采用a2o處理焦化廢水畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要5</b></p><p>　　Abstract6</p><p><b>　　文獻(xiàn)綜述7</b></p><p>　　1.焦化廢水的性質(zhì)與特點(diǎn)7</p><p>　　1

2、.1焦化廢水性質(zhì)7</p><p>　　1.2焦化廢水主要排放源7</p><p>　　1.3焦化廢水成分的分析和檢測(cè)8</p><p>　　1.4.焦化廢水處理工藝9</p><p>　　1.4.1稀釋和氣提9</p><p>　　1.4.2混凝沉淀9</p><p>　　1.4.

3、3氣浮法9</p><p>　　1.4.4高級(jí)氧化技術(shù)9</p><p>　　1.5焦化廢水物理化學(xué)處理現(xiàn)狀10</p><p>　　1.5.1混凝法10</p><p>　　1.5.2吸附法10</p><p>　　1.5.3稀釋和氣提11</p><p>　　1.5.4 煙道氣處

4、理焦化廢水11</p><p>　　1.5.5 Fenton試劑法11</p><p>　　1.5.6焚燒法11</p><p>　　1.5.7 等離子體處理技術(shù)12</p><p>　　1.5.8濕式氧化技術(shù)12</p><p>　　1.5.9 光催化氧化法12</p><p>　

5、　1.6焦化廢水生物處理方法13</p><p>　　1.6.1 微電解-SBR活性污泥13</p><p>　　1.6.2生物膜法13</p><p>　　1.6.3生物脫氮工藝13</p><p>　　1.6.4固定化微生物法15</p><p>　　1.7生物處理過程的主要影響因素15</p&g

6、t;<p>　　1.7.1溶解氧15</p><p>　　1.7.2 溫度16</p><p>　　1.7.3 pH和堿度16</p><p>　　1.7.4污泥齡17</p><p>　　1.7.4 有毒有害物質(zhì)的控制17</p><p>　　1.8研究的目的和意義18</p>

7、<p><b>　　2.設(shè)計(jì)方案19</b></p><p><b>　　3設(shè)計(jì)計(jì)算20</b></p><p>　　3.1提升泵房20</p><p>　　3.1.1設(shè)計(jì)依據(jù)20</p><p>　　3.1.2設(shè)計(jì)說明20</p><p>　　3.1.

8、3 設(shè)計(jì)計(jì)算20</p><p><b>　　3.2調(diào)節(jié)池21</b></p><p>　　3.2.1設(shè)計(jì)原則21</p><p>　　3.2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)21</p><p>　　3.2.3 調(diào)節(jié)池的選用與計(jì)算21</p><p><b>　　3.3隔油池22</b&

9、gt;</p><p>　　3.3.1設(shè)計(jì)原則22</p><p>　　3.3.2 設(shè)計(jì)說明22</p><p>　　3.3.3 設(shè)計(jì)參數(shù)23</p><p>　　3.3.4設(shè)計(jì)計(jì)算23</p><p><b>　　3.4氣浮池24</b></p><p>　　

10、3.4.1設(shè)計(jì)說明24</p><p>　　3.4.2氣浮量計(jì)算24</p><p><b>　　3.5厭氧池27</b></p><p>　　3.5.1設(shè)計(jì)概念27</p><p>　　3.5.2設(shè)計(jì)參數(shù)28</p><p>　　3.5.3設(shè)計(jì)計(jì)算28</p><

11、p><b>　　3.6缺氧池30</b></p><p>　　3.6.1設(shè)計(jì)參數(shù)30</p><p>　　3.6.2設(shè)計(jì)計(jì)算30</p><p><b>　　3.7好氧池31</b></p><p>　　3.7.1設(shè)計(jì)參數(shù)31</p><p>　　3.7.2設(shè)

12、計(jì)計(jì)算31</p><p>　　3.8二次沉淀池37</p><p>　　3.8.1設(shè)計(jì)參數(shù)37</p><p>　　3.8.2設(shè)計(jì)計(jì)算38</p><p>　　3.9 污泥濃縮池40</p><p>　　3.9.1設(shè)計(jì)概述40</p><p>　　3.9.2污泥量計(jì)算40<

13、/p><p>　　3.9.3豎流濃縮池的計(jì)算41</p><p>　　4.污水處理廠總體布置46</p><p>　　4.1平面布置46</p><p>　　4.1.1平面布置原則46</p><p>　　4.1.2具體平面布置47</p><p>　　4.1.3主要構(gòu)筑物一覽表49&l

14、t;/p><p>　　4.1.4布置結(jié)果49</p><p>　　4.2高程布置49</p><p>　　4.2.1高程布置原則49</p><p>　　4.2.2高程計(jì)算50</p><p>　　4.2.3 污泥處理構(gòu)筑物高程的確定58</p><p>　　4.2.4 選泵58<

15、/p><p>　　4.2.5布置結(jié)果58</p><p>　　5. 經(jīng)濟(jì)性預(yù)算60</p><p>　　5.1估算范圍及編制依據(jù)60</p><p>　　5.2 工程總造價(jià)60</p><p>　　5.2.1 土建部分60</p><p>　　5.2.2 設(shè)備估算61</p>

16、;<p>　　5.2.3 工程直接投資62</p><p>　　5.2.4 其他部分費(fèi)用63</p><p>　　5.2.5 工程總造價(jià)63</p><p>　　5.3運(yùn)營經(jīng)費(fèi)63</p><p><b>　　5.4估算64</b></p><p><b>　　6

17、.致謝65</b></p><p><b>　　7.參考文獻(xiàn)66</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　焦化廢水水質(zhì)的復(fù)雜性及對(duì)環(huán)境、生態(tài)影響的不確定性制約了處理水質(zhì)的全面達(dá)標(biāo),且可能對(duì)后續(xù)水體造成危害。為了解焦化廢水的基本物化性質(zhì)、環(huán)境學(xué)特性及生物學(xué)特性,采用離子色譜、IC

18、P M/ S、GC M/ S等分析手段研究了廣東韶關(guān)焦化廠廢水的COD、BOD、色度、氨氮、主要陰陽離子、金屬成分及有機(jī)物組成等,評(píng)價(jià)了該焦化廢水組分的可處理性及環(huán)境危害性,分析了焦化廢水生物處理過程及可能存在的惰性有機(jī)污染物。結(jié)果表明,焦化廢水構(gòu)成環(huán)境危害的主要組分有COD、氨氮、揮發(fā)酚、氰化物、硫化物、氟化物及油份等,重點(diǎn)是有機(jī)污染物;第一類污染物在原水及外排水中的濃度是安全的;焦化廢水中以酚為代表的有機(jī)物及多環(huán)、雜環(huán)化合物在水中廣

19、泛存在,經(jīng)處理后仍有間甲酚、長(zhǎng)鏈烷烴、苯系物、酯類、醇類、鹵代烴及胺類等進(jìn)入環(huán)境;造成焦化廢水處理效率不高的原因是各組分之間的不協(xié)調(diào)而難以維持生物系統(tǒng)的正常ATP酶活,富氮缺磷,氨的生物毒害,毒性有機(jī)物對(duì)生物的抑制,Na+/K+比例失等。因此,有毒/難降解焦化廢水的處理技術(shù)須綜合考慮污染物的組成、合理的工藝及排放水的生態(tài)安全性。采用A2O處理焦化廢水效果顯著。</p><p>　　關(guān)鍵詞：焦化廢水 A2O

20、焦化廢水水質(zhì)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The complexity of the water quality of coking wastewater and the uncertainty of the environment and ecology restrict the comprehensive compli

21、ance of the treatment water quality and may cause damage to the subsequent water body.. For the understanding of coking wastewater basic physicochemical properties, environmental science and biological characteristics, G

22、uangdong Shaoguan coking plant wastewater COD, BOD, chroma, ammonia nitrogen and major ions, metal composition and organic matter compositi</p><p>　　Keywords: coking wastewater A2O coking wastewater qual

23、ity</p><p><b>　　文獻(xiàn)綜述</b></p><p>　　1.焦化廢水的性質(zhì)與特點(diǎn)</p><p><b>　　1.1焦化廢水性質(zhì)</b></p><p>　　焦化廢水是一種典型的量大面廣"成分復(fù)雜"有毒T難降解工業(yè)廢水，是煤在高溫干餾、煤氣凈化和副產(chǎn)品回收和精制

24、過程中產(chǎn)生的，除含有高濃度的氨、氰化物、硫氰化物、氟化物等無機(jī)污染物外，還含有酚類、吡啶、喹啉、多環(huán)芳烴( PAHs) 等有機(jī)污染物。我國是焦化工業(yè)的大國，由此工業(yè)產(chǎn)生的廢水量巨大，約占全國工業(yè)廢水排放量的2%，其中酚類和苯并芘在2006年隨焦化廢水的排放量分別達(dá)24000t 和1602t[1]。目前各種處理工藝并不能完全礦化焦化廢水中的有機(jī)物，處理后的廢水中仍含有大量低濃度的污染物隨外排水進(jìn)入環(huán)境，這些污染物大多具有“致癌、致畸、致突

25、變”效應(yīng)和毒性，有可能對(duì)生態(tài)安全與人類健康帶來風(fēng)險(xiǎn)。因此，認(rèn)識(shí)廢水中有機(jī)物的組成是制定工藝、控制污染的基礎(chǔ)。 由于焦化廢水組成極端復(fù)雜，缺乏有效的樣品預(yù)處理技術(shù)和儀器分析手段，且關(guān)于焦化廢水有機(jī)物組成的定性與定量研究較少[2]。隨著復(fù)雜基質(zhì)中有機(jī)物的富集、分離等預(yù)處理技術(shù)的發(fā)展和高性能分析測(cè)試儀器的普及，使得認(rèn)識(shí)焦化廢水的組分成為了可能。</p><p>　　酚類、PAHs、有機(jī)氯農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯、含氮雜環(huán)、含氧雜

26、環(huán)等物質(zhì)廣泛存在于各種工業(yè)廢水中，但這些物質(zhì)不是某一工業(yè)廢水所特有的污染物，無法反映工業(yè)廢水的特異性。特征性有機(jī)污染物是指一類在某種工業(yè)廢水中特殊存在并且具有特殊分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，來源于特殊的工藝過程，可以作為區(qū)別某種工業(yè)廢水的標(biāo)志物，成為判斷環(huán)境中有機(jī)污染物來源的依據(jù)。Boltalova等以石油化工廢水為研究對(duì)象，系統(tǒng)研究了其中有機(jī)物的來源和組成特征，并根據(jù)分子結(jié)構(gòu)、含量及環(huán)境中的出現(xiàn)等特性篩選出了二氫吲哚、羥基喹啉、甲基喹啉、咔唑等作

27、為該類廢水的特征性有機(jī)污染物。Grigoriadou等在希臘典型工業(yè)區(qū)域利用陸地和近海環(huán)境中的有機(jī)物作為分子標(biāo)示物來判斷有機(jī)污染物的工業(yè)和生活來源。Schwarzbauer等在研究垃圾滲濾液對(duì)地下水的影響時(shí)提出了采用N，N-二乙基甲苯酰胺、N-苯磺酰胺等性質(zhì)穩(wěn)定的有機(jī)物作為標(biāo)志物，考察垃圾滲濾液進(jìn)入地下水的路徑。特征性有機(jī)污染物的識(shí)別將會(huì)對(duì)焦化廢水的污染控制發(fā)揮重要作用，但是目前還沒有關(guān)于焦化廢水特征性有機(jī)物的報(bào)道，對(duì)焦化廢水組成的認(rèn)識(shí)

28、還處在宏觀層面。以往以“酚氰污水”定義焦化廢水，除了關(guān)注揮發(fā)酚和氰</p><p>　　1.2焦化廢水主要排放源</p><p>　　煤高溫裂解和荒煤氣冷卻產(chǎn)生的剩余氨水，除含氨"氰"硫氰根等無機(jī)污染物外，還含有酚、油類、萘、吡啶、喹啉、蒽和其他稠環(huán)芳烴化合物，水質(zhì)復(fù)雜。煤氣凈化過程中煤氣終冷器排出的循環(huán)污水和粗苯分離槽排水等；煤焦油、精苯及其他工藝過程的排水；化工生產(chǎn)

29、中，跑冒滴漏產(chǎn)生的污水。其中，剩余氨水是焦化廠最重要的酚"氰廢水源，由冷凝鼓風(fēng)工段循環(huán)氨水泵排出，其總量可按裝爐煤的 14%計(jì)[3]。</p><p>　　目前國內(nèi)外關(guān)于焦化廢水的文獻(xiàn)報(bào)道主要集中在采用不同的方法對(duì)焦化廢水進(jìn)行處理，或者對(duì)于不同的生物處理工藝進(jìn)行比較，卻鮮見關(guān)于焦化廢水污染物質(zhì)組成和水質(zhì)特性全面分析的論文.焦化廢水作為有毒難降解工業(yè)有機(jī)廢水中的典型代表，其水質(zhì)污染特性的分析與解明是選擇高

30、效、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)處理工藝的前提.以焦炭生產(chǎn)規(guī)模為1. 00X106t* a-1的焦化廠為例，廢水主要來源于硫氨工段和濃氨工段，原廢水量為50~60 m3*h-1，其COD值為2900~4100 mg*L-1，NH+4-N濃度為100~400 mg*L-1，代表了普遍的技術(shù)水平.但對(duì)于少數(shù)工藝較為落后、規(guī)模小的煉焦廠而言，其廢水COD值可達(dá)8000 mg*L-1以上.一般地，前期的脫酚、蒸氨等化工產(chǎn)品的回收工序是污染控制的核心，生化處理只占

31、總負(fù)荷的20% ~25%.焦化廢水原水與除塵水、煤氣水封水、冷卻水等焦炭生產(chǎn)工藝用水以及反沖洗水、消泡灑水、污泥壓濾水、配藥用水等廢水處理站內(nèi)其它廢水會(huì)合后進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)，總水量約增加至60~70m3*h-1，其主要物化指標(biāo)和有機(jī)組成參見文獻(xiàn)(任源等， 2006).需要指出的是，相當(dāng)于焦化廢水原水量20% </p><p>　　1.3焦化廢水成分的分析和檢測(cè)</p><p>　　焦化廢水

32、的組成復(fù)雜、多變、這取決于原煤性質(zhì)、碳化溫度、焦化產(chǎn)品回收工序與方法等因素。因此、有關(guān)其成分的分析、一直是環(huán)境分析工作者研究的重點(diǎn)：孫令東等討論了氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC/MS)的分析條件并用液-液萃取和C18與硅脫層析法對(duì)水樣進(jìn)行前處理、測(cè)出了244種有機(jī)污染物。其中酸性萃取液129種、堿中性萃取液115種、進(jìn)水中檢出37種酚、含量較高；其次為吡啶、喹啉類、苯胺、苯系物以及聯(lián)苯、呋喃類、咔唑、吲哚、己烷、萘、噻吩等雜環(huán)化合物；及少量

33、醇、醛、酸、酯、芳烴類如熒蒽、芘、并四苯、苯并、蒽、苯并菲、苯并、熒蒽和苯并芘等。</p><p>　　由于色譜/質(zhì)譜聯(lián)用只能測(cè)定揮發(fā)性大、極性小、分子質(zhì)量較小的物質(zhì)、焦化廢水中還有許多物質(zhì)并沒有被檢測(cè)出來、所以不少研究人員也使用了各種不同的方法、對(duì)焦化廢水的成分進(jìn)行研究。李亞新等采用紫外分光光度法根據(jù)吸光度的加和性、通過解聯(lián)立方程對(duì)焦化廢水中苯酚、喹啉、吲哚、吡啶的混合物進(jìn)行了分析測(cè)定、其相對(duì)誤差一般<1

34、0%：此法的優(yōu)越性在于不需要任何復(fù)雜的分離程序（如萃取、色譜等分離技術(shù)）便能直接求得混合物中各組分的含量。張寶泉等根據(jù)3-甲基-2-苯并噻唑腙（MBTH）與酚類發(fā)生偶合顯色反應(yīng)而生成有不同顏色的穩(wěn)定配合物的特點(diǎn)、運(yùn)用因子分析-嶺回歸-光度法、對(duì)焦化廢水中多組分酚進(jìn)行同時(shí)測(cè)定。姜效軍等利用任一pH下被測(cè)組分的分布系數(shù)提出pH校正最小二乘法、對(duì)不同pH的試樣進(jìn)行分析既可簡(jiǎn)化分析步驟又可提高準(zhǔn)確度。該校正原理同樣適合于其他化學(xué)計(jì)量學(xué)光度法。利

35、用pH校正最小二乘紫外分光光度法同時(shí)測(cè)定焦化廢水中的吡啶、苯酚和萘得到了滿意的結(jié)果?？傊?、目前的分析技術(shù)還不能完全弄清焦化廢水中所有的污染物必須發(fā)展新的檢測(cè)技術(shù)[5]。</p><p>　　1.4.焦化廢水處理工藝</p><p>　　1.4.1稀釋和氣提</p><p>　　焦化廢水中含有的高濃度氨氮物質(zhì)以及微量高毒性的CN-等對(duì)微生物有抑制作用。 因此這些污染物

36、應(yīng)盡可能在生化處理前降低其濃度。通常采用稀釋和氣提的方法。氣提是利用蒸餾對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行提取的方法，在氣提過程中，被處理的揮發(fā)性物質(zhì)由液相傳遞到氣相。氣提法在焦化廢水的預(yù)處理中用于提取其中的氨氮。</p><p><b>　　1.4.2混凝沉淀</b></p><p>　　沉淀法是利用水中懸浮物的可沉降性能， 在重力作用下下沉、以達(dá)到固液分離的過程。其目的是除去懸浮的

37、有機(jī)物，以降低后續(xù)生物處理的有機(jī)負(fù)荷。在生產(chǎn)中通常加入混凝劑如鋁鹽、鐵鹽、聚鋁、聚鐵和聚丙烯酰胺等來強(qiáng)化沉淀效果：此法的影響因素有廢水的pH、混凝劑的種類和用量等： 魏在山利用自制的PFASSi絮凝劑對(duì)焦化廢水進(jìn)行了混凝沉淀研究，并與常規(guī)絮凝劑的處理效果進(jìn)行了比較、結(jié)果表明: PFASSi 在用量低的同時(shí)、 效果也優(yōu)于其他絮凝劑。</p><p><b>　　1.4.3氣浮法</b><

38、/p><p>　　氣浮是將空氣以微小氣泡的形式通入水中使微小氣泡與在水中懸浮的顆?；蛴偷握掣?、形成水-氣 -顆粒（油滴）三相混合體系 、顆粒粘附于氣泡上浮至水面、從水中分離出去、形成浮渣。因過多的油類會(huì)影響后續(xù)生化處理的效果，氣浮法焦化廢水預(yù)處理的作用是除去其中的油類并回收再利用。此外還起到預(yù)曝氣的作用。影響氣浮除油效果的因素主要有氣浮時(shí)間、分離時(shí)間、氣浮藥劑以及水中油類或懸浮物的疏水性等等。 筆者詳細(xì)研究了上述因素

39、對(duì)氣浮處理焦化廢水效果的影響，研究發(fā)現(xiàn)，在氣浮時(shí)間為3min，分離時(shí)間為18min時(shí)，使用組合氣浮藥劑對(duì)焦化廢水的原水COD的去除率達(dá)56.5%，對(duì)油類的去除率達(dá)95%以上。</p><p>　　1.4.4高級(jí)氧化技術(shù)</p><p>　　由于焦化廢水中的有機(jī)物復(fù)雜多樣，其中酚類、多環(huán)芳烴、含氮有機(jī)物等難降解的有機(jī)物占多數(shù)，這些難降解有機(jī)物的存在嚴(yán)重影響了后續(xù)生化處理的效果， 高級(jí)氧化技術(shù)

40、是在廢水中產(chǎn)生大量的HO-自由基，HO-自由基能夠無選擇性地將廢水中的有機(jī)污染物降解為二氧化碳和水。 高級(jí)氧化技術(shù)可以分為均相催化氧化法、光催化氧化法、多相濕式、催化氧化法以及其他催化氧化法。</p><p>　　徐金球利用超聲空化技術(shù)預(yù)處理焦化廢水后，再經(jīng)過濕式催化氧化處理， 焦化廢水的 COD。去除率達(dá)95.7%，比單獨(dú)用活性污泥法處理焦化廢水的COD。去除率提高了63.49%。張秋波等利用濕式催化氧化法對(duì)煤

41、氣化廢水的研究表明，在合理的處理時(shí)間內(nèi)酚、氰和硫化物的去除率接近100%，COD去除率達(dá)60%～90%。 佐藤利雄用高級(jí)氧化技術(shù)處理焦化廢水，將廢水的COD質(zhì)量濃度從8200mg/L降至800mg/L，NH4+質(zhì)量濃度從6920mg/L降至100mg/L，SCN-質(zhì)量濃度從820mg/L降至0。曹曼等用光催化氧化法處理焦化廢水，并研究了催化劑、PH、溫度和時(shí)間對(duì)處理效果的影響，研究發(fā)現(xiàn)，加入催化劑后，經(jīng)過紫外光照射 1h，可將廢水中所有

42、的有機(jī)毒物和顏色全部除去[6]。</p><p>　　1.5焦化廢水物理化學(xué)處理現(xiàn)狀</p><p><b>　　1.5.1混凝法</b></p><p>　　混凝法的關(guān)鍵在于混凝劑，常見的混凝劑有鋁鹽、鐵鹽、聚鋁、聚鐵和聚丙烯酰胺等。目前國內(nèi)焦化廠家一般采用聚合硫酸鐵。賴鵬等利用 Fe2（SO4）3作為混凝劑，對(duì)焦化廢水生化處理出水進(jìn)行深度處

43、理。結(jié)果表明，在Fe2（SO4）3投加量為 400mg/L、pH5的條件下溶解性有機(jī)碳（DOC）去除率達(dá)到40.1%，出水COD<150mg/L，能夠達(dá)到國家的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。吳克明等采用混凝-氣浮法對(duì)焦化廢水的處理進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，聚合氯化鋁鐵（PAFC）+聚丙烯酰胺（PAM）處理廢水，生成的礬花大而密實(shí)，沉降速度快，出水色度低，效果較好。Donghee Park等用硫酸亞鐵和氯化鐵來去除殘留在經(jīng)前置反硝化工藝處理的出水中氰化

44、物。在加入和沒有加入 PAC溶液的兩種情況下進(jìn)行批量試驗(yàn)得到兩種鐵溶液的最佳劑量。結(jié)果表明，硫酸亞鐵溶液可以取代氯化鐵溶液處理廢水中氰化物，尤其是鐵氰化物。</p><p><b>　　1.5.2吸附法</b></p><p>　　吸附法處理成本高，吸附劑再生困難，不利于處理高濃度的廢水，故常用于廢水的深度處理。周靜等利用粉煤灰、石灰體系作吸附劑，對(duì)焦化廢水中氨氮進(jìn)行

45、深度處理。結(jié)果表明，廢水經(jīng)該工藝處理后，水樣中氨氮濃度由77.67mg/L 降至25mg/L 以下，可以達(dá)到國家工業(yè)廢水二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）。Vazquez分別對(duì)吸附劑顆粒活性炭和樹脂 XAD-2、AP-246和 OC-1074進(jìn)行平衡，動(dòng)力學(xué)和柱分析。結(jié)果表明，顆?；钚蕴浚℅AC）呈現(xiàn)最高的吸附容量、最大的吸附參數(shù)和最高的動(dòng)態(tài)能力。</p><p>　　Weiling Sun等采用粉煤灰對(duì)生化

46、處理后焦化廢水進(jìn)行深度處理， 研究結(jié)果表明：焦化廢水COD 去除率隨粉煤灰顆粒粒度的降低而增加 ，粒徑<0.0074mm的粉煤灰，用量為 0.1g/mL 時(shí)，焦化廢水COD 去除率可達(dá) 45%。色度去除率可達(dá) 76%。處理后粉煤灰的紅外光譜在1400～1420cm-1處出現(xiàn)新的特征峰，表明粉煤灰表面吸附了焦化廢水中的有機(jī)污染物[7]。</p><p>　　P.C.Kao等采用粉煤灰處理2-氯酚和2，4-二氯

47、苯酚廢水，結(jié)果表明：其對(duì)廢水的處理效果與溶液 pH、粉煤灰粒徑及比表面積、炭含量等因素有關(guān)[8]。</p><p>　　1.5.3稀釋和氣提</p><p>　　焦化廢水中含有的高濃度氨氮物質(zhì)以及微量高毒性的 CN-等對(duì)微生物有抑制作用。因此這些污染物應(yīng)盡可能在生化處理前降低其濃度，通常采用稀釋和氣提的方法。一般情況下，氣提不能使氨氮達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，只能作為預(yù)處理，仍需進(jìn)一步研究。</

48、p><p>　　1.5.4 煙道氣處理焦化廢水</p><p>　　程志久等利用煙道氣處理焦化剩余氨水或全部焦化廢水的方法，在江蘇淮鋼集團(tuán)焦化剩余氨水處理工程中獲得成功應(yīng)用!實(shí)踐證明，該方法與常規(guī)的生化法相比，不僅研究思路全新、效果也迥異。它是將廢水中的污染物，主要是有機(jī)污染物以固化狀態(tài)與廢水分離，而廢水中的水分全部汽化，從而實(shí)現(xiàn)了廢水經(jīng)處理后的零排放，并確保煙道氣達(dá)標(biāo)外排。它、以廢治廢、具有

49、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、處理效果好的巨大優(yōu)勢(shì)。</p><p>　　1.5.5 Fenton試劑法</p><p>　　Fenton試劑法在處理難生物降解或一般化學(xué)氧化難以奏效的有機(jī)廢水時(shí)，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和、操作方便、高效等優(yōu)點(diǎn)!李東偉等采用 UV-Fenton試劑對(duì)焦化廢水進(jìn)行氧化處理，試驗(yàn)結(jié)果表明，焦化廢水經(jīng)過UV-Fenton 氧化處理后，COD去除率能達(dá)到 80%以上，揮發(fā)酚

50、基本能被完全去除。劉紅等采用Fenton試劑氧化#混凝沉降處理焦化廢水，最佳處理?xiàng)l件為：將廢水溫度控制在 800C左右，投加0.6g/L Fe2+ 及 7.2g/L H2O2進(jìn)行氧化，反應(yīng) 1.5h 后調(diào)pH 值在7.6 左右，再投加 10M/L的聚硅硫酸鋁進(jìn)行混凝沉降。廢水的COD值可由 1173.0mg/L 降至38.2mg/L，符合國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，COD去除率達(dá)到96.7%。Fenton試劑法在處理焦化廢水等有毒有害難生物降解有

51、機(jī)廢水中極有應(yīng)用潛力，但是該方法處理費(fèi)用較高，只適用于低濃度、少量廢水的處理。</p><p><b>　　1.5.6焚燒法</b></p><p>　　楊元林等通過對(duì)焦化廢水處理焚燒方案的研究探討，表明此處理工藝對(duì)于處理焦化廠和煤氣廠產(chǎn)生的高濃度廢水是一種切實(shí)可行的處理方法，特別適用于北方寒冷地區(qū)，尤其是焚燒工藝還可以副產(chǎn)蒸汽以供生產(chǎn)和生活使用，從而降低運(yùn)行費(fèi)用，對(duì)

52、于其高濃度廢液也不失是一種可行的辦法!盡管焚燒法處理效率高，不造成二次污染，但其昂貴的處理費(fèi)用，使得多數(shù)企業(yè)望而卻步，在國內(nèi)應(yīng)用較少[9]。</p><p>　　1.5.7 等離子體處理技術(shù)</p><p>　　江白茹等用放電等離子體處理焦化廢水，研究了放電次數(shù)對(duì)焦化廢水中氰化物和氨氮及 COD的影響，總結(jié)了放電等離子體處理焦化廢水過程中氰化物、氨氮和COD 的變化規(guī)律。結(jié)果表明：放電次數(shù)

53、增加，水樣中氰化物氧化分解產(chǎn)生 CNO-、NH4+、NH3和N2，氨氮氧化產(chǎn)生NO3-，多環(huán)芳烴最終氧化分解生成CO2和H2O ；焦化廢水中氨氮和多環(huán)芳烴對(duì) C的質(zhì)量濃度影響較大，放電處理過程中，COD 的質(zhì)量濃度呈現(xiàn)出降低-升高-降低-升高-降低的趨勢(shì)；經(jīng)過多次放電，最終使氰化物及氨氮的質(zhì)量濃度降低，可減少生物處理過程中氰化物及氨氮對(duì)生物的抑制作用，提高生化處理的效果。該技術(shù)是一種高效、低能耗、使用廣泛、處理水量大的新型環(huán)保技術(shù)。但

54、是，處理裝置費(fèi)用較高，有待于進(jìn)一步研究開發(fā)，以降低投資費(fèi)用[10]。</p><p>　　1.5.8濕式氧化技術(shù)</p><p>　　濕式催化氧化法具有適用范圍廣、氧化速度快、處理效率高、二次污染低、可回收能量和有用物料等優(yōu)點(diǎn)。但是，由于其催化劑價(jià)格昂貴，處理成本高，且在高溫高壓條件下運(yùn)行，對(duì)工藝設(shè)備要求嚴(yán)格，投資費(fèi)用高，國內(nèi)很少將該法用于廢水處理M.Yang等在鼓泡床反應(yīng)堆中研究催化濕式

55、法處理焦化廢水。采用以釕基催化劑為載體的蛋殼催化劑和均相催化劑兩種類型!結(jié)果表明：蛋殼的催化劑對(duì) COD、NH3-N的去除具有更高的活性[11]。</p><p>　　1.5.9 光催化氧化法</p><p>　　光催化氧化法是一種新興的廢水處理技術(shù)。其氧化機(jī)理為：電子#空穴對(duì)通過與空氣或水中的O2和 H2O作用生成HO-，HO-具有極強(qiáng)的氧化性，可以將廢水中的有機(jī)物完全降解為無污染的小分

56、子無機(jī)物。光催化材料具有無損失、無二次污染、可重復(fù)利用、對(duì)幾乎所有的有機(jī)污染物都可實(shí)現(xiàn)完全降解的優(yōu)點(diǎn)，因而受到各國學(xué)者的普遍重視!是目前環(huán)保和材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。劉紅等采用光催化氧化法處理生化處理后的焦化廢水。研究表明：用多相光催化氧化法處理焦化廠二沉池廢水是一種有效的處理方法。最佳工藝條件為：質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的 H2O2投加質(zhì)量濃度為 0.5g/L 二氧化鈦投加質(zhì)量濃度為200mg/L光照時(shí)間為90min反應(yīng)前調(diào) pH 為3.0在此反應(yīng)

57、條件下。焦化廢水 COD 從 350.3mg/L降至53.1mg/L，COD的去除率可達(dá) 84.8%， 處理后的出水無色無味，可直接排放或回收利用，不產(chǎn)生二次污染。多相光催化氧化工藝并不適合處理高濃度廢水，但通過提高H2O2的投加量可擴(kuò)大多相光催化氧化法處理焦化廢水的濃度范圍，增加投加質(zhì)量濃度至 3.0g/L處理稀釋 3 倍后的均和池廢水，可使其COD從605.1mg/L降至72</p><p>　　1.6焦化廢

58、水生物處理方法</p><p>　　1.6.1 微電解-SBR活性污泥 </p><p>　　由于微電解反應(yīng)能生成氧化能力較強(qiáng)的OH自由基 它能氧化分解廢水中的大分子有機(jī)物進(jìn)而提高廢水的可生化性 且微電解生成的鐵離子(Fe2+ 氧化后變成 Fe3+)加堿后生成絮狀沉淀能去除廢水中的部分有害物質(zhì) 因此可作為焦化廢水的前處理工序 生化處理工藝選用近年來迅速發(fā)展的一種兼具 A/O 工藝特點(diǎn)且投資

59、運(yùn)行費(fèi)用較低的 SBR(Sequencing Batch Reactor)活性污泥法工藝. 將這兩種工藝結(jié)合起來 把微電解作為 SBR 預(yù)處理措施 稱之為微電解-SBR 活性污泥法[13]。</p><p><b>　　1.6.2生物膜法</b></p><p>　　生物膜法作為與活性污泥法平行發(fā)展起來的處理工藝技術(shù)，具有運(yùn)行穩(wěn)定、抗負(fù)荷沖擊、無污泥膨脹等優(yōu)點(diǎn)，特別是

60、在生物脫氮方面較活性污泥法更有優(yōu)勢(shì)，被越來越多地應(yīng)用于焦化廢水處理過程. Zhang等(1998)采用生物膜法處理焦化廢水，小試研究結(jié)果顯示，在總HRT為31. 6h下穩(wěn)定運(yùn)行所得到的出水COD和NH4+-N平均值分別為114 mg#L-1和3. 1 mg#L-1，相應(yīng)的去除率分別達(dá)到92. 4%和98. 8%.為了綜合活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點(diǎn)， Liu等(1996)采用生物膜和活性污泥的復(fù)合反應(yīng)器對(duì)焦化廢水進(jìn)行階段配水的處理，當(dāng)HR

61、T為20. 7 h時(shí)COD和NH4+-N出水平均值分別為92 mg/L和6. 7 mg/L，去除率分別為94%和95%.上述工作從研究水平上證明了生物膜法在焦化廢水處理中具有潛在的優(yōu)勢(shì).</p><p>　　1.6.3生物脫氮工藝</p><p>　　A /O工藝 A /O工藝的特點(diǎn)是通過對(duì)污泥和上層清液回流及其調(diào)控實(shí)現(xiàn)前置反硝化從而達(dá)到脫氮的目的.在好氧池中NH+4-N會(huì)發(fā)生硝化反應(yīng)被氧

62、化為NO-2和NO-3，回流至缺氧池中的NO-3利用廢水中的有機(jī)碳作為電子授體而發(fā)生反硝化反應(yīng)，同時(shí)NO3-被還原為N2或N2O，反硝化后的混合液進(jìn)入好氧池降解殘余的BOD并對(duì)NH4+-N進(jìn)行硝化.回流比對(duì)脫氮效率的影響很大，若將NO3-分離回流則可大幅度減小反應(yīng)池的體積.實(shí)際工程中，好氧池多采用活性污泥法，而缺氧池則設(shè)計(jì)為生物膜法，好氧池和缺氧池的微生物互不相混，各自在最佳的環(huán)境條件下生長(zhǎng)。該工藝有如下優(yōu)點(diǎn)，流程簡(jiǎn)單且基建費(fèi)用低。利用

63、A段中的碳源實(shí)現(xiàn)反硝化而無需外加碳源，降低了O段的有機(jī)負(fù)荷，通過在好氧池之前設(shè)置缺氧池來改善污泥的沉降性能，從而控制了污泥膨脹，前置反硝化過程中產(chǎn)生的堿提供給后續(xù)的硝化過程從而降低了生物脫氮的堿耗。我國從20世紀(jì)80年代開始研究污水處理的A /O工藝， 1993年寶山鋼鐵公司將該工藝首次應(yīng)用于焦化廢水處理工程中，使NH4+-N得到有效去除，再經(jīng)混凝處理后COD也達(dá)到了當(dāng)時(shí)的國家排放標(biāo)準(zhǔn).此后，安陽鋼鐵廠及臨汾鋼鐵廠的</p>

64、<p>　　A2/O工藝 A /O工藝是生物脫氮的最基本流程，基本能滿足焦化廢水脫氮的要求.但由于焦化廢水的可生化性、氨氮濃度、回流液中溶解氧等因素經(jīng)常發(fā)生波動(dòng)，從而影響了A /O工藝的脫氮效率.A2/O生物脫氮工藝是在A /O工藝流程的基礎(chǔ)上增加1個(gè)厭氧處理單元，通過水解酸化作用轉(zhuǎn)化廢水中顆粒性或溶解性有機(jī)物來提高焦化廢水的可生化性，實(shí)現(xiàn)有機(jī)碳的較完全降解和高效的反硝化.A2/O工藝不但具有A /O法流程的一切優(yōu)點(diǎn)，而且

65、由于在缺氧段前增加了厭氧段，因而提高了該工藝對(duì)碳源的氧化分解能力;同時(shí)，由于厭氧段的生物選擇性使絲狀菌的增長(zhǎng)得到控制，因而避免了污泥膨脹.A2/O工藝的缺點(diǎn)是因增加了厭氧段而帶來基建投資的相對(duì)增加. Zhang等(1997)和Li等(2003)均對(duì)A2/O工藝與A /O工藝作了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，A2/O工藝在NH4+-N的去除和反硝化方面均優(yōu)于A /O工藝，A2/O工藝的反硝化率是A /O工藝的2倍.J.Liu[14] 。運(yùn)用實(shí)驗(yàn)室和

66、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用試驗(yàn)評(píng)價(jià)了生物活化膜污泥混合系統(tǒng)中的硝化-反硝化過程，這個(gè)系統(tǒng)被用來去除煤氣化和焦化廢水中的氮。由于硝化和反硝化菌在混合系統(tǒng)中分別存活于好</p><p>　　A /O2工藝 在傳統(tǒng)的硝化反硝化脫氮過程中，由NO2-轉(zhuǎn)化為NO3-時(shí)要消耗一定的溶解氧，由NO3-再轉(zhuǎn)化為NO2-時(shí)則消耗更多的有機(jī)碳源.如果控制NO-2的直接反硝化，使NO2-不轉(zhuǎn)化成NO3-就形成了所謂的短程硝化-反硝化工藝(亦稱節(jié)能型生物

67、脫氮工藝)，簡(jiǎn)稱A /O2工藝.其中，A段為缺氧反硝化段，O1段為亞硝化段，O2段為硝化段.該工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)(王紹文等， 2005):與A /O工藝相比，可節(jié)省40%左右的碳源，在C /N比一定的情況下可提高總氮的去除率減少25%左右的需氧量;»降低20%左右的堿耗;¼縮短HRT;½減少50%左右的污泥產(chǎn)生量.劉超翔等(2003)采用短程硝化反硝化技術(shù)處理焦化廢水，中試試驗(yàn)結(jié)果表明，進(jìn)水NH+4-N和TN

68、濃度分別為510. 4 mg/L、540. 1 mg/L時(shí)，出水NH4+-N和TN的平均濃度分別為14. 2 mg#L-1、181. 5 mg#L-1，相應(yīng)的去除率分別達(dá)到97. 2%、66. 4%與A /O工藝相比，該工藝可承受的氨氮負(fù)荷高，且在較低的CBPBN值條件下可使TN有效去除.目前，寶鋼一、二期焦化廢水處理工程就是對(duì)原A /O工</p><p>　　Jianlong Wang等[15]開發(fā)出A-A-O

69、系統(tǒng)用來處理焦化廢水， A-A-O系統(tǒng)去除很少的喹啉被選作為目標(biāo)污染物，標(biāo)識(shí)為 Burkhholderia pickettii的喹啉降解菌用作生物強(qiáng)化微生物。厭氧、好氧以及氧化反應(yīng)器的COD去除率分別是25%、16%和59%。生物強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，添加了好氧微生物的氧化反應(yīng)器是A-A-O體系中生物強(qiáng)化的最佳區(qū)域。生物強(qiáng)化技術(shù)是提高工業(yè)廢水中難降解化合物去除率的一個(gè)有用并且有效的方法。</p><p>　　O /

70、A /O工藝 O1/A /O2工藝從功能上分為初曝和二段生化脫氮系統(tǒng)。O1段作為初曝系統(tǒng)，用好氧微生物將廢水中的易降解有機(jī)物和部分可降解的有毒物質(zhì)去除，該段作為預(yù)處理工藝為A段和O2段減輕了污染物負(fù)荷并減少了廢水中酚、氰等有害物質(zhì)對(duì)A段中反硝化菌及硝化菌的沖擊，為生物脫氮提供了一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境;二段生化系統(tǒng)(A /O2)的功能主要是生物脫氮和去除剩余污染物，通過調(diào)整A段和O2段之間的回流量實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的硝化反硝化功能.李柳等(2006)試驗(yàn)了

71、O1/A /O2工藝對(duì)焦化廢水的處理，其中試結(jié)果表明，未稀釋的焦化廢水在總HRT為80 h下運(yùn)行時(shí)COD去除率達(dá)93116%， NH4+-N去除率達(dá)98. 74%.劉廷志等(2005)在浙江某焦化廠廢水處理工程中強(qiáng)調(diào)了高效微生物與O1/A /O2處理工藝的結(jié)合，在HRT為22 h和不外加碳源情況下將廢水中的NH4+-N從600~800 mg/L降到15mg/L以下， NH4+-N去除率為95% ~98%，TN去除率超過80%，顯示出較好

72、的處理效果[16]。</p><p>　　生物流化床：焦化廢水經(jīng)貯水槽進(jìn)入?yún)捬趿骰?AFB)反應(yīng)器，利用該高效反應(yīng)器固定化厭氧菌使大部分難以在好氧條件下降解的有機(jī)物酸化，將廢水中的大分子化臺(tái)物分解為小分子化合物，同時(shí)，水中的雜環(huán)化合物如吲哚、喹啉、多環(huán)芳香族化合物經(jīng)厭氧消化后會(huì)明顯減少，提高了廢水的可生化性和碳源利用率，同時(shí)在反應(yīng)器中有厭氧氨氧化作用，去除部分NH3一N，有利于后面的脫氮和硝化反應(yīng)，AFB反應(yīng)器

73、有效容積16 m3。水經(jīng)AFB處理后進(jìn)人高效缺氧流化床反應(yīng)器，該反應(yīng)器有效容積為20 m3，下部設(shè)有內(nèi)導(dǎo)流筒，并裝入HP載體，上部設(shè)軟性填料，該反應(yīng)器的作用是在異氧型微生物的作用下，在溶解氧較低的環(huán)境中利用硝酸鹽中的氧作為電子受體，將好氧反應(yīng)器回流液中的N02、NO，反硝化為N2等，以便降低廢水中的TN含量，同時(shí)在缺氧階段去除大量的COD。好氧反應(yīng)器采用常規(guī)的活性污法，反應(yīng)器體積為38 m3；在好氧微生物的作用下去除焦化廢水中的COD。

74、將NH3一N在硝化菌及O2的作用下，利用無機(jī)碳化合物如CO32-、HCO3-和CO2作為碳源氧化NH3一N為NO2-、NO3- [17]。</p><p>　　1.6.4固定化微生物法</p><p>　　M.Kowalska等[18]通過化學(xué)方法，采用水合聯(lián)氨和戊二醛在改性的聚丙乙烯超濾膜上固微生物，并研究其在含苯、氰化物工業(yè)廢水生物降解上的應(yīng)用。隔膜在5.0*104～2.5*105Pa

75、壓力范圍下操作，恒溫298K，生物反應(yīng)器內(nèi)250r/min恒速攪拌。在薄膜表面固定微生物混合物是最有效的，苯、氰化物生物降解系數(shù)分別為36%和20.3%。</p><p>　　1.7生物處理過程的主要影響因素</p><p><b>　　1.7.1溶解氧</b></p><p>　　空氣的加入是好氧微生物賴以生存的基礎(chǔ)，同時(shí)也強(qiáng)化了液固兩相之間

76、的傳質(zhì).以流化床為例，空氣是三相流態(tài)化的動(dòng)力，通過反應(yīng)器內(nèi)填料、廢水與空氣的流態(tài)化實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)器內(nèi)廢水與微生物之間良好的混合與傳質(zhì).為了同時(shí)實(shí)現(xiàn)完全流態(tài)化和有機(jī)物高效降解，需要對(duì)空氣的流量和溶解氧濃度進(jìn)行控制.工程實(shí)踐證明，在一級(jí)好氧流化床內(nèi)溶解氧控制在1. 0~2. 0 mg/L范圍內(nèi)可以保證COD的高效去除，而在以培養(yǎng)硝化菌為目標(biāo)的二級(jí)好氧流化床內(nèi)溶解氧適宜的濃度范圍為2. 0~3. 0 mg/L。硝化菌是專性好氧菌，以氧化NH4+-

77、N或NO2--N獲得足夠的能量用于生長(zhǎng)，故溶解氧濃度的高低直接影響硝化菌的增殖及活性，溶解氧升高時(shí)硝化速率亦隨之增加，溶解氧濃度低于0. 5 mg/L時(shí)硝化反應(yīng)趨于停止。</p><p><b>　　1.7.2 溫度 </b></p><p>　　溫度對(duì)硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)和硝化速率有較大的影響.大多數(shù)硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌適宜的生長(zhǎng)溫度在25~350C之間，低于250C或高

78、于350C生長(zhǎng)減慢;在同時(shí)去除有機(jī)物和進(jìn)行硝化反應(yīng)的系統(tǒng)中，溫度低于150C時(shí)即發(fā)現(xiàn)硝化速度急劇降低(鄭興燦等，1998)，低溫對(duì)于硝酸菌的抑制作用更為明顯，因此，在低溫條件下(12~140C)常常會(huì)出現(xiàn)亞硝酸鹽的積累，50C以下硝化反應(yīng)基本停止.Kim等(2007)研究了溫度對(duì)焦化廢水硝化反應(yīng)的影響，發(fā)現(xiàn)夏季硝化效果明顯好于春季和秋季，且隨著溫度的升高，焦化廢水中的有毒有害物質(zhì)如SCN-、CN-、酚等對(duì)硝化菌的毒性減小.焦化廢水處理系

79、統(tǒng)在冬季通過適當(dāng)提高蒸氨廢水溫度和蒸汽加熱的方法提高水溫，從而保證了生物系統(tǒng)對(duì)溫度的要求.值得指出的是， 100C的溫差將導(dǎo)致氧傳質(zhì)效率變化30%左右，因此，過高溫度不利于氧的利用。</p><p>　　1.7.3 pH和堿度</p><p>　　pH值不但可改變微生物的代謝途徑，而且會(huì)對(duì)廢水處理系統(tǒng)中的某些重要物質(zhì)(如游離氨、堿度、HNO2等)的存在形態(tài)及其濃度分布產(chǎn)生影響.硝化反應(yīng)消耗

80、大量的堿，每氧化1 gNH4+-N理論上需消耗7. 14 g堿(按CaCO3計(jì)).焦化廢水處理工程中對(duì)堿的消耗占藥劑消耗的80%以上。焦化廢水處理系統(tǒng)，由于采用了A /O2節(jié)能型短程硝化-反硝化工藝，使堿的投加量減少到常規(guī)工藝的50%.實(shí)際操作中一般維持一級(jí)好氧流化床出水pH值在7. 2~7. 5之間，二級(jí)好氧流化床出水pH值在6. 8~7. 2之間.3.4.4BOD：N：P 焦化廢水原水中的BODBN為3~4，但不含磷酸鹽，表現(xiàn)出富氮

81、缺磷的水質(zhì)特征.污泥中微生物生長(zhǎng)代謝需要BOD、N及P的比例控制在100~200：5：1，故焦化廢水在進(jìn)入?yún)捬跎锵到y(tǒng)之前需要調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)比例.廢水的BOD隨處理過程不斷變化，氨氮因好氧作用而逐步轉(zhuǎn)化為亞硝氮和硝氮，再通過回流至厭氧反應(yīng)器而進(jìn)一步反硝化為N2。在廢水生物處理流程中， BOD與N、P的比值在不斷變化，需要針對(duì)每個(gè)工藝流程的具體情況調(diào)控營養(yǎng)成分的投加，磷的補(bǔ)充需要考慮前工藝段流入的濃度，否則不僅會(huì)增</p>

82、<p>　　右，故大約需要添加6. 35 mg/L的磷即可滿足，其中增值消耗的磷為4 mg/L。一級(jí)好氧階段出水中磷含量為4 mg/L可以滿足二級(jí)好氧階段對(duì)磷的需求。</p><p><b>　　1.7.4污泥齡 </b></p><p>　　微生物的世代周期各不相同，通過污泥齡調(diào)控可在廢水生物處理系統(tǒng)中優(yōu)化與選擇出不同的種群.維持一定的生物量是實(shí)現(xiàn)好氧流化

83、床高效降解有機(jī)污染物的前提，通過三相分離器的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)任意的污泥濃度并將HRT與SRT完全分離，在得到高生物量的同時(shí)保持了微生物的活性.實(shí)際工程中厭氧流化床、一級(jí)好氧流化床及二級(jí)好氧流化床的SRT值分別為180 d、30 d及45 d，從而實(shí)現(xiàn)高效去除COD及NH4+-N的目標(biāo).因此，微生物種群的合理結(jié)構(gòu)、演遞規(guī)律與穩(wěn)定性顯得非常重要。</p><p>　　1.7.4 有毒有害物質(zhì)的控制 </p>

84、<p>　　焦化廢水中生物毒性或抑制性的成分很多，將嚴(yán)重影響對(duì)外界條件敏感的微生物(如硝化菌)的增殖.鄰甲酚濃度為12. 8 mg/L可抑制75%的硝化作用，當(dāng)酚的濃度為5. 6 mg/L、甲基吲哚的濃度為7 mg/L時(shí)也能達(dá)到相同的抑制效果;含胺基的多種有機(jī)</p><p>　　物對(duì)氨氧化過程也有一定的抑制(鄭興燦等1998).不同有毒有機(jī)物對(duì)厭氧或好氧環(huán)境的敏感程度差異顯著，吡啶在厭氧條件下的降解

85、速度是好氧時(shí)的7倍以上，聯(lián)苯和喹啉則為2倍以上.已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的無機(jī)污染物對(duì)硝化菌起抑制作用的物質(zhì)主要有CN-、SCN-、氟化物、氨和亞硝酸等.其中，CN-的毒性是SCN-的200倍，當(dāng)CN-濃度大于0. 2 mg/L時(shí)表現(xiàn)出對(duì)硝化菌的毒性，當(dāng)SCN-濃度為30~60 mg/L時(shí)表現(xiàn)出生物毒性;重金屬成分中Zn、Cu、Hg、Cr、Ni、Ag、Co、Cd和Pb等對(duì)硝化菌有抑制作用(鄭興燦等， 1998).韶鋼焦化廢水中Cu、Zn、Ni、Pb的濃

86、度分別為0. 06、01031、0. 007 和0. 012 mg/L，不會(huì)構(gòu)成對(duì)硝化菌的抑制.但在焦化廢水進(jìn)入硝化階段前對(duì)氰化物等有毒有害物質(zhì)的控制是很必要的[19]。</p><p>　　相對(duì)于高級(jí)氧化法和活性炭吸附法深度處理焦化廢水，礦物吸附法具有工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、以廢治廢的特點(diǎn)。因此，采用礦物吸附劑代替活性炭有望在焦化廢水深度處理中得到工業(yè)化應(yīng)用。 目前關(guān)于焦化廢水的深度處理的研究大多集中于單一礦物吸

87、附劑!處理效果往往不理想[20]。陳天虎等將凹凸棒石和蒙脫石進(jìn)行復(fù)合。研究表明：由于性質(zhì)和形態(tài)不同的凹凸棒石和蒙脫石膠體顆粒互相作用，形成 35～40nm; 中孔孔道的固體材料!。其具有較大的比表面積和良好的吸附性能，此種材料在吸附脫色、廢水及廢氣處理等方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。 錢楓等以飛灰和石灰水合為原料制備復(fù)合吸附劑。結(jié)果表明：復(fù)合吸附劑的比表面積和孔體積均遠(yuǎn)大于原料石灰或飛灰的比表面積和孔體積。 水合制得的飛灰，石灰吸附劑比表面積

88、最大可達(dá) 97.55m2/g 孔隙體積更是較兩種原料增大了10～100 倍。 當(dāng)飛灰，石灰吸附劑比表面積在40m2/g以上 ! 且孔徑在25～27nm時(shí)，具有較高的脫硫脫硝活性。</p><p><b>　　圖1.1工藝流程圖</b></p><p>　　1.8研究的目的和意義</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，通過本設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生

89、綜合運(yùn)用污泥處理知識(shí)去提出問題、分析問題和實(shí)際解決問題的能力，掌握工程設(shè)計(jì)的基本過程和基本要求，鍛煉在解決實(shí)際問題的過程中文獻(xiàn)檢索能力和外語的應(yīng)用能力，掌握計(jì)算機(jī)工程繪圖的基本能力。</p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　這次設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是研究無錫市焦化廢水A2O生物脫氮處理工藝設(shè)計(jì)。</p><p>　　要求使

90、用A2O為主要工藝環(huán)節(jié)，進(jìn)行一項(xiàng)完整的工藝設(shè)計(jì)。注意本工藝同步去除有機(jī)物和氨氮的工藝特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。要求能夠根據(jù)指定誰知和水量要求完成工程工藝和反應(yīng)設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)。</p><p>　　調(diào)研，資料查詢，全面掌握焦化廢水的來源和污染物質(zhì)組成、處理方法現(xiàn)狀、相關(guān)工藝的研究進(jìn)展并比較同類處理方案優(yōu)缺點(diǎn)。掌握好氧池的A/A/O工藝的工作原理以及工藝控制影響因素。</p><p>　　工程設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)

91、為：焦化廢水COD 4500～5500mg/L，氨氮 150～200mg/L，進(jìn)水設(shè)計(jì)流量 200t/h。</p><p>　　A2O池包括厭氧反應(yīng)池、缺氧反應(yīng)池和好氧反應(yīng)池。厭氧反應(yīng)池主要功能是釋放磷，同時(shí)部分有機(jī)物進(jìn)行氨化；缺氧池首要功能就是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應(yīng)器送來的，一般為2Q；好氧反應(yīng)器-----曝氣池，功能是去除BOD，硝化和吸收磷。</p><p><b&

92、gt;　　圖1.2工藝流程圖</b></p><p><b>　　3設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　　3.1提升泵房</b></p><p><b>　　3.1.1設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　(1)應(yīng)根據(jù)遠(yuǎn)近期污水量確定污水泵站的規(guī)模。泵站設(shè)計(jì)

93、流量與進(jìn)水管至設(shè)計(jì)流量相同。</p><p>　　(2)在分流制排水系統(tǒng)中，雨水泵房與污水泵房可分建在不同地區(qū)，也可合建，但應(yīng)自成系統(tǒng)。</p><p>　　(3)污水泵站的集水池與機(jī)器間合建在同一構(gòu)筑物內(nèi)，集水池和機(jī)器間需用防水隔墻分開，不允許滲漏。做法按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范要求。</p><p>　　(4)泵站構(gòu)筑物不允許地下水滲入，應(yīng)設(shè)有高處地下水位0.5m的防水措施

94、，具體設(shè)計(jì)見規(guī)范。</p><p>　　(5)泵站位置應(yīng)結(jié)合規(guī)劃要求，鑒于排水需要提升的管段，且距排放水體較近的地方。并應(yīng)盡量避免拆遷、少占耕地。設(shè)在污水處理廠內(nèi)的泵房可與其他構(gòu)筑物統(tǒng)一布置。</p><p><b>　　3.1.2設(shè)計(jì)說明</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)采用來水為一根污水干管，無滯留、渦流等不利現(xiàn)象，故不設(shè)進(jìn)水井，來水管直

95、接經(jīng)進(jìn)水閘門流入集水池，經(jīng)機(jī)器間的泵提升來水進(jìn)入出水井，然后依靠重力自流輸送至各處理構(gòu)筑物。</p><p>　　3.1.3 設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　(1)設(shè)計(jì)流量Qmax=200m3/h</p><p>　　(2)集水池有效容積，采用1臺(tái)泵5min的容量：</p><p>　　(3)有效水深采用H=4.0m,則集水池面積為：</

96、p><p>　　(4)地下集水槽平面尺寸為長(zhǎng)×寬=7m×6m ,則面積為42m2</p><p><b>　　3.2調(diào)節(jié)池</b></p><p><b>　　3.2.1設(shè)計(jì)原則</b></p><p>　　(1)調(diào)節(jié)池是用來均衡調(diào)節(jié)污水水量、水質(zhì)、水溫的變化，降低廢水對(duì)生物出口設(shè)施

97、的沖擊；</p><p>　　(2)為了使調(diào)節(jié)池出水水質(zhì)均勻，防止無雖然我沉淀，調(diào)節(jié)池內(nèi)室加攪拌、混合裝置。一般有水泵強(qiáng)制循環(huán)攪拌、空氣攪拌、射流攪拌、機(jī)械攪拌等；</p><p>　　(3)水質(zhì)均勻池一般串聯(lián)在主流程中，水量調(diào)節(jié)池可串聯(lián)在主流程中，也可以并聯(lián)在輔助流程中；</p><p>　　(4)均質(zhì)調(diào)節(jié)池可設(shè)在沉砂預(yù)沉之前，也可設(shè)在沉砂預(yù)沉之后；</p&

98、gt;<p>　　(6)均質(zhì)調(diào)節(jié)池應(yīng)設(shè)排泥放空口；</p><p>　　(7)廢水若含有發(fā)生泡沫的物質(zhì)時(shí)，應(yīng)該設(shè)置消泡裝置；</p><p>　　(8)應(yīng)設(shè)沖洗裝置，以便清除粘在池壁的固體和油污。</p><p>　　3.2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　(1)均質(zhì)調(diào)節(jié)池的停留時(shí)間，應(yīng)根據(jù)水質(zhì)的成分、濃度、水量大小及其變化的

99、情況決定。一般為10-24h，特殊情況下可作到5d；</p><p>　　(2)采用空氣攪拌，攪拌的強(qiáng)度為0.08-0.1m3/m2×min;</p><p>　　(3)在主流程上的調(diào)節(jié)池，其容積可按平均小時(shí)流量計(jì)算。</p><p>　　3.2.3 調(diào)節(jié)池的選用與計(jì)算</p><p>　　(1)調(diào)節(jié)池根據(jù)池體內(nèi)部不同型式分為矩形分

100、段進(jìn)水的均質(zhì)調(diào)節(jié)池和圓形形狀進(jìn)水的均質(zhì)調(diào)節(jié)池。本工藝采用矩形分段進(jìn)水的均質(zhì)調(diào)節(jié)池。</p><p><b>　　(2)調(diào)節(jié)池的計(jì)算</b></p><p><b>　　1>調(diào)節(jié)池容積： </b></p><p>　　式中 V-------調(diào)節(jié)池容積，m3；</p><p>　　Qcp----

101、---廢水平均流量，m3/h；</p><p>　　t------停留時(shí)間，h。</p><p>　　設(shè)計(jì)中取t=12h,則</p><p>　　V=(200) ×8=1600 m3</p><p>　　2>調(diào)節(jié)池水面面積：</p><p><b>　　F=V/h</b></

102、p><p>　　式中 F------調(diào)節(jié)池水面面積，m2；</p><p>　　V------調(diào)節(jié)池容積，m3；</p><p>　　h-------有效水深，m,一般取2-5m。</p><p>　　設(shè)計(jì)中取h=4m，則</p><p>　　F=1600/4=400m2</p><p><

103、b>　　3>攪拌空氣： </b></p><p>　　式中 S------攪拌空氣量，m3/min；</p><p>　　F------調(diào)節(jié)池水面面積；</p><p>　　q------攪拌強(qiáng)度，m3/m2×min。</p><p>　　設(shè)計(jì)中取q=0.08m3/m2×min，則</p&g

104、t;<p>　　S=400×0.08=32 m3/m2×min</p><p><b>　　超高0.5m</b></p><p><b>　　3.3隔油池</b></p><p><b>　　3.3.1設(shè)計(jì)原則</b></p><p>　　(1

105、)隔油處理主要用于去除含油污水中的浮油和粗分散油；</p><p>　　(2)確定隔油池的種類，應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較；</p><p>　　(3)隔油處理設(shè)備必須設(shè)置收油和排泥措施，排出的油和污泥應(yīng)進(jìn)行脫水處理；</p><p>　　(4)寒冷地區(qū)的隔油設(shè)施，應(yīng)采取有效的保溫、防寒措施；</p><p>　　(5)為防止對(duì)環(huán)境的污染和火災(zāi)事故的

106、發(fā)生，隔油處理設(shè)施應(yīng)密封或加活動(dòng)性蓋；</p><p>　　(6)為了方便日常運(yùn)行和檢修，隔油處理的間數(shù)不應(yīng)小于兩間。</p><p>　　3.3.2 設(shè)計(jì)說明</p><p>　　隔油池設(shè)在調(diào)節(jié)池之后，用以除去污水中的油類。隔油池一般分為平流式、斜流式和平流與斜板組合三種。本次設(shè)計(jì)為焦化廢水，水量相對(duì)較小，采用平流式隔油池。平流式隔油池的特點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單、便于運(yùn)行管

107、理、油水分離效果穩(wěn)定，耐負(fù)荷沖擊。污水從池子的一端流入，以較低的流速流經(jīng)池子，流動(dòng)過程中，密度小于水的油粒浮出水面，密度大于水的重油雜質(zhì)沉于池底。為了及時(shí)排油及排除底泥，在池底設(shè)置掛有刮泥機(jī)，污泥被收集在泥斗中。隔油池上端設(shè)置撇油機(jī)以除去漂浮的輕油。</p><p>　　3.3.3 設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　隔油池油珠上浮速度不高于3m/h</p><p>　　

108、隔油池水平流速在3-5mm/s</p><p>　　隔油池有效水深一般在</p><p>　　深寬比為0.3-0.5，超高不下于0.4</p><p>　　集油管管徑為200-300mm</p><p>　　池內(nèi)刮油速度不超過15mm/s</p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p&

109、gt;<p>　　(1)隔油池表面積：</p><p><b>　　A=a×Q/V</b></p><p>　　Q:設(shè)計(jì)流量 Q=200 m3/h</p><p>　　a：修正參數(shù) 取a=1.44</p><p>　　V:水珠上浮速度，取V=1.6m/h</p><p

110、>　　水平流速v1=16m/h=4.45mm/s 滿足要求</p><p>　　A=1.44×200/1.6=180m2</p><p>　?。?）過水?dāng)嗝婷娣e：</p><p><b>　　m2</b></p><p>　?。?）有效水深和池寬：</p><p>　　水深h一般