焦化废水方案(教学)2012.6.6.doc

1、河北 XX 煤焦化有限公司废水处理技术方案废水处理技术方案班级： 组号： 组 姓名： 学号： 号 指导教师： 日期： 20 年 月 河北工业职业技术学院20 年 月河北 XX 煤焦化有限公司废水处理技术方案河北工业职业技术学院 第 I 页目 录1 总论 11.1 概况 11.2 设计依据 11.3 设计原则 11.4 设计参数 12 处理方案 22.1 处理工艺的确定 22.2 处理工艺流程说明 22.3 主要设施介绍 43 公用工程 63.1 给水排水 63.2 供配电 63.3 环境保护 73.4 定员 74 工程投资概算 75 综合效益分析 105.1 环境效益分析 105.2 经济损益

2、分析 106 结论 10河北金 XX 煤焦化有限公司废水处理技术方案河北工业职业技术学院第 1 页1 总论1.1 概况河北 XX 煤焦化有限公司位于武安市大同镇兰村，是武安市重点民营股份制企业，同时也是武安市重点污染源之一。公司以原煤为主要原料，生产焦炭和氧化球团，生产能力为焦炭 40 万 t/a，氧化球团 33 万 t/a。公司焦化分厂在生产过程中产生的酚氰废水，组分复杂，除含有氰、无机氟离子和氨氮等有毒有害物质外，还含有大量的酚类、联苯等有机污染物，污染物浓度高，处理难度较大。河北 XX 煤焦化有限公司 为了消除污染、保护环境，以利于企业的健康发展，决定对生产过程中产生的废水进行净化处理，

3、并回用于熄焦，实现企业废水零排放。受河北 XX 煤焦化有限公司的委托编制了该厂酚氰废水处理技术方案。1.2 设计依据(1)建设项目环境保护设计规定 ；(2)给水排水设计手册 ；(3)给水排水标准规范实施手册 ；(4)给水排水工程概预算与经济评价手册 ；(5)钢铁工业水污染物排放标准 （GB1345692）表 3 二级标准值；(6) 河北 XX 煤焦化有限公司提供的资料。1.3 设计原则(1) 废水处理方案符合国家有关技术政策规定的要求，处理后水质达到国家的相关标准，满足回用要求。(2) 选取的处理工艺技术先进、成熟，运行稳定可靠，易于运行管理。(3) 充分利用原有处理设施，尽量节省投资和运行费

4、用，以减轻企业的负担。1.4 设计参数1.4.1 设计规模根据企业的生产规模及企业提供的资料，废水处理站的设计规模为1000m3/d。河北金 XX 煤焦化有限公司废水处理技术方案河北工业职业技术学院第 2 页1.4.2 设计水质(1) 设计进水水质pH=69； COD=4500mg/L； SS=300mg/L； NH3-N=300 mg/L； 挥 发 酚=72mg/L； 氰 化 物 =9mg/L； 石 油 类 =106mg/L。(2) 设计出水水质：出水水质达到钢铁工业水污染物排放标准 （GB1345692）表 3 二级标准值：pH 69；COD150mg/L；SS 150mg/L ；N H3

5、-N2 5mg/L； 挥发 酚 0 .5 mg/L； 氰 化 物 0 .5mg/L； 石 油 类 1 0mg/L。2 处理方案2.1 处理工艺的确定焦化生产过程中产生的酚氰废水，成分比较复杂，含有较高浓度的COD、酚、氰类化合物、氨氮、石油类等，是焦化企业主要的水污染源，也是焦化企业污染治理的重点。不经处理直接回用于熄焦工序，废水中各类污染物挥发对空气环境造成污染。目前焦化废水处理主要采用物化法生化法处理工艺，即针对废水中的焦油类物质，采用隔油、混凝气浮等物化方法进行处理，采用生化法处理废水中的有机物、氨氮等污染物。的去除率较高，出水水质较好，应用比较广泛。综上所述，本工程拟采用“物化法预处理

6、+A 2/O 生化处理”的工艺对该厂的酚氰废水进行处理。2.2 处理工艺流程说明2.2.1 工艺流程简介处理工艺流程如图 1 所示：在生产过程中排出的酚氰废水首先经过平流隔油池去除废水的焦油类物质，再经过集水池，有污水泵泵入混凝反应器，通过加压溶气气浮装置分离出水中的乳状油及部分 COD、SS 等污染物，废水得到初步净化，为后续的生化处理单元创造良好条件。除油后废水去公司蒸氨系统蒸氨。废水平流隔油池 集油罐河北金 XX 煤焦化有限公司废水处理技术方案河北工业职业技术学院第 3 页蒸氨后的废水 NH3-N 含量大大降低，但水温较高，并且 pH 值偏高，经冷却塔降温后，进入中和调节池调节 pH 值

7、、水质水量；在水泵的提升作用下，废水进入 A2/O 组合生化池，组合生化池由厌氧池、缺氧池、好氧池气浮池药剂槽图 1 酚氰废水处理工艺流程图计量泵 混凝反应器污水泵浮渣槽溶气水系统厌氧池缺氧池好氧池沉淀池回用水池出水去熄焦风机浓缩池板框压滤机污泥外运污泥泵污泥泵回流泵中和调节池污水泵冷却塔蒸氨系统组合生化池酸槽 计量泵集水池河北金 XX 煤焦化有限公司废水处理技术方案河北工业职业技术学院第 4 页三部分组成，池内装填组合填料，以利于水中微生物的生长繁殖，其中缺氧池、好氧池采用微孔曝气软管曝气。污水首先进入厌氧池，厌氧微生物将水中难降解的大分子有机物分解为易降解的小分子化合物，提高废水的可生化性

8、。在随后的缺氧池中，在厌氧菌、兼性菌分解有机物的同时，反硝化细菌将好氧池回流水中的硝态氮、亚硝态氮还原为氮气放出，达到脱氮的目的。缺氧池出水进入好氧反应池，通过硝化反应将水中的 NH3-N 转化为 NO2、NO 3，以 5 倍回流量回流至缺氧池脱氮，同时，通过好氧微生物的作用，有机物被彻底分解为 CO2 和 H2O，使废水得到进一步净化；好氧池出水可回用于熄焦工序。 沉淀池污泥部分回流至好氧反应池，剩余污泥经浓缩池浓缩处理后，由板框压滤机进行压滤处理，最后外运进行卫生填埋。蒸氨系统属于生产工艺部分内容，不在本方案设计内容之列。2.2.2 预期达到的处理效果采用以上工艺预期达到的处理效果见表 1

9、。表 1 处理工艺预期达到的净化效果单 元 名 称 pHCOD(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)挥 发 酚(mg/L)氰化物(mg/L)石油类(mg/L)系统进水隔油池出水混凝气浮出水蒸氨出水A2/O 出水系统出水69696910696945004000320030001401403003001501501001003003002801202020726050150.40.497.25.44.00.30.310642151588总去除率 96.9 66.7 93.3 99.4 96.7 92.5排放标准 69 150 150 25 0.5 0.5 102.3 主要设施介绍（1）

10、平流隔油池水力停留时间（HRT）： 2h河北金 XX 煤焦化有限公司废水处理技术方案河北工业职业技术学院第 5 页有效容积： 82.5m3外形尺寸： 3m11m2.5m结构形式： 钢筋混凝土结构（2）气浮池水力停留时间（HRT）： 1.6h有效容积： 67.5m3外形尺寸： 3m9m2.5m结构形式： 钢筋混凝土结构（3）中和调节池水力停留时间（HRT）： 12h有效容积： 500m3结构形式： 钢筋混凝土结构（4）组合生化池结构形式： 钢筋混凝土结构由厌氧池、缺氧池、好氧池三部分组成。 厌氧池水力停留时间（HRT）： 12h有效容积： 500m3外形尺寸： 5m20m5m 缺氧池水力停留时间

11、（HRT）： 12h有效容积： 500m3外形尺寸： 5m20m5m 好氧池水力停留时间（HRT）： 24h有效容积： 1000m3外形尺寸： 5m40m5m河北金 XX 煤焦化有限公司废水处理技术方案河北工业职业技术学院第 6 页（5）沉淀池水力停留时间（HRT）： 2h外形尺寸： 6m；6.5m 结构形式： 钢筋混凝土结构（6）回用水池有效容积： 500m3外形尺寸： 10m10m5m 结构形式： 钢筋混凝土结构（6）污泥浓缩池外形尺寸： 4m8m4m 结构形式： 钢筋混凝土结构3 公用工程3.1 给水排水(1) 给水废水处理正常运行时所用水量较小，主要是化验室及清洗用水，用水量按 2m3

12、/h 设计。由生产过程供水系统供给。(2) 排水废水处理产生的废水为污泥脱水排水和设备放空时排水，设一排水沟排入调节池。3.2 供配电本工程装机总容量 141.25kw，常用功率约 70.25kw，供电按三类电负荷设计，单回路供电，380 伏四线制。配电情况见表 2。表 2 工程配电情况表序号 设备名称 规格型号 数量总装机容量(kw)常用功率(kw)河北金 XX 煤焦化有限公司废水处理技术方案河北工业职业技术学院第 7 页1 污水泵 IS80-65-125B 4 16.0 8.02 回流泵 IS150-125-250A 2 30 153 污泥泵 1PN 4 12.0 3.04 空气压缩机 Z

13、0.05 m3/min 1 0.75 0.755 溶气泵 IS50-32-200O 1 5.5 5.56 风机 SSR150 2 74.0 37.07 照明 3.0 1.0合计 141.25 70.253.3 环境保护废水处理属环境保护工程，工程本身产生污染主要是水泵、风机等设备的噪声和废水处理过程中产生的污泥。所用产生噪声设备尽量安装在工房内，门窗设计时采取隔声措施，不会对周围环境造成污染；脱水后的污泥外运卫生填埋。3.4 定员废水处理站定员 4 人。三班制运行，每班 1 人，1 人负责化验。4 工程投资概算根据河北省建设工程材料预算价格 、 河北省建筑工程预算定额 、河北省建筑工程预算补充

14、定额 、 河北省常用项目单位估价汇总表 ，并参考同类处理设计，本工程总投资 378.7 万元，其中设备投资 111.2 万元，土建投资 180.5 万元。设备投资估算见表 3，土建投资估算见表 4，工程总投资见表 5。表 3 主要设备价格估算一览表序号 设备名称 规格型号 数量 单价(万元) 总价(万元) 备注1 格栅 0.1河北金 XX 煤焦化有限公司废水处理技术方案河北工业职业技术学院第 8 页2 集油罐 1500 2000 1 1.03 混凝反应器 2000 5000 1 6.54 浮渣槽 1500 2000 1 1.05 计量泵 2 0.4 0.86 药剂槽 1200 2000 1 0

15、.87 酸槽 12000 2000 1 0.88 废水泵 IS80-65-125B 4 0.5 2.09 刮渣机 1 5.010 溶气罐 600 3000 1 2.011 空气压缩机 Z0.05 m3/min 2 0.5 1.012 溶气泵 IS50-32-200O 2 0.7 1.413 释放器 6 0.5 3.014 冷却塔 5.015 组合填料 1600m3 24.016 填料架 3.017 曝气管 750m 5.018 回流水泵 IS150-125-250A 2 0.8 1.619 风机 SSR150 2 5.0 10.020 污泥泵 1PN 4 0.5 2.021 板框压滤机 1 5

16、.022 流量计 4 3.223 爬梯、护栏 5.024 电气、仪表、配电 10.025 管道、阀门 12.0合 计 111.2表 4 土建投资估算一览表序号 名 称 规 格 数量 结构 造价(万元)1 隔油池 82.5m3 1 钢砼 4.1河北金 XX 煤焦化有限公司废水处理技术方案河北工业职业技术学院第 9 页2 集水池 50 m3 1 钢砼 2.63 气浮池 67.5m3 1 钢砼 3.44 中和调节池 500 m3 1 钢砼 25.0厌氧池 500 m3缺氧池 500 m35 组合生化池好氧池 1000 m31 钢砼 95.06 沉淀池 6000 H 6500 1 钢砼 10.07 污

17、泥浓缩池 64 m3 1 钢砼 3.58 回用水池 500 m3 1 钢砼 25.09 配电室、风机房 48m2 1 砖混 2.010 脱水机房 60m2 1 砖混 2.411 化验室、操作间 48m2 1 砖混 2.012 气浮工房 48m2 1 砖混 2.013 设备基础 钢砼 3.5合 计 180.5表 5 废水处理站投资估算项 目 内 容 总价（万元） 土建投资 180.5 设备投资 111.2直接工程费菌种费 10.0安装费（+）5% ） 14.6调试、运行费（+）5%） 14.6设计费（+）5% ） 14.6人员培训费 4.0不可预见费（+）3%） 8.8间接工程费税金（+）7%）

18、 20.4合 计 378.7河北金 XX 煤焦化有限公司废水处理技术方案河北工业职业技术学院第 10 页5 综合效益分析 5.1 环境效益分析废水处理工程建成后，日处理酚氰废水 1000m3，处理后系统出水的COD、 SS、 NH3-N、挥 发 酚 、 氰 化 物 、 石 油 类 物 质 浓 度 分别为140mg/L、100mg/L、20mg/L、0.4 mg/L 、 0.3 mg/L 和 8mg/L，满足钢铁工业水污染物排放标准 （GB1345692）表 3 二级标准值的要求；污染物日削减量 COD、SS、NH 3-N、挥 发 酚 、 氰 化 物 、 石 油 类 物 质 分别为4360kg、

19、200kg 、280kg、71.6kg 、8.7kg 和 98kg，去除率分别为96.9%、66.7%、93.3% 、99.4% 、96.7%和 92.5%，环境效益显著。5.2 经济损益分析本废水处理工程的运行费用主要包括：工人工资、电费、药剂费。计算基准：年生产 300 天；工人工资 500 元/月；电费按 0.5 元/kwh；药剂按 700 元/吨计，投加比例为 0.05%。工资费用 =职工人数月工资12 个月=450012=2.4 万元电 费 =常用功率（kwh）24300 0.5=70.25243000.5=25.3 万元药 剂 费 =投加比例日处理水量300700=0.000510

20、00300700=10.5 万元全年运行费用：2.4+25.3+10.5=38.2 万元废水处理成本：3820001000300=1.27 元/m 3 废水。6 结论采用“物化法预处理+A 2/O 生化处理”工艺处理焦化厂酚氰废水，处理规模为 1000m3/d， 工程实施后，系统出水的 COD、SS 、NH 3-N、挥 发 酚 、 氰 化 物 、 石 油类 物 质 浓 度 分别为 140mg/L、100mg/L 、20mg/L、0.4 mg/L 、0.3 mg/L 和河北金 XX 煤焦化有限公司废水处理技术方案河北工业职业技术学院第 11 页8mg/L，满足钢铁工业水污染物排放标准 （GB1345692）表 3 二级标准值的要求；污染物日削减量 COD、SS 、 NH3-N、挥 发 酚 、 氰 化 物 、 石 油 类物 质 分别为 4360kg、200kg 、280kg、71.6kg、8.7kg 和 98kg，去除率分别为 96.9%、66.7% 、93.3%、99.4%、96.7%和 92.5%，环境效益显著。本工程总投资 378.7 万元，年运行费用为 38.2 万元，废水处理成本为1.27 元/m 3 废水。从各项技术、经济指标看，该技术工艺是可行的。