某钢铁焦化厂废水处理技改工程设计方案

某钢铁焦化厂废水处理技改工程设计方案

2001.9

一、概况

某钢铁焦化厂焦化废水处理站，于1991年竣工投入运行，废水处理工艺流程详见附图一：〈生化污水处理站工艺管道流程图〉，经过几年运行实践后，先后有若干变动，目前正在运行的流程，详见附图二：〈焦化废水处理工艺（现状）流程示意图〉；前后对比主要有以下几项变动：

1.剩余氨水加碱（NaOH）调pH值至11~12，送蒸氨塔，利用焦炉

煤气加温脱氨。带氨煤气送脱硫塔，提高脱硫效果；蒸氨塔直径

1M，总高15M，附有加温、废水贮槽等设施，据厂方介绍投产后

其脱氨效果可以达到85~90%左右，即进水NH3-N~6000mg/L，出

水900~600mg/L左右，目前因费用太高不加碱，靠加温蒸脱，脱

氨率60~65%。

2.加装了一套混凝气浮处理设施，脱氨废水再投加凝聚剂后经过混

凝气浮处理，据厂方反映，可以去除一些悬浮物，对去除有机污

染物与氨的效果不明显。

3.原设计钢筋混凝土斜板隔油池与斜板气浮池，因故已停止运行，

闲置多年。

4.原设计很多设备与管道，如泵、加药容器、贮槽等，有的装好后

从未用过，有的用了一段时间后停用，造成一定浪费，焦化废水处理站的处理能力为1440吨/日（60吨/时），其工艺流程详见附图二，其中三股浓废水：剩余氨水、煤气终冷水、隔油废水，含NH3-N 与COD浓度高，以致设施出水NH3-N指标严重超标，COD指标也超标较多。2001年3月6日、23日二次取样测定结果列表如下：

3为1980mg/L，总量为261.4，而煤气终冷水NH3-N为15194mg/L，

总量为455.8，合计为717.2kg/d，占总NH3-N（以调节池量计）

量的90.7%；

(2)1#、2#、3#三股废水量为总量的11.7%，但其COD总量为1165kg/d，

占总COD量的60%。

二、问题分析

1.原有处理工艺采用预处理——生化——物化三级处理，对NH3-N

的去除率很低，必须对含NH3-N很高的1#、2#二股废水加强脱氨

预处理，才能解决氨氮超标过多的问题。

2.三股浓废水水量仅168吨/日，但其COD平均浓度高达6933mg/L，

直接排入调节池与其它废水混合后进入生化——物化处理系统，

处理负荷高，使处理设施承担着超标排放的风险。

3.据厂方介绍设施出水中CN－的指标也时有超标现象，而在处理系

统中并未考虑有效除CN－的措施。

4.斜板隔油与斜板气浮合建钢筋混凝土池，有效容积300M3，已闲

置多年，未予利用。

5.调节池采用钢筋混凝土多折流池，有效容积~1350M3，进出水均

设在上部，只能起匀质与沉淀作用，不能起流量的调节作用，池

底为平底，沉积的污泥单靠一个点排泥无法排净，久而久之在不

能停产的条件下清理积泥也是一个难题。

6.表曝生化池采用表面曝气活性污泥法，据厂方介绍运行较正常，

对酚类的去除效果较好，但采用表曝机的能耗高，若有机会改造

为鼓风曝气生物接触氧化法，达到同等处理效果为条件，其电费

约可节省50%左右，而且剩余活性污泥的产率较低，因考虑到不

可能停产改造，只能留待以后有机会时再考虑，二沉池为竖流沉

淀池，表面积较大，靠四边出水，水流不匀，影响泥水分离。

7.物化处理

(1)反应池从图纸看，是斜锥形断面平流式反应池，设计采用锥

底鼓空气，意图是提高接触反应效果，但采用空气搅动的办法，

会将已形成的绒体搅碎，不利于沉淀分离；

(2)辐流式沉淀池池底刮泥装置已坏了多年，需进行大修，恢复

其刮泥的功能，否则到池内积泥严重时影响出水水质。

三、技术改造工艺流程

详见附图三——焦化废水处理技改工艺流程示意图。

附图四——剩余氨水、煤气终冷水脱氨工艺流程图。

四、技改后各构筑物、设备主要功能、参数与选型

1.脱氨处理

(1)剩余氨水经油水分离槽后排入集水池(1)，煤气终冷水有少量高浓

度含氨废水也排入集水池(1)，用泵(0)通过丝网过滤器、热交换器

将氨水送入利用焦炉煤气吹脱的脱氨塔(1)，据厂方提供原加液碱

调pH至11~12时，NH3-N脱除率可以达到85~90%，后因液碱

费用太高停用，靠提高水温来脱氨，据厂方测定剩余氨水脱氨

率为60~65%，出水NH3-N~2000mg/L；

(2)本方案拟在原脱氨塔(1)出水进入钢贮槽之前，投加石灰乳后进入

混凝沉淀池(1)，pH值提高至~11的澄清液自流入原钢贮槽，用

泵(1)压送入新加一台脱氨填料塔(2)，塔径1M，塔高12~15M，为

不锈钢组合塔，塔内安装新型填料，引原脱氨塔(1)出气用鼓风机

升压后从脱氨塔(2)下部送入，出气仍接入煤气系统送脱硫塔。脱

氨塔(2)出水自流入集水池(2)，焦炉煤气中含CO21.5~3%、H2S %

在对流脱氨过程中大部分被氨水所吸收，投加石灰乳pH值提高

至~11时CO2和S－2均被反应成为CaCO3和CaS沉淀而分离，

而进脱氨塔(2)的煤气，含CO2、S－2极微，大大减少塔(2)填料阻塞

的可能性，二次脱氨也不会增加脱氨水中的有机物浓度，预期

脱氨塔(2)的脱氨率60~70%，则出塔氨水含NH3-N为

800~600mg/L；

(3)混凝沉淀池(1)选用JXC-4型一台，半地下式安装，

L⨯B⨯H=3.8⨯3.0⨯3.0(M)，污泥定时排入污泥浓缩池(1)，有效容积

为30M3，分为二格，浓缩污泥轮流定期人工清除，分离液回流

入集水池(1)；

(4)集水池(1)、(2)拟利用原有钢筋混凝土池，V=700M3，进行分隔，集

水池(1)V~500M3，集水池(2)V~200M3。

2.厌氧生化预处理

(1)集水池(2)、泵(2)除接纳1#、2#经脱氨处理的废水与3#隔油废水

外，因废水pH值偏高(9左右)，而且含少量氰化物，拟在集水

池(2)内投加硫酸亚铁溶液，在起凝聚反应外，可使游离氰络合为

亚铁氰化铁(普鲁士蓝)，对微生物的毒性比游离氰大大降低，有