焦化廢水處理工程技術(shù)方案
（一）工程概述
1、廢水水質(zhì)
本工程現(xiàn)有一套處理裝置，處理量為200m3/d，需要改建；另外增加馬上需要投產(chǎn)的二期工程，新建一套廢水處理裝置，處理廢水量為200m3/d，合計(jì)廢水總量為400m3/d。
| 表－1 焦化廢水水質(zhì) （單位為mg/L） |
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2、水質(zhì)排放要求
根據(jù)上海市污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，廢水處理后需達(dá)到的排放標(biāo)準(zhǔn)如表－2所示：
| 表－2廢水處理排放標(biāo)準(zhǔn) （除溫度、pH外，其余單位為mg/L） |
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（二） 廢水處理工藝
1、工藝流程
本改擴(kuò)建工程包括原有系統(tǒng)改造及新建兩部分。根據(jù)上海焦化有限公司廢水處理的成果，結(jié)合原有的廢水處理工藝，新擴(kuò)改工程采用A1－A2－O生物膜工藝。
盡量不改變已有廢水處理設(shè)施的功能和結(jié)構(gòu)，充分利用已有廢水處理構(gòu)筑物的處理能力，對(duì)老系統(tǒng)進(jìn)行改造，在原有的A/O系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加一個(gè)厭氧酸化池，即改為A1－A2－O生化系統(tǒng)。新建一套A1－A2－O生化系統(tǒng)，兩套系統(tǒng)各承擔(dān)一半的處理水量。
整個(gè)廢水處理改擴(kuò)建工程工藝流程圖（略）
2、工藝流程說(shuō)明
（1）從各車(chē)間出來(lái)的生產(chǎn)廢水及生活污水統(tǒng)一進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池的主要作用是均衡廢水的水質(zhì)和水量，保證后續(xù)生化處理設(shè)施運(yùn)行的穩(wěn)定性。由于廢水的含磷量極少，故在調(diào)節(jié)池中加入磷營(yíng)養(yǎng)鹽，提供微生物所需的營(yíng)養(yǎng)。
（2）調(diào)節(jié)池出來(lái)的廢水由兩臺(tái)泵分別提升至新老兩套A1－A2－O生化系統(tǒng)，在生化處理系統(tǒng)中，廢水的降解過(guò)程如下：
a. 焦化廢水首先進(jìn)入?yún)捬跛峄。在該段，廢水中的苯酚、二甲酚以及喹啉、異喹啉、吲哚、吡啶等雜環(huán)化合物得到了較大的轉(zhuǎn)化或去除，厭氧酸化段的設(shè)置對(duì)于復(fù)雜有機(jī)物的轉(zhuǎn)化與去除是十分有利的。因此，廢水經(jīng)過(guò)厭氧酸化段后水質(zhì)得到了很好的改善，廢水的可生化性較原水有所提高，為后續(xù)反硝化段提供了較為有效的碳源。
b. 在缺氧段進(jìn)行的主要是反硝化反應(yīng)，從酸化段出來(lái)的廢水進(jìn)入缺氧段，同時(shí)好氧段處理后的出水也部分回流至缺氧段，為缺氧段提供硝態(tài)氮。另外，由于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(bǔ)充碳源。
經(jīng)過(guò)缺氧段的處理，硝態(tài)氮被轉(zhuǎn)化為氮?dú)，達(dá)到脫氮的目的。同時(shí)，廢水中的大部分有機(jī)物得到了去除，使廢水以較低的COD進(jìn)入好氧段，這對(duì)于好氧段進(jìn)行的硝化反應(yīng)是十分有利的。
c. 廢水經(jīng)過(guò)缺氧段的處理后進(jìn)入好氧段。在好氧段，由于廢水中所含氨氮較高而COD較低。因此，在這里進(jìn)行的主要是硝化反應(yīng)，在好氧段需投加純堿溶液提供硝化反應(yīng)所需的堿度。廢水經(jīng)過(guò)好氧段的處理后，氨氮基本可全部轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮（硝酸鹽氮通過(guò)回流至缺氧段，在缺氧段最終轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂蟮玫接行摰，同時(shí)，有機(jī)物得到進(jìn)一步的降解，使最終出水COD達(dá)標(biāo)。
（3）廢水經(jīng)生化系統(tǒng)處理出來(lái)后，經(jīng)過(guò)混凝沉淀池進(jìn)行泥水分離，在混凝部分投加聚鐵，以增加沉淀部分污泥的沉淀性能，并且進(jìn)一步降低出水COD。
二沉池出水接入“北排”管網(wǎng)。
（4）從二沉池排出的剩余污泥定時(shí)排至污泥濃縮池進(jìn)行濃縮穩(wěn)定處理，濃縮池上清液回流至調(diào)節(jié)池再次進(jìn)行處理，濃縮池污泥排入污泥貯池中，定時(shí)由污泥脫水機(jī)進(jìn)行脫水處理。脫水前需加入PAM與污泥進(jìn)行絮凝反應(yīng)，提高污泥脫水效率。
污泥脫水后外運(yùn)處置。
4、工藝條件
（1）控制進(jìn)水水質(zhì)水量
根據(jù)焦化廢水主要來(lái)源水質(zhì)水量的原始統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以及設(shè)計(jì)方案的規(guī)定，進(jìn)入污水處理系統(tǒng)的廢水水質(zhì)水量必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求
（2）廢水預(yù)處理
為降低后續(xù)生化處理負(fù)荷，減輕有毒物質(zhì)的沖擊負(fù)荷，同時(shí)為穩(wěn)定后續(xù)生化處理效果，利于操作管理，廢水進(jìn)入系統(tǒng)以前需進(jìn)行預(yù)處理。
a. 控制進(jìn)水COD含量
進(jìn)水COD波動(dòng)過(guò)大，會(huì)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行帶來(lái)很大沖擊。因此，根據(jù)設(shè)計(jì)要求應(yīng)嚴(yán)格控制進(jìn)水COD在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。
b. 控制進(jìn)水水溫
來(lái)自老廠區(qū)的終冷廢水、蒸氨廢水和5＃、6＃焦?fàn)t蒸氨廢水因水溫很高，需經(jīng)板式冷凝器及霧化冷卻器冷卻到38℃以下再排入調(diào)節(jié)池。
c. 控制進(jìn)水中油類(lèi)含量
煤氣冷凝廢水及各處清濁分流的濁水經(jīng)重力隔油、氣浮除油處理（含油低于30mg/L），使含油量低于影響微生物正常生長(zhǎng)的濃度后，再排入調(diào)節(jié)池。
d. 降低氨氮
部分蒸氨廢水先通過(guò)焦化有限公司固定氨分解裝置，將其氨氮濃度由800 mg/L降低到250 mg/L后，排入調(diào)節(jié)池。
e. 降低灰分
來(lái)自“三聯(lián)供”的廢水因灰分較多，需經(jīng)沉淀除灰后再排入調(diào)節(jié)池。
（2） 厭氧酸化池
a. 設(shè)計(jì)參數(shù)：
設(shè)計(jì)流量 210 m3/h
水力停留時(shí)間 5.6 h
有效接觸時(shí)間 5.0 h
b. 監(jiān)測(cè)
每天分三次取樣測(cè)試進(jìn)、出水CODcr、NH3-N、油類(lèi)、pH。
不定期測(cè)定進(jìn)、出水水質(zhì)指標(biāo)：CODcr、BOD5、NH3-N、SS、酚、氰、pH、油類(lèi)、水溫。
（3） 缺氧池
a. 設(shè)計(jì)參數(shù)：
設(shè)計(jì)流量 210 m3/h
水力停留時(shí)間 10.5 h
有效接觸時(shí)間 9.1 h
b. 甲醇投加
甲醇投加功能為補(bǔ)充反硝化碳源。
操控甲醇投加裝置，調(diào)節(jié)加藥量，滿足均勻投加的要求。按每立方米水量投加0.46kg的投加量投加甲醇，投加濃度5%。
a. 監(jiān)測(cè)
每天分三次取樣測(cè)試進(jìn)、出水CODcr、NH3-N、油類(lèi)。
不定期測(cè)定進(jìn)、出水水質(zhì)指標(biāo)：CODcr、BOD5、NH3-N、SS、酚、氰、pH、溶解氧（DO）、油類(lèi)、水溫。
（4） 接觸氧化池
a. 設(shè)計(jì)參數(shù)：
設(shè)計(jì)流量 210 m3/h
水力停留時(shí)間 22.1 h
有效接觸時(shí)間 18.4 h
b. 純堿投加
純堿投加功能為補(bǔ)充硝化所需堿度、控制pH在7.5~8.2之間。
操控純堿投加裝置，調(diào)節(jié)加藥量，滿足均勻投加的要求。按每立方米水量投加1.081kg的投加量投加純堿，投加濃度10%。
c. 回流混合液流量控制
通過(guò)回流水泵控制接觸氧化池回流缺氧池混合液流量。
d. 監(jiān)測(cè)
每天分三次取樣測(cè)試進(jìn)、出水CODcr、NH3-N、油類(lèi)、pH、NO2-N、NO3-N。
不定期測(cè)定進(jìn)、出水水質(zhì)指標(biāo)：CODcr、BOD5、NH3-N、SS、酚、氰、pH、溶解氧（DO）、油類(lèi)、水溫。
2、新系統(tǒng)單體工藝調(diào)試
新建AAO生化系統(tǒng)在池型設(shè)計(jì)上采用鋼制環(huán)形一體化結(jié)構(gòu)。該構(gòu)筑物集厭氧酸化池、缺氧池、接觸氧化池、混凝池、二沉池于一身，強(qiáng)化了廢水的推流式流態(tài)分布，在保障系統(tǒng)處理污染物功能的同時(shí)，使系統(tǒng)具有較佳的穩(wěn)定性及抗水力沖擊負(fù)荷和有機(jī)沖擊負(fù)荷及氨氮負(fù)荷沖擊的能力。
a. 設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)（如表－3新建系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)計(jì)參數(shù)表所示）
| 表－3 新建系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)表 |
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注：各池加藥方式及加藥量比照老系統(tǒng)。
b. 回流混合液流量控制
缺氧池中正常運(yùn)行時(shí)為兼性微生物，而兼性微生物在低氧條件下，生長(zhǎng)、繁殖速度很慢，在溶解氧較高時(shí)生長(zhǎng)快。通過(guò)回流水泵控制接觸氧化池回流缺氧池混合液流量。
c. 混凝沉淀池投加聚鐵
投加聚鐵的功能為增強(qiáng)污泥的沉降性能。
調(diào)節(jié)鐵鹽、聚丙烯酰胺投加裝置正常，滿足均勻投加的要求，按每立方米水量投加0.20kg的投加量投加聚鐵。
d. 監(jiān)測(cè)
每天分三次取樣測(cè)試進(jìn)、出水CODcr、NH3-N、油類(lèi)。
不定期測(cè)定厭氧生化池、缺氧池、接觸氧化池和機(jī)械攪拌沉淀池進(jìn)、出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)：CODcr、BOD5、NH3-N、SS、酚、氰、pH、溶解氧（DO）、油類(lèi)、水溫。
因控制參數(shù)較多，自動(dòng)化系統(tǒng)工藝聯(lián)動(dòng)調(diào)試主要針對(duì)自控重點(diǎn)因素進(jìn)行：
a. 溫度監(jiān)控
焦化污水生物處理系統(tǒng)是利用中溫細(xì)菌降解有機(jī)物的原理而進(jìn)行設(shè)計(jì)的，當(dāng)溫度過(guò)高或過(guò)低均會(huì)影響細(xì)菌的代謝功能甚至導(dǎo)致細(xì)菌死亡，進(jìn)而影響廢水的處理效果，所以應(yīng)嚴(yán)格控制和監(jiān)測(cè)進(jìn)入生物處理中的廢水溫度。
b. pH值及硝化氮監(jiān)控
微生物的生化速率和廢水的pH值密切相關(guān)，在廢水的脫氮處理過(guò)程中，pH值的不同可使微生物硝化反應(yīng)形成不同的硝態(tài)氮（亞硝酸氮及硝酸氮）。亞硝酸氮有致癌作用，且對(duì)出水水質(zhì)有較大的影響，應(yīng)盡量減少亞硝酸氮的生成。
定時(shí)取樣檢測(cè)接觸氧化池末端、缺氧池內(nèi)亞硝酸氮和硝酸氮濃度，作為控制甲醇投加量、供氧等變更工藝參數(shù)的依據(jù)之一。
c. 溶解氧（DO）值監(jiān)控
生物膜法主要是利用好氧微生物高生化速率的特性來(lái)去除有機(jī)污染物質(zhì)，而水中溶解氧的存在是好氧菌生長(zhǎng)的必要條件。溶解氧值過(guò)高或過(guò)低對(duì)處理效果均不利：過(guò)高會(huì)導(dǎo)致污泥老化而沉淀性能下降，進(jìn)而形成出水漂泥現(xiàn)象；供氧不足會(huì)導(dǎo)致池內(nèi)好氧微生物數(shù)量減少，生化處理效率降低，出水水質(zhì)變差。
接觸氧化池內(nèi)在線式溶氧儀，自動(dòng)控制供氧量。定時(shí)取樣檢測(cè)厭氧酸化池、缺氧池內(nèi)溶解氧濃度，同時(shí)根據(jù)生物膜微生物生長(zhǎng)狀況考察生化效果，根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。
d. 設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控
實(shí)時(shí)監(jiān)控主要運(yùn)行設(shè)施設(shè)備狀況。
運(yùn)行中以純堿投加量為最大，加藥量控制視接觸氧化池中pH的檢測(cè)值而采用自動(dòng)多點(diǎn)加堿控制方式進(jìn)行，可有效地節(jié)省投藥量。
混合液回流量對(duì)反硝化處理效果也有著比較重要的影響，根據(jù)缺氧池運(yùn)行狀況調(diào)節(jié)混合液回流量，可保證反硝化效果，同時(shí)也降低藥用量。
為保證調(diào)節(jié)池的勻質(zhì)勻量，自動(dòng)控制調(diào)節(jié)池的水泵啟閉、流量分配，以利于后續(xù)處理系統(tǒng)的操作控制。
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