废水处理厂工艺设计开题报告

废水处理厂工艺设计开题报告

昆明工业职业技术学院

毕业设计开题报告

学生姓名：黄小飞学号：2011223217 系部：冶金化工系

专业：煤炭深加工与利用

论文题目：小型焦化废水处理厂工艺设计

指导教师:张东亮

2013年11月25日

毕业设计开题报告

一．论文研究目的及意义：

水是生命的源泉，是人类赖以生存和发展的不可缺少的最重要的物质资源之一。当前，全球都面临着水资源缺乏、水质恶化的严峻形势，水污染问题成为当今世界面临的重要环境问题之一。我国人均水资源占有量仅为2300m3，是世界上人均占有量的1/4，属世界十二个贫水国之一，所以加强对新污染源的控制，改善老资源处理条件，才能从根本上改变我国水质恶化的现状。在现代工业中，没有一个工业部门是不用水的，也没有一项工业不和水直接或间接发生关系。在用煤制焦炭和煤气净化及焦化产品回收的过程中，会产生大量以含酚为主的高浓度有机废水，简称焦化废水。焦化废水的处理一直是国内外污水处理领域的一大难题，几十年来尚未出现突破性的研究成果。焦化废水水量大，水质复杂，含有焦油、苯、酚、氟化物、氨氮、硫化物等污染物，是典型的有毒工业废水，其成分不但难以生物降解，对环境造成严重污染同时也危害人类健康。

随着人们对环境认识的不断深入，国家对环保的要求也日趋严格。在《污水综合排放标准》（GB8979-96）中规定，对新建厂，要求外排污水中的氨氮质量浓度小于

15mg/L。对排放重点保持水域的具有致癌性的Bop一类污染物，要求装置出口小于

30mg/L。由于焦化污水中大量存在氨氮及一些致癌性芳烃，其超标排放对于环境造成了相当严重的污染。因此，为减轻总排污水处理负荷，提高回用水水质，扩大中水回用途径，需对焦化厂生物处理出水进行深度处理，回收利用，这样既减少废水的排放量，同时也减少了工业新水用量，对减轻环境污染、节约水资源和整个行业的可持续发展均具有重要的意义。

本次毕业设计此课题的目的主要在于对成分复杂难处理的焦化废水有一个深刻的认识，使理论与实际得到充分的结合。锻炼自己的设计能力，强化自己的专业能力。本次毕业设计要求总平面布置图，通过设计和绘图，使我们系统的熟悉和掌握总图设计方面的内容体系、操作程序，培养我们具有综合运用所学的理论知识去解决实际问题的能力，为今后从事工程实际设计打下基础。

参考文献：

[1]胡红伟，欧阳华澎，吴俊峰.A/O+混凝处理焦化厂废水运行效果分析[J].水处理技术，2011,39（9）：123-125.

[2]田颖，王丽华，常瑞卿，丁红，王金梅.焦化废水深度处理试验[J].环境工程，2011,29（3）：1-5.

毕 业 设 计 开 题 报 告 二．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

1、本课题要研究的问题：

现代炼焦化学工业以烟煤为原料，在隔绝空气条件下，加热到960-1000℃，得到炼钢所需的焦炭。焦化厂除生产焦炭和煤气外，还回收苯、氨、酚等化工产品。焦化废水主要包括煤气的初冷阶段煤气冷凝水、煤气终冷水、煤气洗涤水和煤气发生站的煤气洗涤水、精苯分离水、气柜废水、焦炉水封水及其它场合产生的污水。焦化废水成分多，组分复杂、浓度高、毒性大、难降解。废水中含有数十种无机和有机化合物，其中无机化合物主要是大量铵盐、硫、硫化物、氰化物等；有机化合物除酚外，还有联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物。污染物色度高，属较难生化降解的高浓度有机工业废水。焦化废水中COD ，NH 3-N 和挥发酚等污染物浓度高，这些污染物会对人类、水产及农作物

都有极大危害。焦化废水中的氨氮是一种不稳定的物质，在微生物作用下反应生成NO 2、NO 2-，NO 3-是一种致癌物质，并引起胎儿畸形，NO 3-会破坏血液结合氧的能力，若饮用NO 3-含量超过10mg/l 的水会引起高铁血红蛋白症，甚至发生窒息现象。大量的氨氮排入水体会造成水体富营养化。因此，降低废水中的氨氮含量对减轻焦化废水对环境的危害具有重要意义。为有效地控制水体污染、减少废水排放量，本课题结合焦化废水的特性、来源、危害，具有针对性、适用性的对焦化废水处理工艺设计，使其达到行业排放标准。

2、拟采用的研究手段：比较法

目前焦化废水一般按常规方法先进行预处理，然后进行生物脱酚二次处理。但是，焦化废水经上述处理后，外排废水中氰化物、COD 及氨氮等指标仍然很难达标。针对这种状况，近年来国内外学者开展了大量的研究工作，找到了许多比较有效的焦化废水治理技术。这些方法大致分为生物法、化学法、物化法和循环利用等4类。

2.1生物处理法

生物处理法是利用微生物氧化分解废水中有机物的方法，常作为焦化废水处理系统中的二级处理。目前，活性污泥法是一种应用最广泛的焦化废水好氧生物处理技术。这种方法是让生物絮凝体及活性污泥与废水中的有机物充分接触；溶解性的有机物被细胞所吸收和吸附，并最终氧化成为最终产物（主要是CO 2）非溶解性有机物被转化为溶解

性有机物

空气

进水出水

回流污泥剩余污泥

但是采用该技术，出水中的COD

cr 、BOD

5、

、NH

3

-N等污染物指标均难于达标，特别

是对NH

3

-N污染物，几乎没有降解作用。近年来，人们从微生物、反应器及工艺流程几方面着手，研究开发了生物流化床、固定化生物处理技术及生物脱氮技术等。这些技术的发展使得大多数有机物实现了生物降解处理，出水水质得到了很大改善，使得生物处理技术成为一项很有发展前景的废水处理技术。

2.2化学处理法

2.2.1催化湿式氧化技术

催化湿式氧化技术是在高温、高压条件下，在催化剂作用下，用空气中的氧将溶于

水或在水中悬浮的有机物氧化，最终转化为无害物质N

2和CO

2

排放。

2.2.2焚烧法

焚烧法治理废水始于20世纪50年代。该法是将废水呈雾状喷入高温燃烧炉中，使

水雾完全汽化，让废水中的有机物在炉内氧化，分解成为完全燃烧产物CO

2和H

2

O及少

许无机物灰分。焦化废水中含有大量NH

3-N物质，NH

3

在燃烧中有NO生成，NO的生成会

不会造成二次污染是采用焚烧法处理焦化废水的一个敏感问题。研究发现NH

3

在非催化

氧化条件下主要生成物是N

2

，不会产生高浓度NO造成二次污染。从而说明，焚烧处理工艺对于处理焦化厂高浓度废水是一种切实可行的处理方法。然而，尽管焚烧法处理效率高，不造成二次污染。

2.2.3臭氧氧化法

臭氧是一种强氧化剂，能与废水中大多数有机物，微生物迅速反应，可除去废水中的酚、氰等污染物，并降低其COD、BOD值，同时还可起到脱色、除臭、杀菌的作用。

2.2.4等离子体处理技术

等离子体处理技术是利用高压毫微秒脉冲放电所产生的高能电子(5~20eV)、紫外线等多效应综合作用，降解废水中的有机物质。等离子体处理技术是一种高效、低能耗、使用范围广、处理量大的新型环保技术，目前还处于研究阶段。有研究表明，经等离子体处理的焦化废水，有机物大分子被破坏成小分子，可生物降解性大大提高，再经活性污泥法处理，出水的酚、氰、COD指标均有大幅下降，具有发展前景。但处理装置费用、曝气池二沉池