］ GB8978-1996，污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［2］史靜，呂錫武，朱光燦，等.進(jìn)水碳磷比對連續(xù)流反硝化除磷工藝脫氮除磷效果的影響［J］.東南大學(xué)學(xué)報，2012，42（1）：94-98.

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