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簡要描述:
揚(yáng)中兩級生物法處理焦化廢水焦化廢水是一種典型的有毒/難降解工業(yè)廢水,是煤在高溫干餾、煤氣凈化和副產(chǎn)品回收和精制過程中產(chǎn)生的,除含有高濃度的氨氟化物等無機(jī)污染物外,還含有酚類、吡啶、喹啉、多環(huán)芳烴(PAHs)等有機(jī)污染物。目前,工程中焦化廢水處理工藝主要有AO、AO-接觸氧化、OAO、AOAO等。
品牌 | 其他品牌 | 加工定制 | 是 |
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空氣量 | 1000m3/min | 處理水量 | 100m3/h |
設(shè)備電壓 | 220v |
揚(yáng)中兩級生物法處理焦化廢水焦化廢水是一種典型的有毒/難降解工業(yè)廢水,是煤在高溫干餾、煤氣凈化和副產(chǎn)品回收和精制過程中產(chǎn)生的,除含有高濃度的氨、氟化物等無機(jī)污染物外,還含有酚類、吡啶、喹啉、多環(huán)芳烴(PAHs)等有機(jī)污染物。目前,工程中焦化廢水處理工藝主要有AO、AO-接觸氧化、OAO、AOAO等。金濤等通過工程改造表明,采用AO工藝處理焦化廢水,COD和NH4+-N去除率分別達(dá)到94.7%和97%。李歡等采用AOO工藝處理焦化廢水,出水NH4+-N降至5mg/L以下,COD及TN去除效果較差。因受煤質(zhì)、爐頂溫度和蒸氨工藝影響,焦化廢水水質(zhì)水量極不穩(wěn)定,生化處理易受沖擊,導(dǎo)致熄焦水無法長期穩(wěn)定達(dá)標(biāo),大量有毒有害污染物隨著熄焦過程排放到大氣環(huán)境。某焦化工業(yè)園區(qū)5000m3/d污水集中處理項(xiàng)目,提出“前端各廠AO預(yù)處理—后端園區(qū)OAO+深度處理"模式,具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力,*解決了工業(yè)園區(qū)內(nèi)5家焦化廠熄焦水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)問題,為焦化廢水*奠定基礎(chǔ)。
1、工程概況
某市工業(yè)園區(qū)內(nèi)現(xiàn)有5家焦炭生產(chǎn)企業(yè),設(shè)計(jì)年產(chǎn)焦炭550×104t,每年排放近200×104m3高濃度含酚、含氮的焦化廢水。5家焦化廠生產(chǎn)廢水污水廠已建成,因水量波動及管理等問題,出水水質(zhì)無法達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(見表1),故統(tǒng)一建設(shè)園區(qū)污水處理廠。
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2、工程設(shè)計(jì)方案
2.1設(shè)計(jì)水量和水質(zhì)
工程設(shè)計(jì)規(guī)模為5000m3/d,主要用于集中處理預(yù)處理后的焦化廢水。依據(jù)《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16171—2012)直排標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)見表2。
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2.2工藝流程
采用兩級處理模式,前端各廠預(yù)處理后廢水排入園區(qū)污水處理廠進(jìn)行深度處理,工藝流程如圖1所示。各焦化廠原水經(jīng)前端生化預(yù)處理,進(jìn)入園區(qū)調(diào)節(jié)池,經(jīng)一級好氧處理去除部分COD及氨氮,出水進(jìn)入缺氧池反硝化脫除總氮,由調(diào)節(jié)池分流部分進(jìn)入缺氧或投加適量葡萄糖提供反硝化碳源,再經(jīng)二級好氧進(jìn)一步脫除殘留污染物。殘留難生物降解污染物經(jīng)原位吸附池和強(qiáng)化Fenton氧化池加以去除,為保證熄焦池水質(zhì)達(dá)標(biāo),出水最后經(jīng)活性炭吸附塔后回至各焦化廠熄焦。
2.3主要處理單元設(shè)計(jì)
2.3.1前端各廠預(yù)處理系統(tǒng)
利用前端各焦化廠生化AO處理系統(tǒng),主要流程為調(diào)節(jié)池(2000m3)/AO(4000m3)/二沉池(500m3),為園區(qū)深度處理做預(yù)處理,去除廢水中抑制硝化及反硝化菌屬生長的SCN-、酚類、CN-等,提高整個焦化廢水處理系統(tǒng)的抗沖擊能力。
2.3.2園區(qū)深度處理系統(tǒng)
①調(diào)節(jié)池及事故池
調(diào)節(jié)池主要對5家焦化廠預(yù)處理后的廢水進(jìn)行收集,并調(diào)節(jié)水質(zhì)水量。設(shè)計(jì)尺寸為40m×30m×6.5m,有效容積為7000m3,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),共1座。配有提升泵3臺(1用2備),Q=300m3/h,P=210kPa,N=22kW。另設(shè)有事故池1座,尺寸為45m×37m×6.5m,有效容積為1000m3。
②一級好氧池和一級沉淀池
一級好氧池共2座,設(shè)計(jì)尺寸為35m×12m×6.5m,有效容積為5000m3,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),推流式運(yùn)行,水力停留時間為24h,配有可提升式硅橡膠膜微孔曝氣管。配羅茨鼓風(fēng)機(jī),Q=30m3/min,P=6.5kPa,N=45kW,2用1備。一級沉淀池1座,設(shè)計(jì)尺寸為20m×4.1m,有效容積為800m3,表面負(fù)荷為0.83m3/(m2·h),配備有中心傳動刮泥機(jī),直徑為20m,線速度為3m/min,減速機(jī)功率為0.75kW,配污泥回流泵,Q=300m3/h,P=210kPa,N=22kW,1用2備,污泥回流至好氧首端,回流比為50%。
③二級缺氧池和二級好氧池
二級缺氧池1座,主要進(jìn)行反硝化脫氮,設(shè)計(jì)尺寸為20m×17m×6.5m,有效池容為4000m3,停留時間為20h,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),配有水下攪拌器4套,功率為7.5kW。配有碳源儲罐以及碳源投加計(jì)量泵2臺(1用1備),向缺氧池投加適量碳源。
二級好氧池1座,設(shè)計(jì)尺寸為20m×13m×6.5m,有效池容為3000m3,停留時間約14h,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),配有可提升式硅橡膠膜微孔曝氣管,曝氣與一級好氧曝氣由鼓風(fēng)機(jī)房共同提供。
④二級沉淀池
二級沉淀池1座,設(shè)計(jì)尺寸為20m×4.1m,有效容積為800m3,表面負(fù)荷為1.04m3/(m2·h),配備有中心傳動刮泥機(jī),直徑為20m,線速度為3m/min,減速機(jī)功率為0.75kW,配污泥回流泵,Q=300m3/h,P=210kPa,N=22kW,1用2備,污泥回流至二級缺氧首端,回流比為100%。
⑤原位吸附池和強(qiáng)化Fenton氧化池
原位吸附池主要通過投加適量凈水劑,去除部分COD以及SS,設(shè)計(jì)尺寸為4m×8m×4m,停留時間為45min,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。配有4臺攪拌機(jī),功率為3kW,溶藥池尺寸為5m×4m×6m,凈水劑儲罐容積為15m3,螺桿泵3臺,功率為1.5kW,流量為2m3/h,1用2備,硫酸儲罐容積為10m3,計(jì)量泵3臺(2用1備),流量為125L/h。
強(qiáng)化Fenton氧化池設(shè)計(jì)尺寸為4m×8m×4m,停留時間為45min,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。配4臺攪拌機(jī),功率為3kW,溶藥池尺寸為5m×4m×6m,催化劑儲罐容積為15m3,螺桿泵3臺(1用2備),功率為1.5kW,流量為2m3/h,雙氧水儲罐容積為10m3,計(jì)量泵2臺(1用1備),流量為125L/h,硫酸儲罐容積為20m3,計(jì)量泵3臺(2用1備),流量為125L/h,液堿儲罐容積為15m3,計(jì)量泵3臺(2用1備),流量為125L/h。
⑥原位吸附和強(qiáng)化Fenton氧化沉淀池
原位吸附及強(qiáng)化Fenton氧化沉淀池的設(shè)計(jì)尺寸及參數(shù)參照二級沉淀池。
⑦可再生活性炭吸附塔
可再生活性炭吸附塔主要強(qiáng)化去除水體中殘留的污染物,是焦化廢水處理系統(tǒng)最后一道保障。設(shè)計(jì)塔高為22m,底面積為10m2,流速為8m/h,不銹鋼結(jié)構(gòu),共3座。進(jìn)水方式為下進(jìn)上出,四周進(jìn)水,防止短流。配有化工泵4臺(2用2備),Q=170m3/h,P=500kPa,N=22.8kW。
⑧污泥濃縮池
污泥經(jīng)濃縮后送往壓濾機(jī)房進(jìn)行脫水處理,包括生化系統(tǒng)剩余污泥、原位吸附池和強(qiáng)化Fenton氧化池產(chǎn)生的化學(xué)污泥。設(shè)計(jì)尺寸為20m×5.9m,共1座,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。配疊螺式污泥脫水機(jī)及附屬設(shè)備,處理量為20m3/h,出泥含水率為80%,共3臺(1用2備)。
3、調(diào)試與運(yùn)行效果
為滿足工業(yè)園區(qū)內(nèi)5家焦化企業(yè)正常生產(chǎn)熄焦用水量,園區(qū)需在1個月內(nèi)將處理量由最初的1000m3/d提升至5000m3/d。由于前端5家企業(yè)生化系統(tǒng)對COD具有一定去除能力,對氨氮及總氮脫除效果較差,焦化廢水進(jìn)入園區(qū)污水廠后,COD去除負(fù)荷較低,氨氮及總氮去除負(fù)荷較高。調(diào)試過程中,園區(qū)一級好氧污泥回流比為50%,二級好氧污泥至缺氧回流比為100%。
3.1日處理量提升及硝化負(fù)荷分配
園區(qū)生化段COD去除負(fù)荷較低,主要受到硝化負(fù)荷的限制。針對焦化廢水硝化負(fù)荷的工程數(shù)據(jù)較為缺乏的問題,水量提升前,經(jīng)批量試驗(yàn)評價園區(qū)一段、二段的污泥硝化負(fù)荷分別為15.98、21.24kg/h。調(diào)試后,處理量為4000m3/d時,一段、二段污泥硝化負(fù)荷分別提升至35.33、33.35kg/h。以試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),指導(dǎo)工程中硝化負(fù)荷的提升,結(jié)果見圖2、3,可見該方法可以快速提升水量以及硝化負(fù)荷且保持硝化效果穩(wěn)定。
3.2COD、NH4+-N去除效果
系統(tǒng)對COD、NH4+-N的去除效果分別見圖4、5。如圖4所示,強(qiáng)化Fenton出水COD已降至60~70mg/L,去除率達(dá)97%以上,再經(jīng)活性炭出水后COD低至20~30mg/L,去除率高達(dá)99%。如圖5所示,園區(qū)二段二沉池出水氨氮長期保證在6mg/L以下,活性炭出水穩(wěn)定在2mg/L以下,去除率達(dá)98%。園區(qū)污水廠回水至各焦化廠熄焦用水COD、NH4+-N可以滿足熄焦池水標(biāo)準(zhǔn),降低熄焦過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物,提高焦炭品質(zhì)。運(yùn)行期間,前端5家污水廠遇到多次沖擊,前端生化段硝化受影響,但園區(qū)污水廠依舊穩(wěn)定運(yùn)行。
3.3反硝化總氮去除效果
總氮去除效果見圖6。
硝化調(diào)試完成后,水量主要進(jìn)入一段好氧池,如圖5所示,NH4+-N在一段好氧基本降解完成,在二段缺氧池進(jìn)行反硝化,無需增加硝化液回流管線。生物脫氮過程中,COD∶TN=4~6無需外加碳源,但本工程碳源不足,需要投加一定碳源。如圖6所示,脫氮穩(wěn)定后,園區(qū)二沉池出水總氮在30mg/L以下,基本穩(wěn)定在20mg/L,最終活性炭出水總氮在10mg/L以下,脫氮效率在95%以上。
3.4最終出水水質(zhì)
調(diào)試完成后,隨機(jī)抽取3天園區(qū)最終出水水質(zhì),平均值如表3所示。從表3中數(shù)據(jù)可以看出,園區(qū)出水水質(zhì)均遠(yuǎn)低于《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16171—2012)直排標(biāo)準(zhǔn),且滿足工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
揚(yáng)中兩級生物法處理焦化廢水
工業(yè)園區(qū)內(nèi)焦化廢水“前端各廠預(yù)處理—后端園區(qū)深度處理"兩級處理出水指標(biāo)均滿足《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16171—2012),處理效果穩(wěn)定良好,奠定了焦化廢水*基礎(chǔ)。
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