《240m3∕h焦化废水处理设计》-毕业论文.doc

PAGE 1 绪论 1.1 研究的目的和意义 焦化废水是在原煤高温干馏、煤气净化和化工产品精制过程中产生的废水。其成分复杂、浓度高、毒性大。水质也随原煤组成和炼焦工艺而变。主要来源于剩余氨水、粗苯分离水、终冷富余水、焦油分离水四部分。其中不仅含有大量的酚类、油、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物，氰化物、氨盐、硫氰化物和硫化物等无机化合物，还含有氟离子和氨氮等有毒有害物质，污染物色高，属难生化降解的高浓度有机工业废水[1]。其在水中以真溶液或准溶液形式存在，COD及色度很难去除，给人们的生产生活带来大的危害。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，开发经济有效的焦化污水净化技术是当务之急。 1.2 焦化废水的来源 (1)煤高温裂解和荒煤气冷却产生的剩余氨水废液，这是焦化废水的主要来源，其水质复杂，组分种类繁多，且污染物浓度较高。有炼焦配合煤水分及炼焦生成的化合水，以及焦炉上升管，集气管喷射的蒸汽和冷凝工段清扫管道的蒸汽所组成。一般情况下，剩余氨水占炼焦配合煤量的10～14％（配合煤水分8～10%，化合水2～4％），剩余氨水是小型焦化厂含酚废水的主要来源。 (2)煤气净化过程中煤气终冷器和粗苯分离槽排水，及各种储槽定期排出和由于事故排出的酚水。此种来源废水所含污染物浓度相对较低。 (3)煤焦油的分馏、苯的精制及其它工艺过程的排水。其中主要是在进行煤气最终冷却时煤气中的一定数量的酚、氰化物、硫化物、萘及吡啶盐基进入冷却水中。为保证煤气终冷温度和减轻脱苯蒸馏设备的腐蚀，终冷循环水必须部分更换，而排出的一定酚、氰污水[2]。 1.3 焦化废水的危害 酚类化合物是原型毒物[3]，对一切生物都有毒害作用。其可以通过人的皮肤、粘膜接触发生化学反应，形成不溶性的蛋白质，而使细胞失去活力；质量浓度高的酚溶液还会使蛋白质凝固；酚还能使深部组织损伤、坏死，直至全身中毒。长期饮用被酚污染过的水会引起头晕、贫血以及各种神经系统病症。水体受含酚污水污染后会产生严重的不良后果。因为酚废水耗氧量高，水体中氧的平衡被破坏，致使水中的溶解氧急剧下降，出现亏氧，使水质变差，造成恶臭。用未经处理的含酚废水（100～75mg/L）直接灌溉农田，会使农作物减产甚至枯死。氮类主要包括有机氮、氨氮、亚硝酸氮和硝酸氮。有机氮是反映水中蛋白质、氨基酸、尿素等含氮有机物总量的一个指标。氮素在水体中的危害[4]，主要表现在：1、造成水体的富营养化现象；2、增加给水处理的困难；3、消耗水体的氧气；4、对人及生物具有毒害作用，其中包括直接因素和诱发因素。氰化物可以通过皮肤、呼吸道或消化道进入人体，然后迅速的分解出游离的氰通过与各种细胞内呼吸酶中的铁、铜、钼等金属离子结合，导致该酶失活，致使细胞不能利用氧，从而产生细胞内窒息，使人昏迷或呼吸抑制严重者可能骤死。 1.4 焦化废水处理现状 目前处理焦化废水的技术主要有物化法、生化法以及物化-生化法等三大类，目前常用的方法是生物处理法，包括普通活性污泥法、A/O脱氮工艺及SBR等工艺。微生物对高浓度含酚废水无法处理，因为过高的酚含量会直接抑制和杀死微生物，所以焦化含酚废水的处理一般先是采用预处理，将高浓度的酚(2～12 g/L)降到200～300 mg/L以下，并适当降低水中污染物浓度，保证 HYPERLINK /index.php?gid=26 污水水质和水量不产生大的波动，在进入生化曝气池前降低 HYPERLINK /index.php?gid=26 污水中的油类物质和氰化物，避免生化处理装置受油污染及高负荷冲击。然后进行第二级生化处理[5]。 我国20世纪80年代及其以前建设的污水处理厂，由于当时没有对出水氮磷含量的要求，生物处理工艺主要采用传统活性污泥工艺及其改良工艺，其主要功能是大幅度去除污水中呈胶体态和溶解态的有机污染物，使经处理的污水BOD达到排放标准.目前国内焦化行业废水处理主要采用SBR生物脱氮技术，该技术对焦化废水处理达标外排及处理后回用起到决定性作用。从整体上，焦化废水处理工艺由预处理、生物处理、深度处理、污泥处理四工段组成，功能分区清晰，便于操作管理。运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好，彻底解决了传统处理工艺中氨氮、COD去除率低下，生化系统不稳定，投资和运行成本据高不下等难题。 1.5 设计任务 1.5.1 本毕业设计课题的目的和要求 （1）课题：240m3/h焦化废