3000m3000m3/d焦化廢水深度處理工程技術(shù)介紹江蘇南大環(huán)?？萍加邢薰緡?guó)家環(huán)境保護(hù)有機(jī)化工廢水處理與資源化工程技術(shù)中心目錄TOC\o"1-3"\u一、 概述 11.1焦化廢水概況 11.2單位簡(jiǎn)介 2二、 設(shè)計(jì)依據(jù)、規(guī)范、原則及工程內(nèi)容 42.1設(shè)計(jì)依據(jù)及規(guī)范 42.2設(shè)計(jì)原則 52.3設(shè)計(jì)范圍 6三、 設(shè)計(jì)水質(zhì)、水量 63.1水量 63.2進(jìn)水水質(zhì) 63.3出水水質(zhì) 6四、 工藝流程的選取 74.1深度處理工藝方法分析 74.1.1活性炭吸附工藝 74.1.2臭氧活性炭處理工藝 84.1.3膜分離處理工藝 94.1.4曝氣生物濾池工藝 94.1.5Fenton氧化處理工藝 94.1.6強(qiáng)化混凝處理工藝 104.1.7樹脂吸附處理工藝 104.2工藝的確定 114.3工藝流程及說(shuō)明 144.3.1工藝流程框圖 144.3.2工藝流程說(shuō)明 154.4各單元處理效果預(yù)測(cè) 164.5樹脂吸附法的功能特點(diǎn)及其優(yōu)勢(shì) 174.6樹脂吸附系統(tǒng) 19五、 運(yùn)行成本及主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 205.1藥劑種類、耗量及價(jià)格 205.2直接運(yùn)行成本 205.3主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 21六、服務(wù)承諾 216.1設(shè)計(jì)階段 216.2施工階段 226.3試運(yùn)行階段 226.4調(diào)試驗(yàn)收階段 226.5售后服務(wù) 23概述1.1焦化廢水概況焦化行業(yè)是在市場(chǎng)需求的推動(dòng)下高速發(fā)展起來(lái)的資源性行業(yè)。我國(guó)的焦化行業(yè)發(fā)展迅速，2001年以來(lái)，國(guó)內(nèi)焦化行業(yè)投資日趨升溫，生產(chǎn)能力迅速擴(kuò)大。2004年底，全國(guó)焦化生產(chǎn)企業(yè)約有1400家，機(jī)焦生產(chǎn)能力約2.7億噸。到2005年底，全國(guó)焦化生產(chǎn)能力已達(dá)3億噸左右。焦化行業(yè)同時(shí)也是消耗資源、能源和污染物排放大的行業(yè)。焦化廢水是一種典型的有毒有機(jī)廢水，主要來(lái)自原煤的高溫干餾、煤氣凈化和化工產(chǎn)品精制等過(guò)程，焦化廢水成分復(fù)雜多變，除了氨、氰、硫氰根等無(wú)機(jī)污染外還許多有機(jī)污染物，焦化廢水中的有機(jī)污染物主要包括80%以上的酚類化合物、脂肪類化合物、雜環(huán)類化合物及多環(huán)芳烴，目前大部分焦化廢水仍采取傳統(tǒng)的生化工藝（見圖1-1），生化法是工業(yè)廢水和生活污水的主流處理技術(shù)，A/O工藝是焦化廢水治理行之有效的工藝方法，厭氧-好氧交替運(yùn)行可以有效實(shí)現(xiàn)COD、NH3-N等污染物濃度的降低，雖然生化工藝處理焦化廢水較為成熟，但傳統(tǒng)生化處理工藝對(duì)焦化廢水中的難降解有機(jī)物的去除效果不夠理想，出水COD和色度普遍超標(biāo)。焦化廢水在經(jīng)過(guò)A/O生化系統(tǒng)處理之后，尾水中有機(jī)物種類更加繁多，水質(zhì)情況更為復(fù)雜，由大分子量、疏水性芳香類有機(jī)物組成，即具有較高含量的溶解性微生物代謝產(chǎn)物和芳香類蛋白質(zhì)有機(jī)物等微生物代謝產(chǎn)物及廢水中難降解有機(jī)物，此類物質(zhì)為高生物毒性或難生物降解的惰性有機(jī)物，采用常規(guī)的生物處理方法或者物化處理結(jié)和生化處理的方法難以實(shí)現(xiàn)有效降解，有效去除這類有機(jī)污染物將是焦化廢水生化尾水深度處理的主要目標(biāo).圖1-1大部分焦化廢水采用的生化工藝流程圖重力除油重力除油調(diào)節(jié)池缺氧池好氧池二沉池混凝沉淀消泡水PFS污泥回流硝化液回流生產(chǎn)廢水排放池水解酸化池堿1.2承建單位簡(jiǎn)介江蘇南大環(huán)?？萍加邢薰臼且阅暇┐髮W(xué)為主要依托，在環(huán)保產(chǎn)業(yè)內(nèi)多元發(fā)展的高新技術(shù)股份制企業(yè)，主要致力于各種環(huán)保技術(shù)與高新產(chǎn)品的的研發(fā)、制造與推廣應(yīng)用，是完整的環(huán)保問(wèn)題解決方案提供商。公司自2002年4月成立以來(lái)，始終堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展，立足自主創(chuàng)新。公司首席科學(xué)家、國(guó)家環(huán)境保護(hù)有機(jī)化工廢水處理與資源化工程技術(shù)中心主任、中國(guó)工程院院士張全興教授憑借多年樹脂合成及其吸附技術(shù)研究的基礎(chǔ)，率領(lǐng)公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)圍繞化工行業(yè)可持續(xù)發(fā)展所面臨的“有機(jī)毒物污染控制與資源化”重要課題，堅(jiān)持原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新，推進(jìn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)開發(fā)。近年來(lái)，先后經(jīng)國(guó)家環(huán)保部批準(zhǔn)，建立了“國(guó)家環(huán)境保護(hù)有機(jī)化工廢水處理與資源化工程技術(shù)中心”；經(jīng)國(guó)家科技部批準(zhǔn)，建立了“國(guó)家有機(jī)毒物污染控制與資源化工程技術(shù)中心”，公司具有一支環(huán)保工程科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。公司先后申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利60余項(xiàng)，獲準(zhǔn)國(guó)家發(fā)明專利36項(xiàng)；先后榮獲國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、何梁何利基金“科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)”1項(xiàng)、中國(guó)發(fā)明家特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、部省級(jí)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、其他科技成果獎(jiǎng)共14項(xiàng)；成為國(guó)家科技部批準(zhǔn)的《國(guó)家科技成果重點(diǎn)推廣計(jì)劃》的執(zhí)行單位，在國(guó)家公布的260項(xiàng)“國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的資源節(jié)約綜合利用和環(huán)境保護(hù)技術(shù)”中，公司共有5項(xiàng)技術(shù)被列入其中。2006年被批準(zhǔn)為“江蘇省高新技術(shù)企業(yè)”，2008年批準(zhǔn)為“江蘇省博士后流動(dòng)工作站”，成為全國(guó)二萬(wàn)二千多家環(huán)保企業(yè)中專業(yè)從事環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)、孵化、集成、轉(zhuǎn)化和推廣的重要基地。公司業(yè)務(wù)范圍涉及化工、染料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、食品、輕工、市政、電力等數(shù)十個(gè)行業(yè)，核心業(yè)務(wù)包括化工廢水、廢氣和固廢的治理與資源化、城鎮(zhèn)生活污水的處理及回用、工業(yè)用水的軟化除鹽、生活飲用水微污染的凈化、特種及常規(guī)樹脂的開發(fā)與生產(chǎn)、特種水處理設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、環(huán)境咨詢與環(huán)保工程方案論證、環(huán)保工程的總承包。環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約是一項(xiàng)歷史責(zé)任與社會(huì)責(zé)任，公司在前進(jìn)的道路上，將以“艱苦創(chuàng)業(yè)，追求卓越”的企業(yè)精神為激勵(lì)，不斷加快自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)開發(fā)和應(yīng)用步伐，精心打造國(guó)內(nèi)外知名環(huán)保技術(shù)與產(chǎn)品品牌，為社會(huì)發(fā)展和客戶需求多作貢獻(xiàn)。江蘇南大環(huán)保科技有限公司的焦化廢水深度處理工程應(yīng)用實(shí)例鋼鐵集團(tuán)焦化廠生化尾水10000t/d深度處理項(xiàng)目煤氣化焦化生化尾水1200t/d深度處理項(xiàng)目焦化集團(tuán)焦化生化尾水7200t/d深度處理項(xiàng)目設(shè)計(jì)依據(jù)、規(guī)范、原則及工程內(nèi)容2.1設(shè)計(jì)依據(jù)及規(guī)范焦化廠廢水處理站運(yùn)行情況，廢水水質(zhì)、水量和要求等基礎(chǔ)資料《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》 1989年12月《中華人民共和國(guó)水污染防治法》 2008年2月《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB8978-1996《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB18918-2002《煉焦工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB16171-2012《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB13456-2012《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 GBZ1-2002《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 GB3095-2012《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB16297-1996；《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB14554-1993《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB12348-2008《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》 GB18598-2001《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50014-2006《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50015-2003《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第二版）《水處理設(shè)備制造技術(shù)條件》 JB/T-2932-1999《水處理設(shè)備性能試驗(yàn)總則》 GB/T13922.1-1992《給水排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50332-2002《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 GB50268-2008《工業(yè)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 GB50235-97《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50069-2002《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50003-2001《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50007-2002《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 GB50009-2001《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50010-2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50011-2010《構(gòu)筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50191-1993《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GB50016-2006《工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 GB50034-1992《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50052-2009《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50054-1995《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50055-1993《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50057-2010《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50058-1992《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50062-2008針對(duì)現(xiàn)工藝出水進(jìn)行的廢水深度處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告2.2設(shè)計(jì)原則本設(shè)計(jì)方案嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)規(guī)定，廢水處理首先必須確保各項(xiàng)出水水質(zhì)均達(dá)到當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門和相關(guān)職能部門規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)；針對(duì)本工程和具體情況和特點(diǎn)，采用簡(jiǎn)單、成熟、穩(wěn)定、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝，以達(dá)到節(jié)省投資和降低運(yùn)行費(fèi)用的目的；處理系統(tǒng)運(yùn)行有一定的靈活性和調(diào)節(jié)余地，以適應(yīng)水質(zhì)水量的變化；管理、運(yùn)行、維修方便，盡量考慮操作自動(dòng)化，減少操作勞動(dòng)強(qiáng)度。設(shè)備選型采用通用產(chǎn)品，選購(gòu)的產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)應(yīng)是技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量保證、性能穩(wěn)定可靠、工作效率高、管理方便、維修維護(hù)工作量少、價(jià)格適中及售后服務(wù)好的產(chǎn)品；在保證處理效率的同時(shí)工程設(shè)計(jì)緊湊合理、節(jié)省工程費(fèi)用、減少占地面積、減少運(yùn)行費(fèi)用；處理站建設(shè)考慮到操作運(yùn)行穩(wěn)定與維護(hù)管理簡(jiǎn)單方便；2.3設(shè)計(jì)范圍本項(xiàng)目工程為新建一套處理能力為3000噸/日的焦化廢水深度處理系統(tǒng)工程，設(shè)計(jì)從業(yè)主方生化處理完成后排出的廢水開始：工程內(nèi)容包括：構(gòu)筑物，水處理設(shè)備，電氣、儀器儀表、自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選型與安裝調(diào)試、人員培訓(xùn)。廢水處理站范圍以外的內(nèi)容如生產(chǎn)、生活廢水收集管網(wǎng)，處理后廢水排放管以及給水、消防、綠化、工程監(jiān)理等不在本設(shè)計(jì)與工程范圍內(nèi)。另、供配電系統(tǒng)從原焦化廢水處理站供配電房增容，原生化系統(tǒng)出水至新建廠區(qū)的輸水管線均在本設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。設(shè)計(jì)水質(zhì)、水量3.1水量設(shè)計(jì)系統(tǒng)處理能力按3000m3/d，即按125m3/h設(shè)計(jì)。3.2進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)水水質(zhì)指的是改造后的混沉池的出水，出水水質(zhì)達(dá)到下表標(biāo)準(zhǔn)表3-1設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)單位：mg/L,pH值無(wú)量綱項(xiàng)目CODCr氨氮SSpH色度水質(zhì)指標(biāo)≤150≤5≤506-9≤150倍3.3出水水質(zhì)表3-2設(shè)計(jì)出水水質(zhì)單位：mg/L,pH值無(wú)量綱項(xiàng)目CODCr氨氮SSpH色度水質(zhì)指標(biāo)≤80≤5＜106-9＜30倍工藝流程的選取4.1深度處理工藝方法分析根據(jù)上述設(shè)計(jì)依據(jù)、設(shè)計(jì)資料、設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合國(guó)家的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范以及相關(guān)類型的廢水深度處理廠設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)廢水深度處理工藝流程進(jìn)行選擇和論證。對(duì)于已經(jīng)經(jīng)過(guò)生化處理系統(tǒng)充分作用后的尾水，可生化性能很差，根據(jù)目前焦化廢水?dāng)?shù)據(jù)分析，B/C非常低，現(xiàn)有系統(tǒng)大約在0.1，因此必須使用必要的物化手段，截留尾水中可溶性發(fā)色基團(tuán)、難以生物降解的有機(jī)物以及水中殘存的SS、膠體狀物質(zhì)等方可達(dá)到預(yù)期處理目標(biāo)。目前常見的廢水深度處理工藝有活性炭吸附、臭氧活性炭、膜分離、混凝、曝氣生物濾池、臭氧氧化、生物活性炭法、微生物絮凝、Fenton氧化、樹脂吸附等。4.1.1活性炭吸附工藝活性炭是一種黑色粉狀，粒狀或丸狀的無(wú)定形具有多孔的碳，主要成分為碳，還含少量氧、氫、硫、氮、氯?；钚蕴烤哂形⒕ЫY(jié)構(gòu)，微晶排列完全不規(guī)則，晶體中有微孔（半徑小于20［埃］，1［埃］＝10-10米）、過(guò)渡孔（半徑20～1000［埃］）、大孔（半徑1000～100000［埃］），使它具有很大的內(nèi)表面，比表面積為500～1700m2/g。這決定了活性炭具有良好的吸附性，可以吸附廢水中的金屬離子、有機(jī)污染物、色素等。吸附物質(zhì)的質(zhì)量可接近于活性炭本身的質(zhì)量。其吸附作用具有選擇性，非極性物質(zhì)比極性物質(zhì)更易于吸附?；钚蕴刻幚砉に嚲哂胁僮骱?jiǎn)單、脫色性能良好、對(duì)于疏水性有機(jī)物產(chǎn)生的COD去除效果好的優(yōu)點(diǎn)，但是該處理工藝對(duì)于染料廢水生化處理尾水中親水性有機(jī)污染物吸附性能較差，而且活性炭本身機(jī)械強(qiáng)度差、再生困難，吸附飽和后通常采用高溫蒸氣脫附再生，既減少了活性炭的微孔，降低了活性炭的吸附性能，又導(dǎo)致活性炭大量損耗，顆?；钚蕴棵看卧偕s損耗5～10％，且吸附容量逐次減少，需大量補(bǔ)充甚至更換活性炭來(lái)維持處理效果，常常導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用較高。4.1.2臭氧活性炭處理工藝臭氧的分子式為O3，是氧的一種同素異形體。臭氧呈淡藍(lán)色，且具有特殊的“新鮮”氣味。在低濃度下嗅了使人感到清爽，當(dāng)濃度稍高時(shí)，具有特殊的臭味，而且是有毒的。臭氧的相對(duì)密度為氧的1.5倍，在水中的溶解度比氧氣大10倍；比空氣大25倍。為保證生產(chǎn)過(guò)程的安全性和節(jié)約運(yùn)行成本，實(shí)際生產(chǎn)中采用的多是臭氧化空氣（含有臭氧的空氣），其中臭氧的分壓很小，故臭氧在水中的溶解度也很小，如以空氣為原料的臭氧發(fā)生器生產(chǎn)的氧化空氣，臭氧只占0.6%-1.2%。因此，當(dāng)水溫為25℃時(shí)，將這種臭氧化空氣加入水中，臭氧溶解度只有3-7mg/L。臭氧的分解速度很快，水中臭氧濃度為3mg/L時(shí)，其半衰期僅5-30min。所以臭氧不易儲(chǔ)存，需邊產(chǎn)邊用。臭氧生物活性炭采取先臭氧化后活性炭吸附，在活性炭吸附中又繼續(xù)氧化，這樣可以揚(yáng)長(zhǎng)避短，充分發(fā)揮活性炭吸附和臭氧氧化各自所長(zhǎng)，克服各自所短。通過(guò)該工藝，臭氧能使一些難氧化降解的高分子有機(jī)物被氧化成易生物降解的低分子有機(jī)物，這不僅為炭柱降解有機(jī)物創(chuàng)造了條件，也減輕了活性炭的吸附負(fù)荷。同時(shí)，臭氧氧化使水中有充足的溶解氧，反過(guò)來(lái)又為好氧微生物的生命活動(dòng)提供了良好的條件。其中，生物活性炭是利用微生物去吸收利用被活性炭吸附的污染物，客觀上起到了使活性炭再生的作用。臭氧的氧化能力很強(qiáng)，對(duì)殺菌、消毒、脫臭、脫色等方面具有顯著的效果。臭氧用于染料廢水生化尾水深度處理工程具有較好的脫色效果，但COD去除率不高，很難滿足排放要求。因此臭氧活性炭處理工藝并不適用于焦化廢水生化處理尾水的深度處理。而且活性炭有一定的消耗量，因此此工藝需依靠不斷補(bǔ)充活性炭維持效果，同時(shí)臭氧難于儲(chǔ)存、溶解度低且分解速度快的特性導(dǎo)致臭氧活性炭處理工藝耗電量較大，運(yùn)行費(fèi)用較高。4.1.3膜分離處理工藝膜分離過(guò)程以選擇性透過(guò)膜為分離介質(zhì)，通過(guò)在膜兩側(cè)施加某種推動(dòng)力(如壓力差、蒸氣分壓差、濃度差、電位差等)，使得原料側(cè)組分選擇性透過(guò)膜，達(dá)到分離提純的目的。以壓力差為推動(dòng)力的液體膜分離過(guò)程通常根據(jù)分離對(duì)象可分為：微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)和反滲透(RO)四種類型。膜分離處理工藝是目前較為先進(jìn)的處理工藝，該工藝無(wú)需投加藥劑，易于自動(dòng)控制，對(duì)于較大分子量的有機(jī)物具有較好的去除效果，然而膜分離工藝的正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要較為嚴(yán)格的預(yù)處理措施，用于水質(zhì)成分復(fù)雜的染料廢水生化尾水深度處理，其廢水濃縮比較小，投資費(fèi)用高，膜易被有機(jī)污染物污染，當(dāng)濃縮倍數(shù)較大時(shí)膜表面的濃差極化現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致Ca2+、Mg2+、Fe3+等鹽離子結(jié)晶析出堵塞膜孔，因此膜用于廢水深度處理時(shí)往往反洗次數(shù)較多、反洗過(guò)程復(fù)雜、使用壽命較短、更換頻繁，導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用較高。膜分離處理工藝濃縮液產(chǎn)生量較大，約為處理水量的25%-30%，濃縮液B/C低、水中鹽含量較大（約為生化尾水的3-4倍）等原因?qū)е聺饪s液難于處理，且膜通量每年降低20%以上。4.1.4曝氣生物濾池工藝曝氣生物濾池是國(guó)際上80年代開發(fā)的應(yīng)用于廢水二級(jí)處理和深度處理的工藝。其技術(shù)特征是在池體內(nèi)充填陶粒填料作為微生物載體，具有巨大的比表面積，可附著很大的生物量，形成生物膜。通過(guò)鼓氣充氧，利用生物膜降解廢水中的有機(jī)物、氨氮等污染物。生物陶粒濾池用于廢水深度處理，污泥負(fù)荷低，在進(jìn)行生物絮凝、吸附、降解等過(guò)程中，同時(shí)兼具過(guò)濾的作用，出水中的懸浮物少，出水水質(zhì)好。因此，曝氣生物濾池已經(jīng)廣泛應(yīng)用在污水的深度生物處理方面，具有良好的效果。曝氣生物濾池在經(jīng)過(guò)強(qiáng)度生化處理后的尾水上運(yùn)用，因其可生化性差，所以該法的處理效果較難得到保障。4.1.5Fenton氧化處理工藝Fenton氧化技術(shù)機(jī)理就是利用Fe(Ⅱ)和過(guò)氧化氫之間的鏈反應(yīng)催化生成OH·自由基。羥基自由基具有非常高的氧化還原電位，因而具有強(qiáng)氧化能力。目前處理高有機(jī)物濃度的廢水往往用到這一工藝，去除率隨著加藥量的增加而上升。Fenton法的缺點(diǎn)在于，其氧化效率受到水中各種雜質(zhì)的影響，很多時(shí)候往往沒(méi)來(lái)得及與有機(jī)物反應(yīng)就已經(jīng)被消耗，尤其是當(dāng)有機(jī)物濃度較低時(shí)尤為明顯。所以，針對(duì)焦化廢水生化尾水高水量、低COD的水質(zhì)，F(xiàn)enton法會(huì)造成效率不高，需要兩次調(diào)酸堿過(guò)程、藥劑耗量大，運(yùn)行費(fèi)用高；且產(chǎn)生污泥量大，出水中鹽含量增加等等。4.1.6強(qiáng)化混凝處理工藝生化處理出水中的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)主要是由活性污泥碎片及其分泌物和代謝產(chǎn)物所構(gòu)成，它們所含蛋白質(zhì)的顆粒表面存在著某些極性基團(tuán)(如—COOH與—NH2等)，因而能吸收大量的極性水分子，使其外圍包覆一層水膜；又由于顆粒表面有電離H+，致使膠體表面帶有負(fù)電荷，因此二級(jí)出水中的膠體具有親水性和表面呈負(fù)電性的雙重特點(diǎn)。投加混凝劑首先是可以中和膠體顆粒所帶電荷，其次是將水膜去除以使膠粒脫穩(wěn)并凝聚形成絮凝體。強(qiáng)化混凝法所形成的絮凝體可通過(guò)沉淀或直接過(guò)濾法加以去除，亦可將混凝和泥水分離合為一體，即采用澄清池去除二級(jí)處理出水中的膠體和懸浮固體。在去除非溶解性固體的同時(shí)，也可去除污水中的某些溶解性物質(zhì)(如砷、汞等)，還能有效地提高磷的去除率。選用適當(dāng)?shù)幕炷齽┓N類并確定最佳投藥量，對(duì)廢水深度處理至關(guān)重要。一般而言，首先必須投加鋁鹽或鐵鹽等無(wú)機(jī)混凝劑，其次由于二級(jí)出水中的懸浮和膠體顆粒的體積質(zhì)量較小、沉速較慢，為了進(jìn)一步加大絮凝體的直徑，還可向二級(jí)處理出水中投加一定量的有機(jī)高分子絮凝劑，以提高非溶解性固體的去除率。強(qiáng)化混凝工藝具有流程簡(jiǎn)單、操作方便、設(shè)備投資省、脫色效率高的特點(diǎn)。4.1.7樹脂吸附處理工藝根據(jù)國(guó)家有機(jī)毒物污染控制與資源化工程技術(shù)研究中心多年的科研以及工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，用生化法處理焦化廢水，出水因含有水溶性較好、帶有發(fā)色基團(tuán)、難以生化降解的有機(jī)污染物，COD一般在100mg/L以上，色度（稀釋倍數(shù)）約為40～50倍，采用常規(guī)法繼續(xù)深度處理使之成為“無(wú)色透明”的提標(biāo)水，技術(shù)難度較大，處理成本較高。根據(jù)生化尾水的物理化學(xué)性質(zhì)，研制出具有特殊理化結(jié)構(gòu)的復(fù)合功能樹脂，它可以將廢水中的水溶性、難降解有機(jī)污染物吸附富集，吸附出水達(dá)到“無(wú)色透明”，COD≤80mg/L，出水各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足新標(biāo)準(zhǔn)的要求。吸附飽和的樹脂用優(yōu)選的脫附劑將富集在樹脂上的有機(jī)污染物從樹脂上脫附下來(lái)，樹脂獲得再生，可重復(fù)使用，從而經(jīng)濟(jì)有效地實(shí)現(xiàn)了焦化廢水深度處理。復(fù)合功能樹脂是一種高分子吸附劑。吸附劑的吸附特性主要取決于其理化結(jié)構(gòu)與吸附質(zhì)結(jié)構(gòu)的相關(guān)性。復(fù)合功能樹脂是通過(guò)對(duì)樹脂骨架結(jié)構(gòu)、孔結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)結(jié)構(gòu)的調(diào)整而研制出的，與廢水中目標(biāo)污染物分子結(jié)構(gòu)相匹配的一類新型有機(jī)高分子吸附劑。該類樹脂對(duì)廢水中水溶性有機(jī)污染物的吸附作用原理在于樹脂與污染物分子間存在的范德華力、靜電作用力、氫鍵作用力等多重作用力的協(xié)同吸附作用，使水溶性有機(jī)污染物逐漸從水相分離出來(lái)，而被吸附、富集在樹脂床層中。復(fù)合功能樹脂具有吸附容量大、脫附再生較易等的優(yōu)點(diǎn)，其不僅可以對(duì)溶解性小分子有較好的吸附能力，脫色效果較好，同時(shí)其對(duì)污水生化處理時(shí)由微生物產(chǎn)生的腐殖酸等分子量相對(duì)較大的物質(zhì)均有較好的吸附作用。4.2工藝的確定綜上所述，針對(duì)目前焦化廢水系統(tǒng)擴(kuò)容改造后出水COD穩(wěn)定在150mg/L以內(nèi)的情況，以及出水可生化性差，色度高等特點(diǎn)，深度處理工藝采用超濾+大孔樹脂吸附工藝，使出水CODcr穩(wěn)定在80mg/L以下，色度小于30倍。樹脂吸附工藝在工業(yè)水處理中應(yīng)用廣泛，對(duì)于吸附容量大，再生周期長(zhǎng)的焦化廢水深度處理工藝具有投資較少，操作穩(wěn)定性強(qiáng)、可控性能好等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)有系統(tǒng)出水先進(jìn)入超濾裝置去除大部分懸浮物及部分大分子有機(jī)物，再由樹脂吸附塔頂端進(jìn)入塔體，在樹脂床層空隙中流動(dòng)，復(fù)合功能樹脂通過(guò)孔道、基團(tuán)、表面吸附等多重作用對(duì)尾水中的有機(jī)物、部分無(wú)機(jī)物及有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合物進(jìn)行吸附，使污水得到凈化，吸附處理后的污水從塔底流出。吸附飽和后的樹脂通過(guò)使用復(fù)配脫附劑進(jìn)行再生，脫附再生后的樹脂可進(jìn)行再次吸附操作，從而實(shí)現(xiàn)了吸附脫附操作的循環(huán)。脫附過(guò)程產(chǎn)生的小流量高COD脫附液，通過(guò)中和除油+微電解+Fenton氧化裝置處理去除大部分COD并提高了可生化性后，進(jìn)入原有污水處理系統(tǒng)再次處理。超濾超濾是一種膜過(guò)濾技術(shù)，主要去除水中的懸浮顆粒物、濁度、大分子有機(jī)物。超濾具有：產(chǎn)水水質(zhì)好，出水水質(zhì)穩(wěn)定；對(duì)SS、微生物具有良好的截留效果（近99%的去除率）；進(jìn)水水質(zhì)耐沖擊負(fù)荷；超濾具有較少的藥劑消耗，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低；較之傳統(tǒng)的多介質(zhì)過(guò)濾和活性炭過(guò)濾，超濾能夠大大減少占地面積，降低土建部分的投資費(fèi)用。超濾的出水水質(zhì)指標(biāo)主要表現(xiàn)為SDI值穩(wěn)定的小于3。4.3工藝流程及說(shuō)明4.3.1工藝流程框圖4.3.2工藝流程說(shuō)明1、中間池收集混沉池出水。2、超濾超濾提升泵將原水提升加壓，經(jīng)加壓后水送至超濾前自清洗過(guò)濾器，水中大于100μm的懸浮顆粒得到去除，同時(shí)也保護(hù)超濾膜元件端口不會(huì)受到大顆粒物質(zhì)的擦傷而損壞。過(guò)濾器在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的過(guò)濾后，需要進(jìn)行定時(shí)反洗。經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾后的帶壓水進(jìn)入超濾膜組件，由于超濾膜本身的特性，大部分的細(xì)菌、藻類、膠體物質(zhì)和微?。ù笥?.1微米）的顆粒物質(zhì)被截留在膜的表面，水及水溶性的物質(zhì)透過(guò)膜孔，水質(zhì)在膜系統(tǒng)得到凈化。通過(guò)超濾膜的過(guò)濾作用，TSS及膠體物質(zhì)基本得以去除。過(guò)濾一定時(shí)間后，在膜的表面會(huì)沉積一層污染層，需要對(duì)膜元件進(jìn)行反洗：反洗水泵將超濾出水提升加壓后由超濾產(chǎn)水管進(jìn)入系統(tǒng)，帶壓反洗水將膜表面的污染物沖洗出系統(tǒng)，膜元件的通量得以恢復(fù)。由于水中含有各種細(xì)菌、有機(jī)物、無(wú)機(jī)物等，僅用清水進(jìn)行反洗并不能完全恢復(fù)膜通量，所以，在膜元件過(guò)濾一定時(shí)間后，需要對(duì)膜進(jìn)行化學(xué)加強(qiáng)反洗，即在反洗時(shí)加入化學(xué)藥品，通過(guò)化學(xué)藥劑徹底去除膜表面的污染物。進(jìn)水、水反洗、化學(xué)藥劑加強(qiáng)反洗等關(guān)鍵操作采用PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制，分別根據(jù)進(jìn)水流量、液位、壓力等調(diào)整運(yùn)行狀態(tài)，降低管理操作難度，降低運(yùn)營(yíng)過(guò)程人工成本。超濾正常反洗后的污水可直接排入廠區(qū)預(yù)處理系統(tǒng)，即排入深度處理前端的高效混凝反應(yīng)階段；超濾化學(xué)反洗（CEB）廢水進(jìn)入廢水中和系統(tǒng)，經(jīng)中和后進(jìn)入原有生化系統(tǒng)調(diào)節(jié)池。3、樹脂吸附塔：采用單個(gè)吸附塔并聯(lián)運(yùn)行的方式，樹脂吸附與脫附循環(huán)交替進(jìn)行。配套設(shè)備有酸堿儲(chǔ)槽、脫附劑槽、脫附液收集池、空壓機(jī)等設(shè)備。脫附所產(chǎn)生的脫附液經(jīng)過(guò)收集池收集，然后通過(guò)脫附液處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，出水至原有污水處理系統(tǒng)繼續(xù)處理。吸附、脫附系統(tǒng)等關(guān)鍵操作采用PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制，分別根據(jù)pH、進(jìn)水流量、液位等調(diào)整運(yùn)行狀態(tài)，降低管理操作難度，降低運(yùn)營(yíng)過(guò)程人工成本。4、脫附液處理系統(tǒng)：包括隔油設(shè)備、微電解釜和Fenton氧化釜。微電解工藝通過(guò)釜中的鐵碳原電池效應(yīng)，將脫附液中的大部分難降解有機(jī)物開環(huán)斷鏈，降低后續(xù)處理的難度，同時(shí)對(duì)脫附液中主要的發(fā)色基團(tuán)給予破壞，從而降低色度。Fenton氧化工藝通過(guò)強(qiáng)氧化劑雙氧水與亞鐵離子的Fenton反應(yīng)，進(jìn)一步降解有機(jī)物。4.4各單元處理效果預(yù)測(cè)表4-1各單元效果預(yù)測(cè)單位：（mg/L）pH值無(wú)量綱序號(hào)處理單元水質(zhì)及去除率指標(biāo)（mg/L）CODcr氨氮SS揮發(fā)酚總氰化物pH色度(倍)1中間池出水<150<1<30<0.1<0.17-91502超濾出水130<1<5<0.1<0.17-9100去除率%13.3————33.33樹脂吸附出水<80<1<5<0.1<0.17-930去除率%62.5—————704出水標(biāo)準(zhǔn)<80<5<10<0.5<0.56-9<405脫附液收集池7500250<100040105-11>3000006隔油池出水45002505040104-6150000去除率%25—>95———507微電解釜出水3850<550<0.1<0.14-6<500去除率%3099—>99>99—>998Fenton氧化釜出水2310<550<0.1<0.14-6<500去除率(%)40——————9中和調(diào)節(jié)出水2310<5—<0.1<0.16-7<500去除率(%)———————4.5樹脂吸附法的功能特點(diǎn)及其優(yōu)勢(shì)復(fù)合功能樹脂可以將廢水中的水溶性、難降解有機(jī)污染物吸附富集，出水各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足新的焦化廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的要求并實(shí)現(xiàn)部分回用。吸附飽和的樹脂用優(yōu)選的脫附劑將富集在樹脂上的有機(jī)污染物從樹脂上脫附下來(lái)，樹脂獲得再生，可重復(fù)使用，從而經(jīng)濟(jì)有效地實(shí)現(xiàn)了焦化廢水深度處理。復(fù)合功能樹脂具有吸附容量大、脫附再生較易等的優(yōu)點(diǎn)，其不僅可以對(duì)溶解性小分子有較好的吸附能力，脫色效果較好，同時(shí)其對(duì)污水生化處理時(shí)由微生物產(chǎn)生的腐殖酸等分子量相對(duì)較大的物質(zhì)均有較好的吸附作用。采用復(fù)合功能吸附樹脂吸附法處理焦化廢水生化尾水具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）針對(duì)性強(qiáng)：同時(shí)具有吸附廢水中疏水性高芳香度的有機(jī)污染物和水溶性發(fā)色有機(jī)物的功能基團(tuán)，對(duì)廢水中有機(jī)污染物去除效率高；（2）處理效率高：復(fù)合功能樹脂具有豐富孔結(jié)構(gòu)和較高的比表面，擁有較大的吸附容量，處理廢水的工作吸附容量大，廢水處理濃縮比例高；（3）工藝簡(jiǎn)單：復(fù)合功能樹脂應(yīng)用采用多柱并串結(jié)合的工藝方式，工藝簡(jiǎn)單；（4）運(yùn)行成本低：樹脂可再生循環(huán)使用，采用以堿為主的無(wú)機(jī)脫附劑即能對(duì)吸附飽和后的樹脂實(shí)現(xiàn)再生，使用過(guò)程中不帶入新的污染；（5）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定：擁有第三代超高交聯(lián)大孔吸附樹脂穩(wěn)定、牢固的骨架結(jié)構(gòu)，使用壽命長(zhǎng)；（6）靈活性強(qiáng)：樹脂吸附技術(shù)可耦合高級(jí)氧化技術(shù)、生化技術(shù)，強(qiáng)化難生化物質(zhì)的深度處理；樹脂吸附法還可以與膜處理工藝進(jìn)行聯(lián)合使用，延長(zhǎng)生化尾水膜深度處理系統(tǒng)的使用壽命、提高處理出水水質(zhì)，實(shí)現(xiàn)廢水的高回用標(biāo)準(zhǔn)。4.6樹脂吸附系統(tǒng)采用單個(gè)樹脂吸附塔并聯(lián)運(yùn)行的方式，樹脂吸附出水可直接外排或其他單元回用。設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)吸附系統(tǒng)前COD：＜150mg/L；吸附系統(tǒng)后COD：＜80mg/l；處理能力:3000m3/d；處理形式：?jiǎn)嗡患?jí)吸附；吸附塔數(shù)量：4臺(tái)；單臺(tái)處理能力：40m3/h；（5BV/h）單塔有效容積：10m3；單批運(yùn)行周期：90～100h；設(shè)備使用條件：室外；使用溫度：5℃～35℃運(yùn)行成本及主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)5.1藥劑種類、耗量及價(jià)格序號(hào)種類耗量(kg/d)單價(jià)(元/kg)總價(jià)(元/天)1液堿9000.98102鹽酸9000.65403鐵炭填料8.54.538.254雙氧水5501.26605合計(jì)2048.25表5-1藥劑種類、耗量及價(jià)格5.2直接運(yùn)行成本E1藥劑費(fèi)E1=0.27+0.18+0.22+0.013=0.683元/m3污水.E2人工費(fèi)用人員定額：4人/天E2=4×2500/3000/30=0.1111元/m3污水E3能源動(dòng)力費(fèi)：取電費(fèi)為0.6元/度，蒸汽按200元/噸，則電耗：987.2×0.6=592.32元/天蒸汽消耗：0.8噸×200=160元/天E3=（592.32+160）/3000=0.2511元/m3污水E4合計(jì)E4=E1+E2+E3=0.683+0.1111+0.2511=1.0452元/m3污水5.3主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)系統(tǒng)處理能力：3000m3/d樹脂費(fèi)用：40m3直接運(yùn)行費(fèi)用:1.0452元/m3污水（包含人工、藥劑及動(dòng)力消耗）人員編制：4人/天COD排放量：深度處理后COD排放量（3000×80/1000）=240kg/d，比原有的（3000×150/1000）=450kg/d，減少210kg/d；六、服務(wù)承諾6.1設(shè)計(jì)階段為保證優(yōu)質(zhì)、高效地完成本工程設(shè)計(jì)，特組建專項(xiàng)設(shè)計(jì)組，充分發(fā)揮技術(shù)和質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)，嚴(yán)格把關(guān)，精心設(shè)計(jì)。質(zhì)量控制嚴(yán)格按照ISO質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)的要求，制定和實(shí)施質(zhì)量計(jì)劃，投資控制精心設(shè)計(jì)合理編制工程概算，以達(dá)到工程造價(jià)的設(shè)計(jì)控制。嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)變更審批制度，控制工程實(shí)施過(guò)程中和設(shè)計(jì)變更，達(dá)到工程造價(jià)設(shè)計(jì)控制的目的。進(jìn)度控制：把好各階段的設(shè)計(jì)進(jìn)度，以保證工程和順利實(shí)施。6.2施工階段本公司生產(chǎn)、檢驗(yàn)采用科學(xué)有效的方式分工，并吸取國(guó)外企業(yè)的先進(jìn)管理手段，生產(chǎn)工期短、檢驗(yàn)手段科學(xué)、把關(guān)嚴(yán)格，有效保證了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)周期。我公司承諾在合同簽訂后二個(gè)月設(shè)備制作完成，在此期間土建施工同期進(jìn)行，預(yù)計(jì)四個(gè)月具備調(diào)試投運(yùn)條件。負(fù)責(zé)整個(gè)工程的安裝，嚴(yán)格抓好施工質(zhì)量。積極配合建設(shè)方進(jìn)行設(shè)備及土建工程的驗(yàn)收，編制竣工驗(yàn)收?qǐng)?bào)告及竣工圖。精心編制施工圖預(yù)算，做好投資控制。嚴(yán)格按照設(shè)備清單采購(gòu)和生產(chǎn)，嚴(yán)把采購(gòu)質(zhì)量關(guān)。6.3試運(yùn)行階段提供本工程完善的工程操作維護(hù)手冊(cè)，包括工程和介紹、工藝的運(yùn)