1、焦化废水处理工程焦化废水处理工程调试方案唐山市科林科技有限公司2008年5月1日目录一、 焦化废水处理工艺概述 21. 焦化废水的来源 22. 工艺处理水质、水量及进出水水质指标 23. 焦化废水处理工艺流程及工艺说明 34. 工艺主要构筑物组成及作用 55. 工艺主要设备及作用 8二、 废水处理调试内容及任务 101 调试前准备工作102 调试阶段102.1污泥的投加阶段102.2污泥的培养阶段112.3污泥的驯化阶段113调试阶段异常状况的判断13三、生化处理工艺术语及定义 14四、生化工艺运行控制要点 15五、生化工艺控制参数 17六、生化工操作规程 18七、实验室操作规程 19八、附表
2、 20 1.生化处理工艺平面布置2.调试记录表3.实验室所需药品和仪器 4.调试所用药品一览表一、 焦化废水处理工艺概述1. 焦化废水的来源 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。其组成复杂，含有大量的酚类、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物，还含有氰、无机氟离子和氨氮等有毒有害物质，污染物色度高，属较难生化降解的高浓度有机工业废水。2. 工艺处理水质、水量及进出水水质指标（1）本污水处理站的设计能力为：焦化废水Q=25m3/h；生活污水：Q=7.5 m3/h（做为稀释水） 表1：设计进水水质表序号污染物名称进水浓度1PH7.5-9.52CODCr (mg/L)
3、3500-40003SS (mg/L)2004氰化物 (mg/L)105挥发酚 (mg/L)900-12006硫化物 (mg/L)307矿物油 (mg/L)90-1308全氨 (mg/L)250-300表2：进A/O池水质如下(达不到时用生活污水进行稀释)：序号污染物名称设计进水浓度1PH7.5-9.52CODCr (mg/L)16003SS (mg/L)2004氰化物 (mg/L)105挥发酚 (mg/L)3006硫化物 (mg/L)307矿物油 (mg/L)108氨氮 (mg/L)250-300（3）出水水质指标根据要求，处理后出水要达到钢铁工业污染物排放标准（GB13456-92）中的二
4、级标准，具体如下：表3：设计出水水质表序号污染物名称出水指标1PH6.0-9.52CODCr (mg/L)1503SS (mg/L)1504氰化物 (mg/L)0.55挥发酚 (mg/L)0.56硫化物 (mg/L)1.07矿物油 (mg/L)108全氨 (mg/L)25 (氨氮)3. 焦化废水处理工艺流程及工艺说明焦化废水的处理主工艺选用了A/0法。该工艺处理系统的入水水质要求NH3-N300mg/l，C/N比3-5左右。根据该项目入水水质情况需对其进行预处理。预处理工艺采用蒸氨工艺，将含有高浓度氨氮的废水在碱性条件下（PH在10左右）将NH3-N转化为NH40H，塔顶得到回收的NH40H，
5、塔底出水的NH3-N降至300mg/l以下使废水NH3-N达到生化入水水质的要求。并通过隔油、气浮措施使C/N比达到3-5的要求，然后进入A2/O工艺处理。一级A池目的在于提高B/C比，提高废水的可生化性，经酸化后的出水使部分不易被微生物降解的有机物变成易于生物降解的有机物，用以满足进入A/O工艺的水质要求。经过酸化处理后的出水与稀释水（含磷）共同进入A/O池，利用微生物的新陈代谢作用，去除污水中的大部分污染物，如酚、氰、CODcr、SS,同时进行硝化和反硝化反应，有效地去除氨氮，经二沉池的出水可重复使用；需要外排时需进入混凝沉淀池进一步处理以保证出水水质，混凝沉淀采用高铁酸盐作混凝剂具有化学
6、氧化和混凝双重作用使出水达到排放标准。生物处理阶段产生的污泥部分回流到A池，部分剩余污泥外排到污泥浓缩池待进一步压滤处理。经过压滤处理后的泥饼外排，压滤出水回调节池。有效的防止二次污染的产生。目前工艺流程图如下：进水浮油外排隔油池调节池泵投加聚铝混凝气浮池 厌氧酸化曝气稀释水A/O浓缩池泵泵污泥泵污泥排泥二沉池压滤机泵泥饼外排水回流到调节池 投加高铁混凝反应池沉淀池清水池图例： 水线 泥线 油渣线 加药线排水4工艺主要构筑物组成及其作用（1）主要构筑物组成一览表：序号名 称数量单位外型尺寸1隔油池1座13432调节池、水泵房加药间1座1583.73气浮池1座2.582.84水解酸化池1座22.
7、2252.15.05A/O池1座22.22527.95.06二沉池1座307.5254.57混凝沉淀池1座8清水池1座9污泥浓缩池1座10风机房1座32.95.93.011污泥泵房1座12回水泵房1座13配电室1座14压滤车间1座（2）构筑物的作用隔油池：焦化废水中的悬浮物及重油在该池中沉淀分离，使较轻的油珠上升至水面，从而使水中的油粒分离出来。油位到达一定程度后通过刮油机排入浮渣池，。隔油池的除油效率在70%80%左右。隔油池含刮油刮渣机 一台 调节池：经过隔油处理后的出水自流入调节池，调节池在工艺中主要起调节水质、水量的功能,以保证进入后级系统的水质均匀、水量稳定。防止由于工业废水水量、水
8、质变化大，水量和水质的变化将严重影响水处理装置的正常工作。由于剩余氨水氨氮的浓度较高，不能直接进入生化系统，所以本调节池兼起到化学沉淀法脱氮作用，沉淀过程中产生的污泥由排泥泵排放到污泥池。气浮池：气浮池采用的是浮上法；浮上法是一种有效的固-液和液-液分离方法，常用与对那些颗粒密度较小或小于水的细小颗粒的分离；浮上法净水的原理是设法在水中通入或产生大量的微细气泡，便其粘附于杂质絮粒上，造成整体比重小于水的状态，并依靠浮力使其迅速上浮至水面，从而获得固液分离的一种净水方法。因此在本工艺中气浮池对经过隔油处理后的出水进一步进行油水分离；并经过混凝反应去除焦化废水中含有的细小悬浮颗粒，为进入生物系统创
9、造条件。经混凝气浮产生的浮渣自排入隔油池储油槽。气浮池主要由混凝搅拌、加压溶气及溶气释放装置、刮渣机构及等部分组成。 PAC加药装置：PAC加药装置用于PAC药液的制备及投加,焦化废水投加PAC后通过混合反应,使污水中的小颗粒的悬浮物凝聚,生成大颗粒的絮状体,以便后级浮选及截留去除。由于焦化废水中含有悬浮物、不溶性有机物、胶体等杂质,这些杂质往往带有一定量的同性电荷,它们相互排斥,难以自动聚集成大颗粒,PAC(聚合氯化铝)是长链的高分子聚合物,在水中可形成带电荷的AlX(OH)y3X-y长链多功能基团,它具有压缩胶体双电层作用,同时对异性电荷也可以起到混合的作用,而且每一个基团都可以吸附水中分
10、散的悬浮物、有机物、胶体等小颗粒杂质,经混合反应使基团凝聚成较大颗粒絮状矾花。 A2/O生化系统:a、水解酸化池：水解酸化池（缺氧池）由兼性菌在缺氧条件下利用小分子有机物质为基质对废水中的多种复杂有机物质进行水解，提高废水的可生化性,同时去除进水中的部分含碳有机物，为后序A/O工艺A段提供可用的碳源,以提高反硝化速率。 工艺设计水解酸化池 一座三格；内设酸化配水系统三套；弹性填料及支架 三套。b、 A/O池：A/O池为前置反硝化系统，其工艺原理是充分利用微生物的反硝化和硝化作用进行脱氮。该工艺利用水中有机物作为碳源，不再外加碳源。A/O工艺对COD、和NH3-N都有良好的去除效果。A/O设计参
11、数：焦化废水25m3/h，生活污水7.5m3/h设计，处理能力按污泥负荷0.07 kg BOD5/(kgMLSSd)。污泥浓度按3000mg/L水温10进行设计计算。A/O池池一座分三格。c、 二沉池：A/O池出水自流入二沉池，二沉池中污泥和混凝液回流入A池，部分剩余污泥由排泥泵排入污泥浓缩池。二沉池设计参数：二沉池负荷 0.64m3/m2h，二沉池污泥回流量约为：1倍的处理水量。混合液回流量约为：3倍的处理水量。 混凝沉淀池：混凝沉淀池的主要作用是对二沉池的出水做进一步的处理，采用新型的混凝剂高铁酸盐进一步脱色、去除氨氮和CODcr，使出水稳定达标。沉淀池采用斜管式沉淀池，以提高沉淀效果。出
12、水堰设计为齿形集水堰，使出水液位控制在一定范围内，且出水均匀稳定。沉淀池内的污泥由排泥泵排入污泥浓缩池。混凝沉淀池的设计负荷为：1.0m3/m2h。在混凝反应过程中投加的混凝剂为新型混凝剂高铁酸盐。高铁酸盐作为一种非氯型高效多功能水处理剂，在水处理领域具有广泛的用途。高铁酸盐是一种氧化能力极强的六价铁化合物，其溶液呈深紫色，无论在酸性或碱性介质中，均表现出极强的氧化性，常用的高铁酸盐有高铁酸钾(K2FeO4,)和高铁酸钠(Na2FeO4)两种。高铁酸盐的氧化还原电位为: 酸性介质：Fe3+ + 4H2O FeO42- + 8H+ + 3e E。=2.20V碱性介质：Fe（OH）3 + 5 OH
13、- FeO42- + 4H2O + 5e E。=0.72V由于高铁酸根在水溶液中所具有的强氧化性，使得其在废水处理中呈现出某些特殊的功能:(1) FeO42-在水中可以氧化去除其中的部分有机或无机污染物。(2)具有高效快速的杀菌消毒作用，无毒、无污染、无刺激性，其效力优于氯气，且不产生二次污染，不引入有害元素。(3) FeO42-在氧化还原过程中新生成Fe3+的是优良的絮凝剂或助凝剂。(4)其氧化还原产物Fe(OH)3还具有高度的吸附活性，对水中的污染物去除具有协同效果。(5) FeO42-还具有去除水中腐殖质、脱色、除臭等效能。污泥浓缩池：由二沉池和混凝沉淀排出的污泥由泵送入污泥浓缩池，污泥
14、浓缩池中的污泥应经过板框压滤机压滤处理后产生的泥饼外运，压滤出水回调节池。对污泥的进一步处理防止了二次污染的产生。由于现阶段产生的污泥较少并结合厂方情况，浓缩池中的污泥由排泥泵外排。5.工艺主要设备及其作用 （1）工艺主要设备一览表序号名称型号规格数量单位材质功率隔油池1刮油机FL40001台A3环氧漆防腐0.75kw调节池水泵房、加药间1提升泵50UHB-ZK-25-182台流量25m3/h，扬程18m4kw2气浮回流水泵50UHB-ZK-12-401台流量12m3/h，扬程40m5.5kw3加压溶气罐及释放器1套A3环氧漆防腐4空气压缩机Z-0.2/71台2.2 kw5加药系统PACFMS
15、型1套A3环氧漆防腐1.1KW含计量泵气浮池1链条式刮渣机PGY20001台A3环氧漆防腐0.75kw2混凝搅拌机PBS型1套A3环氧漆防腐0.55kw厌氧酸化池1厌氧酸化池配水系统3套A3环氧漆防腐2弹性填料及支架3套支架环氧漆防腐A/O联合水池1潜水搅拌机3台3KW2潜水搅拌机提升架3套3曝气软管及支架633套4混合液回流泵65WQ60-13-43台二用一备4KW二沉、混凝沉淀池1二沉池斜管及支架斜管边距501套斜管材质聚乙烯支架环氧漆防腐2二沉池溢流堰1套A3环氧漆防腐3二沉池排泥系统1套4混凝搅拌器1台A3环氧漆防腐5混凝斜管及支架斜管边距501套斜管材质聚乙烯支架A3环氧漆防腐6混凝
16、沉淀池溢流堰1套A3环氧漆防腐7混凝沉淀池排泥系统1套污泥泵房、风机房、配电室、清水泵房1污泥回流水泵50UHB-ZK-30-152台流量30m3/h，扬程15m4kw2混凝沉淀排泥泵32UHB-ZK-5-151台流量5m3/h，扬程15m1.1kw3投药装置FMS型1套A3环氧漆防腐1.1KW含计量泵4萝茨风机SLW1502台一用一备22kw5控制柜1套6清水回用泵自备2台流量25m3/h，扬程20m7螺杆泵G20-11台1.1KW8箱式压滤机XM-201台二、 废水处理调试内容及任务1. 调试前准备工作污水处理系统需具备联动试车、手动和自动系统运转正常；有连续进厂废水和生活污水；化验设备、
17、试剂备齐，化验人员到位；调试药剂备齐，接种污泥能按时到位；污水站管理人员到位。（1） 人员配备：操作工要求三班制，每班2人、化验员每班2人、管理人员每班1人。每班共需5人，均已经过安全消防等业务培训。具体人员配置可根据场方实际情况进行调整。临时用工：污泥投加、需临时用工2人。（2） 各种化验设备、化验试剂、临时使用设备均备齐。（具体设备见附表）2. 调试阶段 调试开始前向池内加700mm水后打开池面风量调节（风量控制）阀门、随后打开风机，并检查充气是否均匀，记录故障位置，结合施工方，排水后进行处理。（1）污泥的投加阶段：污水处理站在污泥投加前首先向酸化池、A/0池中注入约三分之二的生活污水（如
18、果没有生活污水用清水），则此后方可投加污泥。污泥投加前需占用一储水池对污泥进行稀释，稀释过程中注意将污泥中混杂的石子等异物挑出。随后由泵均匀的投加到酸化池、A/O池中。完成污泥的投加操作。（注：污泥投加过程中始终处于曝气状态），污泥投加完毕并曝气48小时后，测定生化池中污水的CODcr，NH3-N值，并向生化池中投加大粪控制COD值在500mg/l左右，NH3-N值小于30mg/l。随后进入以下污泥培养阶段。（2）污泥的培养阶段：所谓活性污泥的培养：就是为活性污泥的微生物提供一定的生长繁殖条件即营养物质、溶解氧，适宜的温度和酸碱度等在这种情况下，经过一段时间就会有活性污泥形成 并且在数量上逐渐
19、增长并最后达到处理废水所需的污泥浓度。完成污泥投加后对接种污泥进行培养。首先，实验室人员需对进水水质状况进行测定，即对进入生化系统的污水的CODcr、NH3、PH等项指标进行测定，以得出的数据指导调试工作的下一步进行。 污泥培养过程中主要使用生活污水。 培养过程中需控制池内COD为300500mg/l，PH=7.59，溶解氧DO为2mg/l，维持微生物自身生长所需要的营养物质比例100：5：1。 具体培养过程为：加入污泥后连续曝气24小时，静沉12小时，然后补加污水或新鲜水，水量按池容的三分之一计，然后曝气8小时，静沉4小时，补加污水或新鲜水（水量按池容的三分之一计），此后反复进行，直至SV值
20、达到1520%，MLSS值达到25003000mg/l为止进入驯化阶段。3 每班定期测定COD、NH3、SV、DO等控制指标，观察酸化池中弹性填料的挂膜状况，并记录，每星期测污泥浓度MLSS一次。（3）污泥的驯化阶段：在工业废水处理系统的培菌阶段后期将生活污水和外加营养量逐渐减少，工业废水比例逐渐增加最后全部受纳工业废水，这个过程称为驯化。在污泥驯化过程中，污泥中的微生物发生着两个变化。其一是能利用该废水中有机污染物的微生物数量逐渐增长，不能利用的则逐渐死亡、淘汰；其二是能适应该废水的微生物在废水有机物的诱发下产生能分解利用该物质的诱导酶细菌对有机物的分解必须在酶的参与下才能进行,酶是一种蛋白
21、质，分子量很大，酶还有很强的专一性。因此，要分解废水中的多种有机物必须要有许多种酶并且每种酶要有一定的数量，但细菌体积很小不能容纳那么多酶，只有在某种有机物存在的情况下，使细菌诱发产生出一定数量的对这种化学物质有催化作用的酶，这就是所谓的诱导酶。本调试方案采用间歇进水的方式对污泥进行驯化时，驯化过程中工业废水比例按总水量逐渐增加,生活污水比例逐渐减少，需保持数天，待运行稳定后（指污泥浓度未减少、处理效果正常） 才可再次变动配比，直到驯化结束。具体操作如下： 进入生化池中焦化废水的水质状况为：CODcr1600mg/l，NH3-N300mg/l，PH=89。焦化废水水质状况达不到以上条件时，需在
22、调节池配成满足上述状况的焦化废水。 第一阶段按负荷的10%开始进焦化废水。每天进水量约为60m3，并分阶段均匀入水，以尽量减少对生化系统的冲击。（估算进水量的多少由调节池池容的变化控制，调节池净尺寸为9.157.33.7）。 进入调试阶段后需严格控制以下调试阶段的控制指标。 运行一段时间后，当NH3-N含量25mg/l、COD的去除率达到80%、污泥状况良好，并稳定几天后，再提高负荷。每次提高负荷量为1015%，并按以上操作进行，直到满负荷运转。 驯化阶段的控制指标：a.控制生化池中COD：NH3的比例为35，当COD不足时补加碳源(甲醇)。b.控制酸化池、A/0池PH=89，达不到人工池面均
23、匀投碱（NaOH），并随时用PH试纸（或PH测定仪）测定PH值。c.控制温度在2535。d.控制A池溶解氧DO0.5mg/l，并保证缺氧池中的污泥呈悬浮状态。靠风量调节及潜水搅拌机完成。O池溶解氧DO=23mg/l，溶解氧靠风量调节阀门控制曝气量的大小。e.现场测定污泥沉降比SV。SV值越高、分离效果越好说明污泥的状况越好，一般情况下维持SV值在15%20%。f当出水NH325mg/l，COD的去除率达到80%时开始提高负荷进水，每次提高负荷增加1015%。污泥驯化过程中开启A池中的潜水搅拌机，打开混合液回流泵和二沉池污泥回流泵。严格按上述要求驯化培养微生物。并随时结合指导调试人员对出现的状况
24、做出判断并采取相应的措施。直到废水处理厂满负荷运转。（详细操作规程见生化工操作规程）。 3.调试阶段异常状况的判断：（1）污泥 SVI值异常及对策异常现象原因及对策SVI 值异常高a.污水水质变化。水温降低，则应降低污泥负荷；b.pH值下降，加碱调节；c.低分子量溶解性有机物大量进入，降低负荷；d.N/P不足，投加氨水、硫氨、尿素、磷酸盐；c.有毒污染物浓度太高，应增加稀释量。溶解氧不足，应增加供氧量、短时间闷曝气。活性污泥在二沉池停留时间过长，应缩短停留时间，加大回流比。SVI值异常低污水水质变化。水温上升，则应增加污泥负荷。有机负荷过低，可降低回流比。污泥膨胀及对策：异常情况原因分析相应措
25、施丝状菌膨胀a.进水有机物太少，微生物食料不足；b.进水氮、磷不足；c.pH太低；d.混合液溶解氧太低。临时控制措施为加混凝剂和助凝剂和杀菌法。工艺运行调节措施有，增加曝气、调节进水PH值、外加氮磷。非丝状菌膨胀a.进水中有大量溶解性有机物时，氮、磷不足或DO不足，细菌形成粘性的凝胶状，无法分离；b.进水含有较多有毒污染物，导致细菌中毒，不能分泌足够量的粘性物质，形不成絮体，无法分离。三、 生化处理工艺术语及定义1.溶解氧DO:溶解于水中分子态氧的数量，单位是mg/L。2.污泥沉降比SV：是指曝气池混合液在100ml量筒中静置30min后，沉淀的污泥占混合液的体积百分比。污泥沉降比反映曝气池正
26、常运行时的污泥量，用以控制剩余污泥的排放，它还能及时反映出污泥膨胀的异常情况。3.污泥指数SVI：是指好氧池内混合液经30min沉淀,1g干污泥所占的体积毫升数，单位为mL/g。4.污泥浓度 MLSS：又称混合液悬浮固体浓度，表示的是混合液中的活性污泥浓度，即单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总重量。单位为mg/L或g/L。5.化学需氧量COD：是指在酸性条件下,强氧化剂将有机物氧化为CO2和H2O所消耗的量，以氧的mg/L计。6.氰化物：主要是碱金属的盐类,溶解度很大,毒性很强.7. PH值：表示水溶液的酸碱性.在25时中性溶液的PH为7.PH大于7的水溶液呈碱性,小于7时呈酸性.8.
27、挥发酚;酚类化合物主要来自炼焦和煤气洗涤的废水中.酚类化合物由一系列酚及其衍生物构成.酚的水溶液易被人体皮肤吸收,酚蒸汽由呼吸道吸入容易引起中毒.9. 氨氮：是水中以NH3和NH4形式存在的氮，是有机氮化物氧化分解的第一步产物。10.污泥膨胀：污泥膨胀有两种类型，一是由于活性污泥中大量丝状菌的繁殖而引起的污泥丝状菌的繁殖而引起的污泥丝状菌性膨胀，二是由于菌胶团细菌体内大量积累高粘性物质而引起的非丝状菌性膨胀，这也是在活性污泥中没有大量丝状菌存在时发生的污泥膨胀问题。四、生化工艺的运行控制要点1.溶解氧的控制：在废水生物脱氮过程中溶解氧含量的高低直接影响处理工艺中好氧菌和厌氧菌的含量和分配比例，从而影响整个处理工艺对氮的去除效率。 生物脱氮过程中的硝化反应必须在好氧条件下运行，其混合液中的DO浓度一般应维持在23mg/l，当DO浓度低于0.50.7mg/l时，氨转化为硝态和亚硝态氮的硝化反应过程将受到抑制。溶解氧对反硝化过程也有很大影响。当缺氧区中的溶解氧含量过高时，氧将会与硝酸盐竞争电子
