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焦化废水处理方案设计

发布者:HK环保 日期:2020.10.30
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  1.1水量和水质分析。

  炼焦废水、甲醇废水中污染物种类繁多,组成复杂,从废水水质方面看,焦化废水具有以下特点:一是水量较稳定,水质因煤质不同、产品和加压工艺不同而有差异;二是废水中有机物质多,多环芳烃和大分子物质。有机物中有酚类,苯类,有机氮,萘等。NH3-N、SCN-等物质在无机物中的浓度较高;三是废水中的COD较高,可生化性差,是一种难降解的可生化废水;四是焦化废水中的氨氮含量较高,如果没有额外的脱氮处理,就难以达到排放的要求。

  1.2污水处理工艺的选择。

  1.2.1选择思路。

  基于以上进、排水水质水量的状况,我们考虑污水处理工艺的选择时应遵循以下思路:根据本工程污水的水量、水质等情况,采用了较为成熟、可靠的整体思路处理工艺;通过有效的预处理措施,改善废水的可再生性,降低运行费用;工艺流程简单,工程造价低廉,运行经济,易于管理。

  1.2.2选择工艺流程。

  根据污水水质指标,该污水宜采用“物化+生化+物化”处理工艺。物化处理的主要任务是脱除氰化物、硫化物和油类,保证生化处理的正常进行;生物化学处理的主要任务是脱除废水中的可生化降解物,并脱除氮气;物化处理的生化出水进一步脱除废水中的污染物,确保达标排放。但是物化生化处理工艺多种多样,各具特色,如何因地制宜地选择成熟、可靠、合理的处理工艺,合理布局,减少投资和处理费用,是该项目的关键。

  一、预处理过程。

  预处理包括重力除油、浮选除油、水质均化、事故调节和处理处置分离油等。废水经过重力除油去除重油,再浮选去除轻油,氨蒸污水由于在蒸氨之前就过滤了,所以直接送到气浮设备中。浮选除油采用部分水溶气,并投加化学剂,在气浮池上安装释放器。除乳化油和浮渣外,调节池出水进入调节池,进行下一步的处理。

  二、生化过程。

  该方法可分为普通活性污泥法,A/O法,A2/O法,SBR法,及各种不同的变种。在过去,常用的活性污泥处理方法中(1)由于焦化废水的可生化性差,使得其COD和氨氮难以达标排放;即便延长好氧池内废水的停留时间,也不能使氨氮达到一级标准。A/O法是去除氨氮的一种有效方法,但由于焦化废水COD高、易生化性差,难以达到COD标准。SBR法操作繁琐,针对性不强,对COD和氨氮的去除效果较差。A2/O工艺不仅能改善废水的可生化性,而且能有效地去除氨氮,是处理焦化废水的理想方法,是焦化废水处理的首选方法之一。为提高焦化废水COD和氨氮的去除率,采用A2/O后接触氧化法或A2/O2二氧化法处理焦化废水。

  1.3推荐的工艺方法。

  通过上述分析比较,选择了以A2/O2生化方案为核心的处理工艺,并辅以隔油、气浮前处理和混凝沉淀后处理等设施,保证了废水达标排放。

  4.工艺流程图。

  5.工艺简介。

  安装在废水处理系统进口处的栅格,用于切断水中的粗漂浮物和枝条、杂草、碎木、塑料制品废料和生活垃圾等杂质,从而保护机泵安全运行,减轻后续过程的负荷。废水通过格栅自流入集水池,集水池内设有提升泵,定期提升废水至后续处理工序,并设事故池,当水中氨氮含量超过正常值可能对后续生物处理造成危害时,先将废水送至事故池中贮存,待其正常值与正常值按一定比例混合后排入正常条件下排放的废水中,缓慢进行处理,以保证厌氧工艺的正常运行。集油池废水提升到隔油池处理,轻油上浮后排入集油桶,重油在静压下排入集油桶。隔油池出水自流到气浮装置中,首先经过加药絮凝反应,在气浮装置中可以有效地去除轻油,还可以去除部分COD、BOD,保证后续生化处理的正常进行。气浮池出水自流进调节池,调节池设计足够长的停留时间,以保证足够大的有效容积,并辅以空气搅拌装置,使废水均匀均匀,易于稳定生物处理。调整池的废水提升到A2/02段,进行生化处理,降解废水中的有机物和氨氮。

  A2/O2技术原理简介。

  该工艺的前身A2/O工艺,是在A2/O工艺后面增加了两级好氧法,以进一步提高有机物质的脱除率和氨氮的硝化率。O是Anaerobic-Anoxic-Oxic英文缩写,是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的缩写。A2/O工艺的核心是在厌氧-好氧工艺(A/O)中增加一个缺氧池,使一部分从缺氧池中流出的混合液回流到缺氧池前端。这一过程同时具有脱氮除磷的作用。

  厌氧段(A段):污水先进入厌氧池,废水中难降解的芳香族有机物在厌氧段开环后变成链状物质,而链长物质则变成链状物质。鉴于焦化废水中含有大量难以降解的喹啉、吡啶和异喹啉等化合物,设置厌氧段的目的主要是利用厌氧生物对多环化合物的变构或解链作用,将某些难降解的有氧和兼氧生物转变成可降解物质。

  低氧段(A):厌氧池中的废水经厌氧池处理后,部分经好氧处理后的硝化液(混合液)回流到缺氧池,在缺氧池中进行反硝化处理。反硝化菌对有机物进行氧化,同时脱除混合液中的亚硝态氮和硝态氮。

  好氧分段(O):好氧条件下,微生物对有机物进行生化降解,去除率高。硝化细菌将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。另一部分混合液经硝化后再经二沉池固液分离,清液再处理排出,污泥部分回流到厌氧池。

  触点氧化(O):为提高焦化废水的COD和氨氮去除率,采用A2/0法处理焦化废水时,采用了A2/02法和接触氧化法。接触氧化出水的SS较高,通过加药絮凝反应沉淀后,达到达标排放的目的。

  1.6选择污泥处理工艺方案。

  1.6.1污泥特性分析。

  该废水处理产生的污泥类型主要有生化污泥和化学污泥。

  1.6.2比较污泥处理工艺方案。

  作为污水处理过程的产物,污泥是整个污水处理站的重要组成部分,其处理目的在于降低污泥含水率,减小污泥体积,使其性质稳定,为进一步处理创造条件。

  1.6.3选择污泥处理总流程。

  淤泥的一般处理流程是:浓缩→消化→脱水→干燥→处理。

  对采用消化处理后,需增加消化池、加热系统、搅拌、沼气处理等一系列设施和设备,投资增加,经济效益不佳。所以本设计不考虑消化处理污泥。

  1.6.4选择污泥脱水方式。

  当前,我国污泥脱水装置的形式主要有:

  真空过滤:减压过滤式脱水机可连续处理,自动控制,但其辅助设备较多,滤布需定期反冲清洗,操作工序复杂,滤布也容易被堵塞,脱水后污泥含水率较高,一般只用于消化式污泥脱水,故该项目不宜使用。

  板框压滤机:脱水效果好,脱水后污泥含水率低,只能进行间歇处理。板框压滤设备成本高,操作管理复杂。

  污泥干化池:从理论上讲,污泥干化池被称为污泥过滤场,因为该污水处理站产生的污泥粘度大,不易与水分离。此外,污泥干化池占用空间大,泥水分选效率低,污泥清理不方便,因此在本工艺设计中不予采用。

  带式压滤机:目前应用较广泛的污水脱水设备,其处理污泥的特点是效果稳定。

  离心式脱水机:可连续封闭运行,比较卫生,但单电机功率较大。

  1.6.5制定污泥处理和处置方案。

  通过以上分析,本工程污泥脱水采用了污泥浓缩池浓缩和带式压滤机脱水两种方案。

  沉降池的剩余污泥全部排入污泥浓缩池,上清液回流至调节池,浓缩污泥由污泥泵提送到带式压滤机进行脱水,脱水后的污泥含水率在75%~80%之间,泥饼流出,滤液回流至调节池。

  2.工艺特点。

  1.该系统抗冲击负荷能力强,运行稳定。

  2.该工艺适用于有机物浓度高、可生化性差、脱氮效果差的工业废水。

  3.在厌氧阶段,该工艺不仅能以比好氧工艺更低的运行成本去除水中的有机物,而且大大提高了废水的可生化性,为后续处理做准备。

  4.厌氧、缺氧和好氧的环境条件以及不同种类微生物菌群的有机配合,可以同时具有去除有机物和氮的功能。

  5.在厌氧、缺氧和好氧的交替运行下,丝状菌不会繁殖,也不会发生污泥膨胀。

  6.运营成本相对较低。

  7.缺点是为了循环硝化溶液,需要一个硝化溶液循环系统。

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