内蒙华星能源初步方案污水部分

内蒙华星能源煤制天然气项目污水处理装置BOT投资污水处理单元技术方案目录1项目背景 32设计依据 33技术方案 33.1设计基础 33.1.1设计水量水质分析 33.1.2设计出水水质 63.2工程水质特点分析 73.3国内外工艺技术现状 83.3.1生化处理 83.3.2深度处理 103.3核心技术介绍 123.3.1载体流化床（CBR） 123.3.2气浮滤池（DAFF） 153.3.3三相催化氧化技术 173.4工艺流程 173.4.1工艺流程框图 173.4.2工艺流程说明 183.4.3各单元预计去除率 203.5工艺单体描述 203.5.1预处理 203.5.2生化处理 244投资估算 315运行成本估算 316附表 311项目背景本项目是年产40亿m3煤制天然气项目配套的污水处理工程。2设计依据设计院提供的水量及水质条件。3技术方案3.1设计基础3.1.1设计水量水质分析整个厂区产生的污水主要包括酚氨回收污水、生活及化验污水、地面冲洗水、低温甲醇洗污水等。循环冷却水排污、脱盐水站浓水与污水处理单元出水混合后进深度处理单元。酚氨回收污水的正常水量为1117m3/h，设计水质见表3-1。检验项目数值备注化学需氧量3500mg/L生化需氧量980～1015mg/L按B/C=0.28～0.29计氨氮＜150mg/L有机氮100mg/L硝酸盐（以N）计0.71mg/L亚硝酸盐（以N）计1.57mg/L挥发酚类（以苯酚）计300mg/L多元酚（以苯酚）计400mg/LpH6.5～7.5溶解性总固体＜2500mg/L硫化物＜30mg/L最大＜50mg/L氯根56mg/L硫酸根75mg/L磷酸盐1.35mg/L氟化物5.03mg/L碳酸盐(以CaCO3计)＜700mg/L重碳酸盐(以CaCO3计)氰化物0.17mg/L最大＜0.5mg/L钾2.01mg/L钠＜600mg/L钙3.01mg/L镁2.44mg/L铁1.35mg/L铝1.71mg/L锰＜0.002mg/L砷0.21mg/L汞0.0035mg/L铜＜0.002mg/L铬＜0.002mg/L钡0.085mg/L锶0.090mg/L铅0.025mg/L镉0.00058mg/L钛＜0.02mg/L总油≤50mg/L甲醇未检出甲醛＜0.05mg/L可溶性硅24.2mg/L胶体硅65mg/L苯并芘未检出二异丙基醚100mg/L挥发性脂肪酸618mg/L生活及化验污水的正常水量为12m3/h，水质见表3-2。厂区生活污水的取值可按照表中的低限值来选取。序号指标浓度(mg/L)高中低1总固体TS12007203502总溶解性固体TDS8505002503非挥发性5253001454挥发性3252001255悬浮物SS3502001006非挥发性7555207挥发性275165808可沉降物（mL/L）201059生化需氧量BOD540022011010溶解性2001105511悬浮性2001105512总有机碳TOC2901608013化学需氧量CODcr100040025014溶解性40015010015悬浮性60025015016可生物降解部分75030020017溶解性37515010018悬浮性37515010019总氮TN85402020有机氮3515821游离氮50251222亚硝酸盐00023硝酸盐00024总磷TP158425有机磷53126无机磷105327氯化物Cl-2001006028硫酸盐SO42-50302029碱度CaCO32001005030油脂1501005031总大肠菌（个/100mL）108～109107～108106～10732挥发性有机化合物（μg/L）＞400100～400＜100甲醇废水的正常水量为10m3/h，水质见表3-3。项目含量HCN0.5ppmNaOH0.1%甲醇150ppm～500ppm以上几股污水混合后的综合水量及水质见表3-4。序号名称水量（m3/h）pHCODCr(mg/L)NH3-N(mg/L）油(mg/L)TKN(mg/L)TDS(mg/L)酚类(mg/L)1化工区生活及化验污水126~925085020250-2酚氨回收污水11176~93500150≤50250＜25007003甲醇废水106~9750--10005地面冲洗水156~9500100500合计11656~93400150≤50250＜2500700污水处理单元的设计处理能力为1200m3/h。3.1.2设计出水水质污水处理单元的设计出水水质见表3-5。序号项目单位水质控制指标1pH值（25℃）—7.0～8.52悬浮物mg/L≤103浊度NTU≤54BOD5mg/L≤55CODCrmg/L≤506铁mg/L≤0.37锰mg/L≤0.28Cl-mg/L≤2509钙硬度（以CaCO3计）mg/L≤25010甲基橙碱度（以CaCO3计）mg/L≤20011NH3-Nmg/L≤512总氮mg/L＜3013总磷（以P计）mg/L≤114含盐量（注：非TDS，非溶解性总固体）mg/L实际进水的加权平均无机盐含量为考核基准，加入药剂带入盐量小于100mg/L。15石油类mg/L≤0.516细菌总数个/mL＜100017硫化物mg/L≤0.13.2工程水质特点分析废水水质因煤质和气化工艺的压力、温度等因素影响而有所不同，但主要组成基本相同。COD、酚、氰等主要成分含量均较高。因此，一般均采取脱酚蒸氨措施，以回收酚和氨。煤气化废水成分复杂，中科院生态环境研究中心在这种废水中检出173中有机物，其中41%即71种为含氧有机化合物，酚类占了其中的42种。表4-6为各类化合物的比例。其中酚类化合物数占24.3%，含氮化合物占27.2%，脂肪烃占13.9%，有些含氮或含氧的多环和杂环化合物很难生物降解。在废水中还检出无机元素28种，其中主要是硫、钾、砷、钙等8种，此外还检出阴离子4种，主要是氟、氯和硫酸根。表4-6煤气化废水中检出的有机物项目成分有机化合物数化合物数所占比例（%）脂肪烃2413.9芳香烃148.1多环芳烃126.9含氧化合物7241.0其中酚类4224.3含氮化合物4727.2含硫化合物52.9合计1731003.3国内外工艺技术现状煤气化废水污染物包括悬浮物、挥发酚、氰化物、油、硫化物、氨氮等，其中COD和氨氮为其主要特征污染物，是一种氨氮和有机物浓度较高的难生化降解的化工废水。目前，煤气化废水处理常规工艺是以生化为核心的三段处理工艺，分为预处理、生化处理和深度处理。其中，预处理主要去除部分悬浮物、油类等。生化处理主要有悬浮生长的活性污泥法和附着生长的生物膜法，生物膜法又可分为固定膜生物反应器和流动床两类。深度处理的可分为化学处理和物理化学处理两大类，其中化学处理包括臭氧氧化法、Fenton试剂法、二氧化氯氧化及湿式氧化法等，物理化学处理方法包括混凝沉淀法、吸附法、气浮等。现将国内外处理该种废水的技术现状简述如下。3.3.1生化处理生化处理主要有悬浮生长的活性污泥法和附着生长的生物膜法，生物膜法又可分为固定膜生物反应器和流动床两类。活性污泥法活性污泥是活性污泥处理系统中的主体作用物质。在活性污泥上的微生物群体在新陈代谢功能的作用下，将有机污染物转化为稳定的无机物质。煤气化废水的氨氮较高，必须考虑氨氮的去除。废水中的氨氮在各种微生物的作用下，通过硝化、反硝化等一系列反应最终形成氮气，从而达到处理的目的。目前常用的生物脱氮活性污泥工艺有A/O法、SBR法等。（1）A/O工艺目前国内主要采用A/O（缺氧-好氧）工艺及其变异型脱氮工艺进行煤化工废水的脱氮处理，脱氮效果较好。在缺氧段DO控制在0.5mg/L以下，兼性脱氮菌利用进水中的COD作为H的供给体，将好氧池混合液中的NO3-、NO2-还原生成氮气排放到大气中；好氧过程DO在3mg/L～6mg/L范围内，先由好氧池中的异养菌降解易降解的含碳化合物，再由亚硝化菌和硝化菌氧化氨氮，氧化生成的NO3-回流至缺氧段进行反硝化作用，最终实现脱氮。（2）SBR法SBR法（序批式活性污泥法）典型流程包括进水、反应、沉淀、排水、闲置等五个阶段；SBR池兼均化、反应、沉淀、生物降解、终沉等功能于一体，通过自动控制完成工艺操作，可方便灵活进行缺氧-厌氧-好氧的交替运行，不需污泥回流系统。SBR工艺的优点在于处理工艺流程简单，无需设置二沉池，无需污泥回流，占地面积较小等。生物膜法生物膜法的实质是使细菌和菌类一类的微生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁育，并在其上形成膜状生物污泥—生物膜。污水与生物膜接触，污水中的有机污染物，作为营养物质，为生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁衍增殖。与活性污泥法相比，生物膜法具有以下特征：参与净化反应微生物多样化；生物的食物链长；能够存活世代时间较长的微生物，因此，生物膜法的优势在于：对水质、水量变动有较强的适应性；不存在污泥膨胀问题，污泥沉降性能良好，易于固液分离；能够处理低浓度的污水。根据生物膜载体的特性，生物膜法可以分为固定膜生物反应器和流动床两类。（1）固定膜生物反应器固定膜生物反应器包括生物滤池、曝气生物滤池、接触氧化池等。对于来水悬浮高，COD浓度高的废水，固定膜生物反应器易于产生堵塞的问题。生物滤池容易堵塞；曝气生物滤池在高负荷工况下需要频繁的反冲洗；接触氧化池负荷过高时生物膜过厚，会引起填料堵塞问题。（2）流动床生物膜反应器流动床生物膜反应器是近年来颇受重视的一种新型生物膜反应器，是为避免固定床反应器需要定期反冲洗，生物滤池因阻塞需要清洗滤料、更换曝气器而发展起来的，是悬浮生长的活性污泥法和附着生长的生物膜法相结合的一种生物处理工艺。流动床生物膜反应器的填料具有很高的比表面积和与水接近的密度，生物膜能在填料内外表面大量地生长。流动床具有以下优点：污泥浓度高，抗冲击负荷能力强；不存在污泥流失问题；内部菌群生命周期长，菌群丰富，特别适宜硝化菌的生长。对于碎煤加压气化废水来说，由于其水质水量的波动较大，废水中难降解的物质多，氨氮含量较高，需要生物系统的泥龄较长，因此，生物膜法较活性污泥法更适宜处理煤气化废水，流动床生物膜反应器由于同时具备了活性污泥法和生物膜法的特点，非常适于处理本工程中的碎煤加压气化废水。3.3.2深度处理化学处理法（1）臭氧氧化法臭氧不仅能够氧化水中的无机物，如CN-、NH3等，而且能氧化难以生物降解的有机物，如芳烃化合物等。臭氧化反应的途径有两条：其一是臭氧通过亲核或亲电作用直接参与反应；其二是臭氧在碱等因素作用下，通过活泼的自由基，主要有·OH与污染物反应。臭氧能与许多有机物或官能团发生反应：C==C、C≡C、芳香化合物、杂环化合物、碳环化合物、==N—N、==S、C≡N、C—N、C—Si、—OH、—SH、—N==N—等。臭氧破坏和去除废水中污染物的作用已被广泛研究，对有机物臭氧化的产物也进行了一些研究。研究表明，臭氧化产物主要是一元醛、二元醛、醛酸、一元羧酸、二元羧酸类有机小分子。因此，臭氧氧化可以明显提高废水的可生化性，并对废水的色度有明显的去除效果，而且臭氧氧化法不会引起系统含盐量的提高。目前，臭氧氧化技术的发展包括光催化、催化氧化等。由于臭氧成本较高，如果直接投加在高浓度煤气化废水中，消耗量很大，所以，臭氧氧化一般用于深度处理，将废水中难降解污染物分解为小分子有机物。（2）Fenton试剂法该方法是以Fe2+为催化剂，H2O2在Fe2+催化下产生活泼的羟基自由基，进而引发和传递链反应，加快有机物和还原物质被氧化。Fenton氧化法具有以下优点：反应条件温和，设备比较简单，反应生成的羟基自由基可迅速降解多种有机物，提高废水的可生化降解性。但该方法同时也存在一些缺点：一是适用的pH值范围小，Fenton氧化一般在pH为3.5以下进行，极低的酸度要求增加了处理成本；二是常规的Fenton试剂属于均相催化体系，出水中含有大量的铁离子，需进行后续处理。针对本工程，要求尽可能减少TDS和铁离子的带入量，因此，Fenton法不适宜在本工程使用。（3）二氧化氯氧化二氧化氯氧化法是利用二氧化氯的强氧化性，对经生物处理后的废水进行深度处理，可以降低水中的COD。二氧化氯与有机物的反应较复杂，主要发生氧化反应，其产物主要有酸、醇、环氧化物等。与臭氧氧化相比，二氧化氯氧化的效果相对差一些。（4）湿式氧化法

湿式氧化法是在高温、高压下，利用氧化剂将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水，从而达到去除污染物的目的。与常规方法相比，具有适用范围广，处理效率高，极少有二次污染，氧化速率快，可回收能量及有用物料等特点，因而受到了世界各国科研人员的广泛重视，是一项很有发展前途的水处理方法。但是，湿式氧化法在实际推广应用方面仍存在着一定的局限性：①湿式氧化一般要求在高温高压的条件下进行，其中间产物往往为有机酸，故对设备材料的要求较高，需耐高温、高压，并耐腐蚀，因此设备费用大，系统的一次性投资高；②由于湿式氧化反应中需维持在高温高压的条件下进行，故仅适于小流量高浓度的废水处理，对于低浓度大水量的废水则很不经济；③即使在很高的温度下，对某些有机物如多氯联苯、小分子羧酸的去除效果也不理想，难以做到完全氧化；④湿式氧化过程中可能会产生毒性题解强的中间产物。物理化学处理法（1）混凝沉淀法混凝法是向废水中加入混凝剂并使之水解产生水合配离子及氢氧化物胶体，中和废水中某种物质表面所带的电荷，使这些带电物质发生凝集，从而去除水中细小的悬浮物和胶体污染物质。混凝法的关键在于混凝剂，常见的混凝剂包括PAC、聚合硫酸铁等。同时投加一定量的絮凝剂，可以提高废水中絮体的沉淀效果。（2）气浮气浮法是通过某种方法产生大量的微气泡，使其与废水中密度接近于水的固体或液态污染物微粒粘附，形成密度小于水的气浮体，在浮力的作用下，上浮至水面形成浮渣，进行固液或液液分离。气浮法用于从废水中去除比重小于1的悬浮物、油类和脂肪，并可用于污泥的浓缩。常用的溶气气浮通过加压释放出的微小气泡，可以将水中的细小悬浮物粘附至表面加以去除。（3）吸附法吸附法处理废水，就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。目前常用吸附剂有活性炭、磺化煤、矿渣、硅藻土等。这种方法处理成本高。吸附剂再生困难，不利于处理高浓度的废水。综合以上分析，本技术方案中工艺路线推荐采用“水解酸化+缺氧+好氧CBR+活性污泥+二沉池+絮凝沉淀+臭氧氧化+流动床生物膜反应器+气浮滤池”的工艺路线。3.3核心技术介绍3.3.1载体流化床（CBR）本工程好氧生化采用了载体流化床（CarrierBiofilmReactor）工艺技术，以下对CBR技术做一个简单介绍。基本原理CBR实际上是一种基于特殊结构填料的生物流化床技术，该技术在同一个生物处理单元中将生物膜法与活性污泥法有机结合，提升反应池的处理能力和处理效果，并增强系统抗冲击能力。微生物附着生长于悬浮填料表面，形成一定厚度的微生物膜层。独特设计的填料在鼓风曝气的扰动下在反应池中随水流浮动，带动附着生长的生物菌群与水体中的污染物和氧气充分接触，污染物通过吸附和扩散作用进入生物膜内，被微生物降解。附着生长的微生物可以达到很高的生物量，因此反应池内生物浓度是悬浮生长活性污泥工艺的2～4倍，可达8～12g/L，降解效率也因此成倍提高。由于微生物为附着生长方式（不同于活性污泥的悬浮生长），流动床载体表面的微生物具有很长的污泥龄（20~40天），非常有利于生长缓慢的硝化菌等自养型微生物的繁殖，填料表面有大量的硝化菌繁殖，因此系统具有很强的硝化去除氨氮能力。同时附着生长方式利于其它特殊菌群的自然选择，而这些特殊菌群可有效的降解炼油废水中的特征污染物，特别是一些难降解的污染物，从而获得更低的出水COD浓度，提升出水水质。悬浮填料通过在出口处增加筛网，可将填料保留在反应池内，填料表面的微生物也随之停留在反应池内，反应池内微生物浓度相对稳定，对来水的水质和水量冲击具有更强的抗冲能力。CBR流动床技术的应用方式比较灵活，既可应用于好氧单元，借助曝气升力形成流化态，也可应用于厌氧反应单元，借助水下搅拌器形成流化，使载体上的微生物与进水达到理想的完全混合状态，增加接触，提高去除效果。CBR技术的关键在于采用了独特的悬浮填料，由于该填料独特的结构设计，使CBR较传统流化床工艺具有更高的污泥浓度、更均匀的流化态，从而获得更好的净化效果。其核心技术CBR采用独特结构的悬浮填料，该悬浮填料具有以下显著特点：图3-1填料实物图图3-1填料实物图填料外部膜更新快活性强，内部膜受到充分保护，生物生长状态良好，彻底改变传统填料只能外部生长的方式，使微生物的降解效率更高。特殊的结构使水中空气气泡和污染物可自由穿过填料内部，增加生物膜与氧气和污染物的接触机率，大大提高了系统的传质效率，提高生物的降解活性。填料内部生物菌群生命周期长，菌种丰富，特别适合硝化菌的生长，并兼有厌氧好氧双重特点，硝化反硝化脱氮效果明显。2）生物载体表面积大（内部受保护的有效比表面积500m2/m3）足够大的载体表面积适合微生物的吸附生长，有效生物浓度达10g/L以上（传统活性污泥仅为2~4g/L），处理能力更强，容积负荷是传统活性污泥法的2~4倍。高的生物浓度使来水的水质波动得到充分的分散，并迅速被消减，从而提高了系统的抗冲击负荷能力；而且微生物固定于悬浮填料上，不随水流流出反应池，因此不存在生物流失问题。3）科学的配比，使填料挂膜后比重接近于1（挂膜前0.96）合适的比重使填料在轻微搅拌下即可获得完全的流态化，最大限度的降低能耗；填料自由通畅的旋转，增加对水中气泡的撞击和切割，破碎大的气泡，延长气泡在水中停留时间，氧的利用率可提高3~5个百分点，有效的降低了供氧能耗。工程应用优势CBR技术在工程上的应用优势主要表现在以下几个方面：（1）更高效的脱碳能力CBR载体上的高浓度的生物菌群可获得很强的COD降解能力，COD容积负荷最高达到6~10kgCOD/m3.d；同时载体上丰富的生物菌群类型，增加了对难降解有机物的降解性能，因此系统的出水水质更好。（2）更优越的脱氮效果CBR载体上的生物膜污泥龄长，非常适宜于硝化菌的生长，硝化菌浓度高，因此硝化脱氮能力显著，25℃的硝化效率达720~1000gNH4-N/m3.d，而传统的活性污泥法在污泥浓度为3g/L的情况下，硝化效率低于100~200gNH4-N/m3.d。通过增加前置反硝化段还能去除系统总氮，脱氮效果达1,100gNOx-N/m3.d(25℃)。（3）更稳定的出水水质CBR能够获得稳定的出水水质主要得益与该工艺很强的抗冲击负荷能力。CBR反应池内高浓度的生物量以及附着生长的特性使反应池内一直保持着较高的生物浓度，来水水质的波动可被迅速分解，确保出水水质稳定。这一特性非常适用于煤化工、精细化工（如制药）、石油化工废水水质水量波动大的特点。（4）更简捷的运行管理载体流动床技术属于生物膜技术，不存在传统活性污泥法的污泥膨胀、污泥上浮以及污泥流失等问题，也不用担心传质问题和供氧问题，因此不必频繁的监控反应池污泥情况和变换运行参数，使日常的运行管理更简捷。（5）较低的运行能耗CBR特殊载体的引入可提高氧的利用率3~5％，因此充氧能耗降低；而紧凑的工艺结构也有利于节能。（6）更低的建设投资和占地面积CBR处理单元的引入可显著提高A/O工艺的容积负荷率，从传统A/O工艺的0.5～1kgCOD/m3.d提升到2~4kgCOD/m3.d。在获得相同处理能力和处理效果的条件下，CBR可减少构筑物容积和占地面积1~3倍。（7）更少的维护和检修CBR采用的填料材质坚固稳定，可保证使用20年以上不需更换。配套使用的高强度耐腐蚀塑料穿孔管曝气系统长期使用免维护，彻底杜绝了传统橡胶微孔曝气器易破损的问题，从而大大减少了日常维护和检修费用，保证系统的长期连续运行。（8）更少的剩余污泥产量CBR系统中微生物污泥龄长（20~40天），生物相多而且稳定化，同时微生物自身氧化分解，故系统污泥产生量少，降低污泥产量20％以上，相应减少了污泥处理费用。后续的低负荷活性污泥工艺类似于延时曝气工艺，在提供更好水质的同时，降低污泥产量。（9）更灵活的运行方式CBR可根据不同的来水水质，选择不同的填料填充率，以获得相应的处理能力。通过填料的增加可以轻松的获得整体处理能力的提升，满足日后污水进一步扩能的需求。3.3.2气浮滤池（DAFF）本工程后端水质保证措施采用了气浮滤池设备，以下对其做一个简单介绍。基本原理气浮滤池（DissolvedAirFlotationandFiltration，简称DAFF）是溶气浮选池（DAF，DissolvedAirFlotation）与多介质滤池（MMF，MultimediaFilter）相结合的一种新型工艺。下图是DAFF结构示意图，见图4-2。图4-2DAFF结构示意图气浮滤池上部为矩形溶气浮选池（DAF），下部为综合滤料过滤池。DAF系统内，通过溶气和溶气释放系统，将产生的微气泡粘附于悬浮物体表面，使悬浮物混合体比重略小于水的比重，由此悬浮物被气泡带至水面，然后通过撇渣器将悬浮物撇除。气浮池下部为过滤池进一步去除水中细小的悬浮物质。DAF池构造前部为混合区，为使污水和溶气水有效混合，污水流通过DAF池前部的进水管进入DAF池混合区，在混合区，溶气水和被处理水充分混合，同时由于溶气水突然减压，被溶入水中的气体呈微气泡释放，并很快分散粘附于水中悬浮的固体颗粒周围，气泡颗粒形成很轻的絮体浮至水面，形成漂浮污泥，在气浮区表面形成一层污泥层，通过刮泥机刮板将污泥刮入集泥槽（管），由集泥槽（管）自流入污泥贮池，贮池内设回流泵与污泥泵，可将污泥提升到输入槽中转输至污泥脱水系统。主要技术参数部分回流溶气气浮，回流比10~20％气泡直径：10~20μm（远好于传统气浮的20~50μm）出水浊度：1NTU（实际运行结果可达0.3NTU）技术优势利用高精度先进的控制系统将气浮与滤池联合起来运行，充分运用了两种工艺的优点；利用轻质易浮特点进行的较好的泥水分离，DAF工艺能将水中分离出来污泥的含固率提高到2%以上，减少排泥水量的消耗量，降低处理厂工艺的自耗水量，节约用水。DAF分离器能将水中SS降至10mg/L以下，出水水质好，特别在冬季低温状态下的泥水分离更能显示出水水质高的特色；结构紧凑，占地面积小，将气浮和过滤在同一构筑物中集成，建设成本低，处理效率高。应用于给水及污水深度处理，特适用于面积较小的处理场合。3.3.3三相催化氧化技术煤气化废水处理达标工艺的核心是采用新型高效催化氧化技术——三相催化氧化技术，通过该技术将经过生化处理后的煤气化废水中的有机物进一步氧化去除。该技术的原理就是在表面催化剂存在的条件下，利用强氧化剂——臭氧，在常温常压下催化氧化污水中的有机污染物，或直接氧化有机污染物，或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物，提高废水的可生化性，较好的去除有机污染物。在降解COD的过程中，还可以打断有机分子中的双键发色团，如偶氮基、硝基、硫化羟基等，达到脱色的目的。三相催化氧化的三相分别是：由风机送入塔内的压缩空气（气相），臭氧发生器产生的高效氧化剂与污水的混合物（液相），和固定在载体上的催化剂（固相），其中催化剂为复合型贵金属化合物，正是该催化剂的作用，使空气中的氧气也作为氧化剂参与反应，从而减少了液相氧化剂的耗量，降低了处理成本，提高了处理效率，又能使反应速度大大加快，缩短了废水在塔内的停留时间。废水经预处理除去水中杂物后，进入催化氧化塔，水中有机污染物在催化剂的作用下被氧化剂分解，难降解有机物被断链，大分子变成小分子，小分子再进一步被氧化为二氧化碳和水，从而使废水中的COD值大幅度降低，色泽基本褪尽。3.4工艺流程3.4.1工艺流程框图

溶气气浮隔油池地面溶气气浮隔油池地面冲洗水及污染雨水气浮滤池吹脱池/好氧CBR池臭氧催化氧化池混凝沉淀池活性污泥池二沉池好氧CBR池缺氧池水解酸化池调节池酚氨回收污水甲醇装置污水气浮滤池吹脱池/好氧CBR池臭氧催化氧化池混凝沉淀池活性污泥池二沉池好氧CBR池缺氧池水解酸化池调节池酚氨回收污水甲醇装置污水生活污水格栅集水井生活污水格栅集水井事故池事故池回流污泥回流污泥上清液及脱出液上清液及脱出液硝化液回流硝化液回流剩余污泥剩余污泥浓缩池浓缩池脱水系统脱水系统泥饼外运泥饼外运至循环水系统至回用单元至循环水系统至回用单元3.4.2工艺流程说明厂区生活污水及其他生产废水经过动力管线输送至污水处理场，其中生活及化验污水经过机械格栅拦截去除漂浮物等大的杂质后流入调节池，地面冲洗水及初期雨水由于含有少量的油，经隔油和溶气浮选去除浮油后送入调节池。经萃取、蒸氨处理后的煤气化废水由动力管线输送至调节池进行均质均量调节。调节池内设置机械搅拌。为了防止冬季停车废水冻结，池内设置蒸汽伴热管网。当全厂生产出现事故状态时，进入污水处理系统的污水水质会超标。当水质超标时，则先将进水送到污水事故水池存放，待正常后，将污水事故水池污水少量的按一定比例与污水处理进水混合后，缓慢处理，保证微生物的正常生长。为了保证生化进水在合适的pH范围，在调节池设置酸、碱加药点，经酸碱调节后进入水解酸化池。在水解酸化池内，通过微生物作用提升废水可生化性；为了保证生化细菌生长对磷的需求，于水解酸化池入口处设置磷盐投加点。水解酸化池依次自流进入缺氧池、好氧CBR池、活性污泥池，通过微生物缺氧反硝化、好氧反应达到脱氮、脱碳的目的。缺氧池的前端设置有生物选择区，对微生物起选择作用，并能起到脱除回流液中溶解氧的作用；缺氧池内采用潜水搅拌机搅拌混合；好氧CBR池内投加生物填料；活性污泥池出水回流（硝化液）至缺氧池进行脱氮反硝化处理。为了消除鼓风搅拌引起的泡沫，池子四周设置喷淋消泡管，喷淋水源采用混凝沉淀的出水，由泵加压提升输送至各消泡喷头。活性污泥池出水进入二沉池沉淀去除大部分悬浮物，静压排泥至污泥池，部分污泥回流至缺氧池，剩余污泥排放至污泥浓缩池。二沉池上清液自流进入混凝沉淀池，上清液中含有的悬浮物经过混凝反应，形成矾花后流入混凝沉淀池进行沉淀，沉淀污泥静压排入污泥池，然后通过污泥泵提升排入污泥浓缩池。混凝沉淀池上清液自流进入中间水池，经提升泵提升进入催化氧化池，通过废水与臭氧接触反应将大分子难降解的污染物转化为小分子有机物；池内填充能促使反应快速进行的催化剂载体。经过臭氧接触氧化后废水自流排入好氧CBR2池，在好氧CBR2池前端设置吹脱池，通过鼓风曝气去除废水中残余臭氧，臭氧氧化反应塔顶部尾气和吹脱废气经尾气破坏装置处理后高空排放。CBR2池出水自流进入气浮滤池（DAFF），去除水中悬浮物及部分有机污染物，出水进入清水池，一部分经泵提升至回用水系统继续处理，另一部分直接回用至气化循环水系统。污泥池及浮渣池排出的剩余污泥输送至污泥浓缩池，浓缩后污泥由泵输送至污泥脱水机房，经过加药（PAM）混合后脱水处理；污泥浓缩池上清液及脱水机脱出液集中收集到废水收集池，然后经泵提升进入调节池重新处理，脱水后泥饼外运处理。3.4.3各单元预计去除率工艺单元进水COD(mg/L)出水COD(mg/L)COD去除率进水TKN(mg/L)出水TKN(mg/L)TKN去除率水解酸化340032005%250250-缺氧池3200270015%2502404%好氧CBR池2700135050%24020016%二沉池135050063%2001095%混凝沉淀50020060%1010-臭氧催化氧化+CBR2005575%10550%气浮滤池555010%55-3.5工艺单体描述3.5.1预处理生活污水格栅功能：去除生活污水中的漂浮物等。格栅间设计参数：设计水量30m3/h（最大）结构型式框架构筑物尺寸（单座）3.0×3.0×3.0m数量1座格栅渠设计参数设计水量30m3/h（最大）结构型式钢砼构筑物尺寸（单座）渠宽0.3m，渠深待定数量1座配套设备、仪表：机械细格栅设计水量30m3/h（最大）数量1台规格机架材质SS304，栅隙5mm，安装角度70°，渠宽0.5m，渠深待定栅渣小车数量1台规格材质SS304，V=0.5m3集水井设计参数设计水量30m3/h（最大）结构型式钢砼构筑物尺寸（单座）3*3*6m数量1座配套设备、仪表：提升泵数量2台规格Q=30m3/h，H=15m地面冲洗水隔油池功能：去除地面冲洗水中的浮油。隔油池设计参数：设计水量35m3/h（最大）结构型式碳钢防腐尺寸3.0×12×2.5m数量1台配套设备、仪表：刮油刮泥机数量1台规格材质碳钢防腐集油管数量1台规格材质碳钢防腐地面冲洗水溶气气浮功能：进一步去除地面冲洗水中的浮油、乳化油等。溶气气浮设计参数：设计水量35m3/h（最大）结构型式碳钢防腐尺寸2.0×6.0×3.0m数量1台配套设备、仪表：溶气罐数量1台规格材质SS304，V=1m3回流泵数量2台规格Q=10.5m3/h，H=80m絮凝搅拌机数量1台规格材质碳钢防腐刮渣机数量1台规格主轴材质SS304，刮板橡胶配套仪表数量1套事故池功能：提供事故状态下的应急储水，待正常后小流量提升至生化系统中。事故池设计参数：设计水量1200m3/h结构型式钢砼停留时间48h有效容积57600m3数量1座配套设备、仪表：潜水搅拌机数量20台规格N=15kW，材质SS304提升泵数量2台规格Q=120m3/h，H=10mpH计数量1台电磁流量计数量1台规格DN150调节池功能：进行水质水量的调节。调节池设计参数：设计水量1200m3/h结构型式钢砼停留时间24h有效容积28800m3数量1座配套设备、仪表：潜水搅拌机数量10台规格N=15kW，材质SS304提升泵数量3台规格Q=600m3/h，H=10mpH计数量1台电磁流量计数量1台规格DN4503.5.2生化处理水解酸化池功能：提升污水的可生化性。水解酸化池设计参数：设计水量1200m3/h结构型式钢砼停留时间8h数量3座配套设备、仪表：弹性填料数量3200m3规格材质PP填料支架材质碳钢防腐缺氧池功能：反硝化脱除硝态氮。缺氧池设计参数：设计水量1200m3/h结构型式钢砼停留时间16h数量3座配套设备、仪表：潜水搅拌机数量16台规格N=10kW，材质SS30好氧CBR池功能：高负荷的生物膜反应器，提升系统抗冲击负荷的能力。预计COD去除率50%。好氧CBR池设计参数：设计水量1200m3/h结构型式钢砼停留时间12h数量3座填充率40%配套设备、仪表：CBR填料数量5760m3规格直径25mm，高10mm，材质HDPE进水筛网数量3套规格材质SS304，单套面积5m2出水筛网数量3套规格材质SS304，单套面积80m2曝气装置数量3套规格材质HDPE，单套服务面积800m2DO仪数量3台好氧活性污泥池功能：进一步去除COD和氨氮。好氧活性污泥池设计参数：设计水量1200m3/h结构型式钢砼停留时间54h数量3座配套设备、仪表：微孔曝气器数量21600套规格直径215mm，膜片式硝化液回流泵数量4台（3用1备）规格Q=1200m3/h，H=1mDO仪数量3台pH计数量3台二沉池功能：泥水分离。二沉池设计参数：设计水量1200m3/h结构型式钢砼表面负荷0.7m/h尺寸直径27m，高3.5m数量3座配套设备、仪表：二沉池刮泥机数量3台规格直径27m，材质水上部分碳钢防腐，水下部分SS304污泥回流泵数量3台（2用1备）规格Q=400m3/h，H=15m混凝沉淀池功能：投加混凝剂，去除二沉池出水中残留的胶体和悬浮物，降低出水COD。混凝沉淀池采用高密度沉淀池的形式。混凝沉淀池设计参数：设计水量1200m3/h结构型式钢砼数量3座配套设备、仪表：混凝搅拌机数量3台规格N=1.5kW，材质碳钢防腐絮凝搅拌机数量6台规格N=0.75kW，材质碳钢防腐中心传动刮泥机数量3台规格直径8m，N=0.75kW，水下材质SS304，水上部分碳钢防腐非标件数量3套，材质碳钢防腐斜管及斜管支撑数量3套规格斜管材质乙丙共聚，支撑材质碳钢防腐污泥循环泵数量4台规格Q=20m3/h，H=30m污泥外排泵数量4台规格Q=20m3/h，H=30m臭氧催化氧化池功能：通过臭氧催化氧化作用，提升废水的可生化性。臭氧催化氧化池设计参数：设计水量1200m3/h结构型式钢砼数量3座空床停留时间1.5h臭氧投加量80mg/L配套设备、仪表：臭氧发生器数量3台规格氧气源，32kg/h，配套尾气破坏装置催化剂数量1800m3规格柱状臭氧曝气装置数量3套规格材质钛材吹脱池/好氧CBR2池功能：通过空气吹脱废水中残余的臭氧，随后进入好氧CBR池中，利用微生物进一步去除废水中残余的COD。吹脱池设计参数：设计水量1200m3/h结构型式钢砼数量3座停留时间1.5h配套设备、仪表：吹脱装置数量3套规格穿孔管，材质SS304在线ORP仪数量3台好氧CBR池设计参数：设计水量1200m3/h结构型式钢砼数量3座停留时间4.8h配套设备、仪表：好氧CBR填料数量1728m3规格直径25mm，高10mm，材质HDPE出水筛网数量3套规格单套面积16m2，材质SS304曝气装置数量3套规格穿孔管，材质HDPE，单套服务面积320m气浮滤池功能：通过气浮和过滤的一体化装置去除污水中的悬浮物，保证进回用系统的水质，同时一部分产水直接回用至气化循环水系统。气浮滤池设计参数：设计水量1200m3/h结构型式钢砼数量2座4格配套设备、仪表：快混搅拌机数量2台规格N=5.5kW，材质SS304絮凝搅拌机数量8台规格N=0.37kW，材质SS304刮渣机数量4台规格N=0.55kW，主轴材质SS304，刮板材质橡胶过滤系统数量4套规格含滤料、滤头溶气罐数量2台规格V=4m3，材质SS304溶气释放装置数量4套规格材质SS304非标件数量4套规格主要材质SS300鼓风机房鼓风机房设计参数：计算风量1300m3/min结构型式框架数量1座尺寸24×10.5m配套设备、仪表：鼓风机数量6台（5用1备）规格Q=270m3/min，H=7m1污泥脱水机房脱水机房设计参数：污泥量生化污泥量为28224kgDSS/d无机污泥量为24000kgDSS/d结构型式框架数量1座尺寸39*12m配套设备、仪表：离心脱水机数量3台规格Q=36m3/h螺旋输送机数量3台材质SS304污泥输送泵数量4台规格Q=36m3/h，H=30m4投资估算初步投资估算见下表：序号类别费率费用（万元）(1)工艺及仪表设备9737.24(2)管道材料、电气设备及电气自控材料等3894.90(3)土建10842.54(4)安装8%1090.57(5)设计费688.60(6)管理费4%1050.15(7)税金3.40%928.34总计28232.335运行成本估算吨水成本按照处理量1200m3/h折算。药剂名称投加比例（mg/L）每小时用量（kg/h）药剂单价（元/kg）总价（元/h）吨水成本（元/吨）PAC20024024800.4阴离子PAM5615900.075阳离子PAM56201200.1磷酸二氢钠50604.51800.225药剂费小计0.8单价用量吨水成本（元/吨）电