1 總論
1.1焦化廢水的產生情況
焦化廠是鋼鐵企業生產的重要組成部分，焦炭是鋼鐵冶煉的重要原材料，煉焦**的化工產品供給許多行業的生產。隨著社會、經濟的發展，焦化行業已發揮著越來越重要的作用。目前，國內生產焦化產品的廠家達數百家。
焦化廠生產的主要任務是進行煤的高溫乾餾—煉焦，以及**處理在煉焦過程中所產生的副產品。整個生產過程分為選煤、煉焦及化工三部分。焦化汙水則產生於煉焦、制氣過程及化工產品**過程，水質複雜，產生量較大[2]。
其主要**有[3]：(1) 剩餘氨水。由煉焦的水分及煉焦過程中產生的化合物組成。
通常情況下，其數量佔全部汙水的一半以上，是氨氮汙染物的主要**；(2)化工產品工藝排水。包括化工產品**和精製過程中各有關工段的分離水及各種貯槽定期排水和事故排水；(3) 粗苯終冷水及煤氣脫硫和煤氣終冷迴圈的排汙水。其中含有一定數量的酚、氰、苯、硫化物及吡啶鹼等。
(4)焦油車間汙水：焦油車間根據有機物的沸點不同，用蒸餾法初步分離各種產品，再經酸鹼洗滌分離出粗苯、吡啶等產品。汙水主要是間斷地排出高濃度含油、含酸的汙水。
這部分汙水一般經溶劑脫酚通過蒸氨塔後才能進入生物處理裝置；(5)古馬隆汙水：從酚、油、重苯中提取古馬隆，要經過蒸餾、鹼洗、酸洗、中和及水洗，排除含酚、吡啶、油等汙染物的汙水。
1.2設計依據
1.《汙水綜合排放標準》（gb8978－1996）
2.《室外排水設計規範》（gbj14-87）
3.《城鎮汙水處理廠附屬建築和裝置設計標準》（cjj31-89）
4.《汙水再生利用工程設計規範》（gb/t50335-2002）
5.《幫浦站設計規範》（gb/t50265-97）
6.《採暖與空氣調節設計規範》（gbj19-87）
7.《工業企業雜訊控制設計規範》（gbj87-85）
8.《工業企業設計衛生標準》（tj36-79）
9.《建築設計防火規範》（gbj16-87）
10.《地下工程防水技術規範》（gbj108-87）
11.《工業建築防腐蝕設計規範》（gb50046-95）
12.《建築抗震設計規範》（gbj11-89）
13.《給水排水工程結構設計規範》（gbj69-84）
14.《建築結構荷載設計規範》（gbj9-87）
15.《建築地基基礎設計規範》（gbj7-89）
16.《混凝土結構設計規範》（gbj10-89）
17.《通用用電裝置配電設計規範》（gb50055-93）
18.《工業與民用供配電系統設計規範》（gb50052-95）
19.《鋼鐵工業水汙染物排放標準》(gb13456—92)
1.3編制原則
(1) 嚴格執行國家及地方的現行有關環保法規及經濟技術政策。根據國家有關規定和甲方的具體要求，合理地確定各項指標的設計標準。
(2) 本著技術上先進、安全、可靠，經濟上合理可行的原則，盡量採用技術成熟、流程簡單、處理效果穩定的廢水處理系統。從降電耗、節約藥劑使用量方面精心設計，從技術經濟上達到最佳效果。
(3) 在總圖布置方面，充分利用現有條件，因地制宜，少占用地；同時保證使汙水處理設施與周圍環境協調一致，不會影響環境美觀。
(4) 選用的裝置自動化水平比較高，易於工人操作管理，減輕勞動強度。同時也要考慮裝置的耐用性，以保證長時間免維修正常使用。
廢水處理工程中的裝置選用國內先進節能優質產品，確保工程質量.
1.4 設計引數
(1) 設計規模
處理規模1000m3/d 。
(2) 設計水質
進水水質：ph 8~12；cod 2300mg/l； nh3-n=130mg/l；石油類50mg/l。
處理後出水水質：滿足《鋼鐵工業水汙染物排放標準》（gb13456-92）中焦化一級標準的要求，即ph 6~9，cod≤100mg/l， nh3-n≤15mg/l，石油類≤8mg/l。
1.5設計內容
(1)確定工藝流程，畫出工藝平面布置圖
(2)選擇處理構築物，並通過計算確定其尺寸；
(3)畫出工藝流程高程布置圖；
(4)畫出主要構築物單體的平面、剖面圖，要求圖中註明施工(製作)尺寸、構件明細表及技術要求等內容；
(5)編寫設計說明書、計算書。
2 工藝技術路線的確定
2.1 技術現狀
目前，國內80％的焦化廠普遍採用的是以傳統生物脫氮處理為核心的工藝流程。分為預處理、生化處理以及深度處理。預處理主要採用物理化學方法，如除油、蒸氨、萃取脫酚等；生化處理工藝主要為a/o、a2/o等工藝；深度處理主要工藝有活性炭吸附法、活性炭-生物膜法及氧化塘法。
在歐洲，焦化汙水處理普遍的工藝為先去除懸浮物和油類汙染物質，然後利用蒸氨法去除氨氮， 再採用生物氧化法去除酚硫氰化物和硫代硫酸鹽。在某些情況下還對汙水做排放前的最後深度處理。在美國，煉焦廠的汙水處理工藝為：
脫焦油—蒸氨工藝—活性汙泥法及汙泥脫水系統。綜合看起來，國外的焦化汙水的治理方法與我國基本一致[15,16]。
2.1．1物理化學法
1、吸附法
吸附法是利用多孔性吸附劑吸附汙水中的一種或幾種溶質，使汙水得到淨化。活性炭是最常用的一種吸附劑，活性炭吸附法適用於汙水的深度處理。劉俊峰等採用高溫爐渣過濾，再用南開牌h2103大孔樹脂吸附處理含酚520mg/l、cod3200mg/l的焦化汙水，處理後出水達到國家排放標準[17]。
黃念東等研究了細粒焦渣對焦化汙水的淨化作用，溫度25℃的條件下，酚的去除率為98%[18]。
2、混凝和絮凝沉澱法
混凝法是向汙水中加入混凝劑並使之水解產生水合配離子及氫氧化物膠體，中和汙水中某些物質表面所帶的電荷，使這些帶電物質發生凝集，是用來處理汙水中自然沉澱法難以沉澱去除的細小懸浮物及膠體微粒，以降低汙水的濁度和色度，但對可溶性有機物無效，常用於焦化汙水的深度處理。 該法處理費用低，既可以間歇使用也可以連續使用。上海焦化總廠選用厭氧- 好氧生物脫氮結合聚鐵絮凝機械加速澄清法對焦化汙水進行綜合治理，使出水中cod<158mg/l，nh3-n<15mg/l[19]。
近年來，新型復合混凝劑在焦化汙水處理中的應用得到廣泛的研究。
3、fenton試劑法
fenton試劑是由h2o2和fe2+混合得到的一種強氧化劑，由於其能產生氧化能力很強的·oh自由基，在處理難生物降解或一般化學氧化難以奏效的有機汙水時，具有反應迅速，溫度和壓力等反應條件緩和且無二次汙染等優點。因此，近30年來越來越受到國內外環保工作者的廣泛重視。
2.1.2.生化處理法
生化處理法是一種利用微生物氧化分解汙水中有機物的方法，常作為焦化汙水處理系統中的二級處理。
1、a/o與a2/o法
目前國內主要採用a/o與a2/o工藝及其變異型脫氮工藝進行焦化汙水的脫氮處理，脫氮效果較好。min zhang[20]等對a-a-o工藝與a-o工藝進行了比較，實驗表明：a-a-o工藝在nh3-n去除和反硝化方面均優於a-o工藝，特別是反硝化率方面a-a-o工藝是a-o工藝的兩倍。
目前寶鋼
一、二期焦化汙水就是對原a-o工藝優化後，採用了a-a-o工藝。目前系統執行穩定，但由於條件控制複雜，投資費用高，為保證處理效果，執行中汙泥及汙水回流量較大，增加了動力消耗，且內迴圈液帶入大量溶解氧，使反硝化池內難於保持理想的缺氧狀態，影響反硝化過程降低了脫氮效率。
2、sbr法
sbr池兼均化、沉澱、生物降解及終沉等功能於一體。國內外對sbr法研究的結果表明此法工藝簡單、執行費用低、執行管理簡單，同時不必設調節池，多數情況下可省去初沉池。sbr反應池生化反應能力強，處理效果好，能有效地防止汙泥膨脹，耐衝擊負荷能力強，工作穩定性強。
用它來處理焦化汙水，nh3-n的去除率達60%，傳統sbr法對焦化汙水降解效率不高[21]。
3、氧化溝技術
隨著氧化溝技術的發展，出現了一系列脫氮技術與氧化溝技術相結合的汙水處理工藝流程。按照執行方式，氧化溝可以分為連續工作式、交替工作式和半交替工作式。連續工作式氧化溝，如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝。
奧貝爾氧化溝在我國應用比較多，這些氧化溝通過設定適當的缺氧段、好氧段都能取得較好的脫氮效果。
2.1.3 化學處理法
1、催化濕式氧化技術
催化溫式氧化技術是在高溫、高壓條件下，在催化劑作用下，用空氣中的氧將溶於水或在水中懸浮的有機物氧化，最終轉化為無害物質n2和co2排放。該技術的研究始於20世紀70 年代，是在zim-merman的濕式氧化技術的基礎上發展起來的。濕式催化氧化法具有適用範圍廣、氧化速度快、處理效率高、二次汙染低、可**能量和有用物料等優點。
但是，由於其催化劑**昂貴，且在高溫高壓條件下執行，對工藝裝置要求嚴格，國內很少將該法用於汙水處理[23] 。
2、臭氧氧化法
臭氧是一種強氧化劑，能與汙水中大多數有機物，微生物迅速反應，同時還可起到脫色、除臭、殺菌的作用。該法不會造成二次汙染，操作管理簡單方便。但是，這種方法也存在投資高、電耗大、處理成本高的缺點。
同時若操作不當，臭氧會對周圍生物造成危害。因此，目前臭氧氧化法還主要應用於汙水的深度處理。在美國已開始應用臭氧氧化法處理焦化汙水。
3、光催化氧化法
光催化氧化法是由光能引起電子和空隙之間的反應，產生具有較強反應活性的電子(空穴對)，這些電子(空穴對)遷移到顆粒表面，便可以參與和加速氧化還原反應的進行。光催化氧化法對水中酚類物質及其他有機物都有較高的去除率。在最佳光催化條件下，控制汙水流量為3600ml/h，就可以使出水cod值由472mg/l降至100mg/l以下，且檢測不出多環芳烴。
目前，這種方法還僅停留在理論研究階段。
2.2 最佳處理技術路線的確定
根據本廢水處理工程特點、功能、要求及廢水排放特徵，國內一般採用物化+生化法處理工藝對焦化廢水進行處理，由於廢水中含有大量難降解有機汙染物，焦油及懸浮物、酚、氰、苯、氨氮等物質。首先通過隔油池及氣浮浮選去除油粒，然後通過吹脫塔去除部分酚、氨氮及硫化氰等有害物質，再通過 a2 /o 生化法進行脫氮處理，生化出水進入混凝反應器進一步去除 cod 及油。最後通過二級過濾去除酚類及 cod 確保系統出水達標排放。
1000m3d高濃度中藥廢水處理工藝設計開題報告
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焦化廢水處理工程技術方案
b.在缺氧段進行的主要是反硝化反應，從酸化段出來的廢水進入缺氧段，同時好氧段處理後的出水也部分回流至缺氧段，為缺氧段提供硝態氮。另外，由於焦化廢水中所含反硝化碳源不足，需在缺氧池中加入甲醇作為補充碳源。經過缺氧段的處理，硝態氮被轉化為氮氣，達到脫氮的目的。同時，廢水中的大部分有機物得到了去除，使廢水...
生物技術在焦化廢水處理中的應用
發表日期 2006年9月15日 楊磊雷武夏明珠王風雲 南京理工大學工業化學研究所，南京210094 摘要 焦化廢水因其水質的複雜性和特異性，一直是國內外研究的熱點。該文較詳細的介紹了生物流化床 固定化微生物 生物強化 生物脫氮等微生物技術在焦化廢水處理過程中的研究，應用與發展。關鍵詞 焦化廢水 微生...