焦化厂废水处理课设

目录1．本次课程设计要达到的目的 (2)2．本课程设计课题的内容和要求（包括原始数据、设计参数、设计要求等） (2)3.对本课程设计成果的要求（包括课程设计计算说明书，图纸，要求） (2)4.废水水质和工艺流程的选择 (3)4.1 废水的来源 (3)4.2 方案的确定 (3)4.3工艺流程 (3)4.4 工艺主体流程的说明 (4)4.5 主体构筑物的说明 (4)4.6 设计工艺的出水水质 (6)5．主体工艺(A/O 工艺)的设计计算 (7)5.1 A/O 工艺设计规定 (7)5.2 A/O 工艺设计计算 (7)5.2.1 BOD 污泥负荷 (7)5.2.2 污泥指数 (8)5.2.3 回流污泥浓度 (8)5.2.4 污泥回流比 (8)5.2.5 曝气池内混合液污泥浓度 (8)5.2.6 内回流比 (8)5.2.7 生化反应池的有效容积 (8)5.2.8 按推流式设计，确定反应池的主要尺寸 (8)5.2.9 污水停留时间 (9)5.2.10 廊道的布设 (9)5.2.11 缺氧池设备选择 (10)5.2.12 每日产生的剩余污泥干量)/(d kg W 及其容积量)/(3d m q (10)5.2.13 污泥龄 (11)5.2.14 曝气系统需氧量 (11)5.2.15 曝气管道需氧量的计算 (11)5.2.16 各个污水管道的计算 (13)5.2.17 空气管计算 (14)5.2.18 出水堰的设计 (15)6.实际工艺尺寸汇总 (15)6.1 反应池尺寸 (15)6.2廊道尺寸 (15)6.3空气管的设计 (15)6.4厌氧池孔洞的设计 (16)7. 工艺的平面布置及A/O 工艺流程图 (16)8. 分析与探讨 (16)9．小结与感悟 (16)10.主要参考文献 (17)1．本次课程设计要达到的目的通过本课程设计进一步巩固本课程所学习的核心内容，掌握设计的内容以及相关参数的选择与计算，并使所学习知识系统化，培养学生运用所学习知识进行水处理工艺的设计。

本次课程设计，是让学生针对给定的处理工艺，选择相应的参数计算，绘制工艺图，使学生具有初步的水处理单元的设计能力。

2．本课程设计课题的内容和要求（包括原始数据、设计参数、设计要求等）2.1 查阅相关资料，由给定的进、出水的水质参数，确定废水处理的工艺路线。

该工艺处理方案须能保证出水水质达到要求，同时又经济可行。

2.2 根据设计手册，计算出工艺流程中一套主要处理设施的尺寸及相关数据。

2.3 根据设计计算数据，绘制出设备详图。

2.4 同时需绘制出废水处理的工艺流程图。

2.5 编写设计说明书：设计说明书包括封面、目录、正文（包括工艺原理、结构、工艺特点、该工艺的实际应用、设计计算、设备详图、设计总结等内容）、参考文献等。

要求文字通顺、内容正确完整，装订成册，杜绝图表的抄袭。

2.6 图纸要求：用A3纸张打印。

3.对本课程设计成果的要求（包括课程设计计算说明书，图纸，要求）3.1 一般由设计说明书、数据计算、图纸、课程设计报告组成。

3.2 课程设计说明书要求用A4纸编写，课程设计说明书的封面要统一打印，课程设计说明书装订顺序如下：（1）课程设计说明书（论文）封面（2）目录（3）正文（4）参考资料4.废水水质和工艺流程的选择4.1 废水的来源本次设计处理的是某焦化厂废水，焦化废水是炼焦、煤气在高温干馏、净化及副产品回收过程中，产生含有挥发酚、多环芳烃及氧、硫、氮等杂环化合物的工业废水，是一种高COD 、高酚值、高氨氮且很难处理的一种工业有机废水。

焦化废水是含有大量难降解有机污染物的工业废水，其成分复杂，含有大量的酚、氰、苯、氨氮等有毒有害物质，超标排放的焦化废水对环境造成严重的污染。

焦化废水具有水质水量变化大、成分复杂，有机物特别是难降解有机物含量高、氨氮浓度高等特点。

4.2 方案的确定4.2.1 原水水质：废水流量h m Q /1003=，L mg COD /1200=，L mg SS /400=，L mg N NH /2003=-，油类浓度 L mg /100，酚类浓度L mg /1254.2.2 处理后水质要求：处理后废水排放达到GB8978-1996二级标准，即L mg COD /120=，L mg SS /150=，L mg N NH /503=-，油类浓度 L mg /10，酚类浓度L mg /5.04.2.3 方案的选择：由于焦化废水中含氮以及COD 和酚类浓度较高，污水厂所处理的废水水量较大，所以对污水必须进行较好的预处理，活性污泥法中的A/O 工艺处理效果较好，所以废水处理由2部分组成：预处理和生化处理。

预处理包括隔油池、气浮池和凋节池。

生化处理包括缺氧反应池、好氧池和二沉池。

4.3工艺流程图一、焦化废水处理工艺流程图4.4 工艺主体流程的说明焦化污水首先经格栅, 去除水中粗大颗粒物和悬浮物后,由于废水处理量较大且水质水量有些波动，在格栅后设置调节池，调节需要处理废水的pH和水量。

接着进入隔油池，去除废水中大量的油类物质。

再进入气浮池，进一步去除废水中油类物质，降低水中悬浮物且能去除一部分的COD,降低后续生物处理构筑物的有机负荷。

而后再经过一次除氧设施后进入缺氧池，转化和降解了大多含氮杂环化合物，为后续的处理提供易于氧化分解的有机底物，即提高了焦化废水的可生化性。

同时还接受好氧池回流的硝化液，更加提高了氮的去除率。

接着进入好氧池，主要去除有机碳以及发生硝化反应。

经过充分缺氧和好氧处理后, 出水进入二沉池进行活性污泥、水分离, 二沉池出水达标排放。

二沉池剩余污泥一部分回流至缺氧池之前与废水一起进入后续生物处理工艺，使得后续处理工艺保持一定的微生物浓度，一部分进行浓缩后到脱水机房脱水，形成干泥饼外运填埋。

4.5 主体构筑物的说明4.5.1 格栅焦化废水中会含有一些从工艺过程中带来的纤维、碎片、煤渣等物质，因此需要格栅阻隔这些漂浮物与悬浮物，防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器、管道阀门、进出水口等设备，减少后续处理产生的浮渣，保证污水处理设施的正常运行。

格栅按照栅条净间隙，可分为粗格栅（50~100mm）、中格栅（10~40mm）、细格栅（10~40mm），按栅条形状，分为平面格栅和曲面格栅。

这里根据焦化废水的特征，选择平面格栅，间隙选择20mm。

4.5.2 调节池焦化厂在焦油分离、苯的精制中，产生废水的水质水量往往很不稳定。

此外，由于管理水平低、设备陈旧等原因，焦化厂的生产车间(尤其是蒸氨车间)经常会出现事故性的污水排放，即会在短时间内排放极高浓度的废水，这会对生化系统产生灾难性的危害，为此，调节池的容量一般按8～24h设计。

4.5.3隔油池焦化污水中含有大量的焦油，这些油类物质会阻碍可溶性有机物进入微生物细胞壁内，而且能封住菌胶团，有时污泥颗粒会因夹带油的颗粒而上浮到水面，严重影响生化效果。

隔油池一般有平流式和斜板式两种，这里选用平流式隔油池。

隔油池除油效率为70％～80％。

4.5.4气浮池焦化废水中SS指标较高，气浮法是一种有效的固—液和液—液分离方法，因此在此设置气浮池，采用加压溶气气浮法，使空气在加压条件下溶于水，然后将压力将至常压而使过饱和溶解的空气以细微气泡形式释放出来。

微小气泡与水中悬浮颗粒黏附，形成表观密度小于水的漂浮絮体，絮体上浮至水面，形成浮渣而被刮除。

从而实现固液分离。

气浮池去除悬浮物效率和除油效率均为80%，去除COD效率为10~35%。

4.5.5除氧装置从气浮池中流出的废水含有大量的溶解氧，因此在进入后续的缺氧生物反应池前必须设置一除氧装置用来确保缺氧反应池中不会受氧的干扰。

4.5.6A/0生物处理池高浓度焦化废水经一级处理后，其COD值，酚，氨氮的含量仍然比较高，还有其它的有机、无机污染物，需经处理后才能排放。

考虑到处理成本的因素，通常采用生物处理法。

而A/O工艺是由缺氧区和好养区组成的同时去除污水中有机污染物的处理系统，实践证明A/O 是目前处理焦化废水非常有效的生物处理方法。

在缺氧段，废水中的甲酚、苯酚、二甲酚等酚类化合物，及以喹啉、吲哚为代表的含氮杂环化合物大部分得到了转化和降解，为后续的处理提供易于氧化分解的有机底物，即提高了焦化废水的可生化性。

如果在缺氧池内，采用投加填料的生物膜法，再辅以轻度搅拌，可提高微生物浓度及活性。

设计时应控制水力停留时间使反应不要进入产甲烷阶段。

因为后续处理工艺对可降解的物质的需求量很大，而甲烷化会消耗大量的易降解物质。

应根据不同水质和工艺确定达到可生化性和经济性最佳结合的停留时间而在好氧段，微生物的生物化学反应过程主要都在此段内完成。

在好阶段，大量异养菌在好氧条件下，降解水中高浓度的COD ，同时自身不断的繁殖，当废水中可降解的有机物消耗殆尽时，自养的硝化菌取代异养菌成为优势菌种。

一般情况下，先是亚硝化菌将N NH -3转化为N NO --2,然后再由硝化菌进一步转化为N NO --3。

设计时为了满足生化要求，可通过设置微孔曝气管或者微孔曝气器来增加废水中的溶解氧，为微生物提供氧和对混合液进行搅拌，由于曝气的吹脱作用，NH3—N 及易挥发的有机物也会被部分去除。

在A/O 处理工艺中，N NH -3的去除率为70％～80％，COD 的去除率为87.5％～98％，酚的去除率为99.5％～99.8％，去除悬浮物的效率为90%~95%。

4.5.7 二沉池主要用来分离好氧池出来的泥水混合物，分离出来的活性污泥作为回流污泥返回好氧池，剩余部分作为生化过程中产生的剩余污泥送至污泥处理系统。

4.6 设计工艺的出水水质4.6.1 出水油类的浓度：隔油池除油效率为70％～80％，选择去除效率为75%，则油类浓度变为L mg L mg /25%)751(/100=-⨯，气浮池除油效率为80%，则出水油类浓度为 L mg L mg L mg /10/5%)801(/25〈=-⨯ ,达到出水指标。

4.6.2 出水悬浮物的浓度：气浮池去除悬浮物效率为80%，则悬浮物浓度，即SS 为L mg L mg /80%)801(/400=-⨯ , A/O 处理工艺去除悬浮物的效率为90%~95%,选择90%，则出水悬浮物浓度变为L mg L mg L mg /150/8%)901(/80<=-⨯,达到出水要求。

4.6.3 出水COD 浓度：气浮池去除COD 效率为10~35%，其中电解气浮法的去除效率达到60%。

这里选择电解气浮法，则COD 变为L mg L mg /480%)601(/1200=-⨯，在A/O 处理工艺中COD 的去除率为87.5％～98％,选择90%, 则出水COD 为L mg L mg L mg /120/48%)901(/480〈=-⨯ ,达到出水指标。