焦化废水处理毕业设计

2 2 31.2.1物化法 41.2.2生化法 6123焦化废水深度处理 71.3处理要求 8第二章设计原则与依据 82·1设计依据 82.2设计原则 92.3工艺选择 9第三章设计构筑物尺寸 3.1预处理构筑物尺寸 3.1.1集水井 3.1.2隔油池 3.1.3调节池 3.1.4气浮池 3.2AA/0工艺的设计计算 3.2.1好氧池生物固体停留时间 3.2.2厌氧池容积 3.2.3缺氧池与好氧池容积 3.2.4反应池容积 3.2.5水力停留时间 3.2.6需氧量 3.2.7曝气设备的设计 3.2.8空气管道的计算 3.2.9鼓风机白匀选择 3.2.10剩余污泥量 3.3平流二沉池 3.4混凝沉淀池设计计算 3.4.1涡流反应池设计计算 3.4.2沉淀池设计计算 3.6污泥浓缩系统设计计算 3.6.1污泥的来源 3.6.2污泥浓缩系统计算 第四章平面及高程布置 4.1污水厂平面布置原则 4.2污水厂的平面布置 4.3污水厂高程布置原则 4.4高程布置计算 第五章结语27在厌氧一好氧除磷工艺(A/0)的基础上开发出来的，其核心是在厌氧朋氧工艺(A/0)中间加生化性。本设计的进水水质为：进水COD浓度5000mg/L,BOD5浓度2400mg/L,SS浓度280mg/L。此工艺的处理效果比较好，出水水质达到中Cokingwastewaterisproducedincokeproductionanditscomponentiscomplexwhichcontainsmanyharmfulmaterials.Itwillcauseseriousenvironmentproblwithouttreatment.ThispaperadoptsA²/0processtodealwithcokingwastewater.Thetechnologyisdevelopedonthebaseoftheanaerobic-aerobic(A/0)phosphomsremovalprocess.Thekeytechnologyistoadoptahypoxiatankbetweenaerobictank(A/O).Partofmixedliquorfromtheaerobictankwillreturntothefrontoftheanaerobictank.Meanwhile,thetreatmentprocesscanremovenitrogensandphosphorus.Theinfluententerstheanaerobictankandtheorganicpollutantsinwastewateraredigestedunderthefacultativeanaerobeandtheobligateanaerobe.Thepollutantsareremovedbytheformofsludge·Theanaerobicprocesscangreatlyimprovethebiodegradabilityofthebenzeneandanthraquinoneswhichwasdifficulttodigestinaerobicbiochemicalmethod.Inaddition,itcanimprovethesubsequentbiologicaloxidationefficiency.ThetreatmentefleetofthisprocessisexcellentandthewaterqualityofeffluentcanreachthefirstclassofintegratedwastewaterdischargeKeywords:CokingwastewaterfloatationA²/0coagulationsedimentati备煤焦炉蒸苯焦备煤焦炉蒸苯焦炭加工除尘废水除尘废水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。焦化废水主要污染物质有：COD、BOD、凱化物、氨氮、悬浮物、苯酚及苯系化合物等，焦化废水成分多，组分复杂、浓度高、毒性大、难降解。废水中含有数十种无机和有机化合物，其陀、卫引味和唾咻等有机污染物。焦化废水中COD,NH3·N和挥发酚等污染物浓度高，这些污染物会对人类、水产及农作物都有极大危害。煤煤气煤气终冷粗笨加工焦油焦油加工产当前，全球都面临着水资源短缺、水质恶化的严峻形势，水污染问题成为当今世界面临的重要环境问题之一。我国人均水资源占有量仅为0.24只有世界上人均占有量的1/4,属世界十二个贫水国家Z-,所以加强对新污染源的控制，改善老污染源处理条件，才能从根本上改变我国水质恶化的现状。焦化废水的处理一直是国内外污水处理领域的一大难题，儿十年来尚未出处理技术有化学氧化法、折点氯化法、絮凝沉淀辅以加氯法、吸附过滤辅以离子交换法等。但ri前最常用的方法是焦化废水经隔油池、二级气浮池除油后进行多段曝气生物处理，再经氧化塘或吸附法深度处理后外排及这3种方法的Z间的和互组合处理废水。焦化废水中酚的含量最多，所以统称为酚水，是一种典型的难处理高浓度有机工业废水，但焦化废水水中有毒物质对微生物毒性较大，所以生物对废水中污染物的吸附和降解而且也可以减少生化处理阶段的负荷。常见的物化法有气浮法、镀铜铁内电解法、Fenton—混凝沉淀法、吸附法、重力分离法等等。膜分离法是利用氧化技术(AdvancedOxidationProcesses,AOPs)是近20年来水处理领域兴起的新技术，通常指在环境温度和压)J(1)吸附法化学沉淀法是将要去除的离了变为难溶的、难解离的化合物的过程。化学沉淀法的处理对象主要是重金属离子、两性元素、碱土金属及某些非金属元素。该方法加入沉淀剂的同时容易引入新的污染成分，并且对于大部分有物污染物无能为力，通常作为辅助处理方法。能彻底处理焦化废水。二次污染等优点(5)蒸氨法(6)焚烧法(7)膜分离法业化方面的报道。(9)催化湿式氧化法机污染物氧化最终转化成无害物质N2和CO2排放。该技术始于20世纪70年代特别适用于(10)粉煤灰处理焦化废水粉煤灰的主要成分是SiO2,AI2SO3,NaAlSiO4等，将粉煤灰作为吸附剂深度处理焦(11)催化铁内电解方法该方法主要对焦化废水中存在的难降解物质、生化反应抑制物质以及染料和化工废水小存在的显色物质，利用单质铁催化述原，从而使其转化为无色、可生化降解的物质，在此过程中产生的新生态铁离了混凝去除部分污染物。该方法还可以去除水小的重金屈、磷酸根，有效地解决了废水处理中的许多难题。该方法反应速率快，作用有机污染物质范围广，适用pH范围宽，运行成木极低，运行管理方便，COD的去除率较高。MBR是将膜技术应用于废水处理系统，提高了泥水分离效率，并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌(特别是优势菌群)的出现，提高了生化反应速率。同时通过降低F/M减少剩余污泥产生量，从而基本解决了传统活性污泥法存在的系统在运行过程中产生大量的剩余污泥，易出现污泥膨胀，出水固休，出水水质不理想等突出的问题。与传统的生化水处理技术相比，MBR具有以下主要特点：固液分离率高、出水水质好、处理效率高、占地空间小、运行管理简单、应用范围广。现在膜生物反应器的处理对彖也由原来的城市生的降解效果也较传统方法好。目丽国内主要采用A·O(缺氧·好氧)与一"0(厌氧■缺氧■好氧)工化方面均优于A·O工艺，特别是反硝化率方tfA-A-O工艺是A-O工艺的两倍。焦化废水二级出水中COD和NH3·N常常超标，应进行三级处理。许多学者己研究出水进行处理的适宜pH值为6—8,最佳pH值为7;适宜温度范围为25—35°℃,最佳温度为BOD5等污染物浓度均低于国家规定的允许排放标准，处理后的水60%被回用。1.3处理要求根据当地环保局的要求，污水外排标准执行《污水综合排放标准》序号基本控制项目一级标准二级标准三级标准1化学需氧量(COD)2氨氮(NH₃-N)无要求3悬浮物(SS)《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)《地下工程防水技术规范》(GBJ108A7)《建筑结构荷载设计规范》(GBJ9-87)《建筑地基基础设计规范》(GBJ7·89)2.2设计原则(3)在总图布置方面，充分利用现有条件，因地制宜，少占用地；同时保证使污水处理设施与周围环境协调一致，不会影响环境美观。(5)废水处理工程中的设备选用国内先进节能优质产品，确保工程质量。2.3工艺选择化处理采用缺氧厌氧好氧(A2/O)法进行处理主要工艺单元在废水进入生化处理系统前起调节水量及均化水质的作用。机物(如有机酸),以提高废水的可生化性，有利于反硝化反应的进行和COD的最终降解。混合液在此进行反硝化反应，同时降解部分CODo所谓反硝化是指在缺氧条件卜',水中硝程可表示为：Ared+NO₃-^N₂+Aox(硝化细菌)条件下，水中的氨在亚硝酸菌和硝酸菌的作用卜'被氧化为硝酸的过程，其反应可表示(1)集水井体积aavt:水力停留时间=12h;(2)高H=4m;;(4)长L=15m;宽W=15m3.1.2隔油池X^-Q:流量，2=75/hQ·修止系数，与水平流速v和油珠上浮速度V的比值有关，取V:汕珠上浮速度，取V=1..6m/h池宽b不大于6.0m,深宽比为0.3—0.5;则取b=4.5m(5)局度/:调节时间，取10h(2)调节池面积HH:调节池水深，取5m;代入得取调节池长×宽=30m><5m。(1)V=Q*tV=75x1.2=90m³基木设计参数3.2.1好氧池生物固体停留时间公式(3·9)式中T:冬季水温，℃(取13℃);0=14d53.2.2厌氧池容积%=0=75x4=300/w³3.2.3缺氧池与好氧池容积式中Co,进水COD浓度，5000mg/L;Q,出水COD浓度，80mg/L;ム,污泥负荷，0.42kgCOD/(kgMLSSV¹=2928.6m³r=—=39.05h,取40hQ则V'=QT'=3000m³3.2.4反应池容积V=V+VA₂+Vo=3300m³池宽B2=4m,Vo=QT₀=2400m³式中去除lkgBOD的需氧量，kgO₂/kg的70%～80%,这里取70%)o定；,故障少；不产生噪声及其他公害。本设计采用直径为300mm的膜片式微孔曝气，安装在距好氧池底0.2m处，故实际浸没深度为4.8m。计算深度按照最不利条件考虑(本设计定为30℃),水中溶解氧饱和度分别为C$(2o)=9.17"?d,C$(3°)=7.63吨/么。微孔曝气器出口处的绝对压力Pb为二R。R。式中。氧转移折算系数(一般0=0.8～0.85,0氧溶解折算系数(一般0=0.9～0.97,温度为20℃时，脱氧清水的充氧量为：公式(3-16)取0.82);取0.95)R采用I型D=300mm的膜片式微孔曝气器，其服务面积为1.OnW个。所以每个好氧池需要的微孔曝气器的个数为120/1.0=120个布置形式为沿好氧池长的方向布置30个，间距为90cmo宽的方向布置4个，间距为100cm。每个曝气器的整个氧化池中空气管设计要考虑压力平衡，所以连成网状，沿池宽的方向分成四组，每组设一条支管每条支管有四条小支管，每条小支管有30个曝气器，四个好氧池共设一条支管管径为200mm,小支管管径为150mm。3.2.9鼓风机的选择为了保证正常工作要求，所需压力再乘以一个安全系数1.2,所以鼓风机所需压力P应鼓风机所需供气量：罗茨风机4台2备2用。3.2.10剩余污泥量剩余污泥量W由降解COD生成的污泥量Wi,扌Ⅱ除内源呼吸分解掉的污泥量W₂和不可生物降解悬浮固体W3构成(公式(3-18)式中a,COD的污泥转化率(d=0.5～0.6,取0.55);b,内源代谢系数，d"(一般采用0.05～0.1,取0.05);f,VSS/SS之比值(一般采用0.6～0.8,取0.75);W=0.55x1800(5-0.08)-0.05x3300x0.75x3+(0.28-0.02)x1800x0.5=4733.55kg/d=W,-W₂=0.55x1800x(5-0.08)-0.05x3300x0.75x3=4499.55^/6/表面水力负荷，沉淀区有效水深h2/?₂==1.0x2.5=2.5m沉淀区有效容积V]Vj=Ah₂=75x2.5=187.5m²式中v,最大设计流量时的水平流速，mm/s(一般不大于5mm/s,取2.0mm/s).沉淀池总宽度B-=-^->4(符合要求)kg/m³0.1kg/m³);R:污泥容量，kg/m³(一般为1000kg/m³);P.z污泥含水率，%(取97%);h=h₁+h₂+h₃+h₄'+h₄"3.4混凝沉淀池设计计算3.4.1涡流反应池设计计算(1)有效面积式中，们一圆柱部分面积，Di=V47i/^=V4x2.9/3.14=0.37m 2=75/(24x3600x2x0.7)=6.2x10*m²D2=J4.f2/龙=74x0.017/3.14=0.15mH2=D]/2=1.92/2=0.96mDi-Di丁H₃'-池底部立管高度，取0.2m+3.14x0.15²×0.2/4^5m³3.4.2沉淀池设计计算(1)沉淀池池长1L=3.6utt—沉淀时间，取2.5hL=3.6x2.5x2.5=21.6m(2)沉淀池面积AA=Qt/h₂式中，Q—设计流量，75m³/hh2—池有效水深，取2.25mA=75x2.5/2.25=83.3m²(3)沉淀池池宽BB=A/L=83.3/21.6=3.9m为使水流均匀分布，长宽比不小于4:1,L/B=21.6/3.9=5.5,比不小于8,L/h₂=21.6/2.25=9.6,符合要求。(5)每日产生的污泥量：Po—污泥含水率，一般取96%·98%,设计取98%p一河泥密度，以1000kg/m³计W=--------------—-1000x(100-98)=23.4m³/d(6)污泥区容积Vw2几(1+尺)QXR—[HI流比，为0.5公式(3-30)公式(3-31)L2)tana/?;=(21.6-3+0.3)x0.1=0.9mH=h1=0.3+2.25+0.5+1.5+0.19+1.1=5.84mhi一超高，取hj=0.3m;h₃缓冲层高，取h₃=0.5m:(1)调节池(2)水解酸化池G)沉淀池Qi=30m³/d,含水率98%Q₂=12m³/d,含水率98%Q₃=31.1m³/d,含水率99%Q₄=14m³/d,含水率98%总污泥量Q=Qi+Q2+Q3+Q4=30+12+31+14=87m³/d3.6.2污泥浓缩系统计算浓缩时间取24小固体负荷M,一般为10-35kg/(m²*d),取M=35kg/(m²*d),时，设计污泥量Q=87m³/d,浓缩后含水率为96%C=(W1+W₂+W3+W₄+W5)/QWi=600kg/d,W₂=240kg/d,W₃=(2)单池面积取2个池Al=A/n=40.8/2=20.4m²(4)污泥浓缩池工作部分高度孔上乩2皿24A24x40.8(4)污泥浓缩池总高度H=hi+h2+h3h3—缓冲层高度，取0.8m(5)浓缩后污泥体积泥斗容积：上底半径ri=2.4m,下底半径r₂=1.0m,取高h4=1.2m“3=警+甘2+2)=x(2.4²+2.4x1.0+1.0²)=11.50m³6个小时排一次泥，4V₃=4x11.5=46.0m³>35.75m³符合要求第四章平面及高程布置4.1污水厂平面布置原则7·功能明确、布置紧凑。首先应保证生产的需要，结合地形、地址、土方、结构和施工等因素全面考虑。布置时力求减少占地面积，减少连接管的长度，便于操作管理。和检修c4.2污水厂的平面布置d>200m时不小于3m.厂前区。应避免构筑物与附属生活设施的风向T扰。向仓库、检修间等应设车行道，其路面宽度3-4m,转弯半径为6m,厂区主要车行道宽5-6m,行车道边缘至房屋或构筑物外墙面的最小距离为1.5m.道路纵坡一般为1%-