【污水處理工程】焦化廢水處理工程技術方案
（一）工程概述
1、廢水水質
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，合計廢水總量為400m3/d。
| 表－1 焦化廢水水質 （單位為mg/L） |
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2、水質排放要求
根據(jù)上海市污水綜合排放標準二級標準，廢水處理后需達到的排放標準如表－2所示：
| 表－2廢水處理排放標準 （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，結合原有的廢水處理工藝，新擴改工程采用A1－A2－O生物膜工藝。
盡量不改變已有廢水處理設施的功能和結構，充分利用已有廢水處理構筑物的處理能力，對老系統(tǒng)進行改造，在原有的A/O系統(tǒng)基礎上增加一個厭氧酸化池，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)各承擔一半的處理水量。
整個廢水處理改擴建工程工藝流程圖（略）
2、工藝流程說明
（1）從各車間出來的生產(chǎn)廢水及生活污水統(tǒng)一進入調節(jié)池，調節(jié)池的主要作用是均衡廢水的水質和水量，保證后續(xù)生化處理設施運行的穩(wěn)定性。由于廢水的含磷量極少，故在調節(jié)池中加入磷營養(yǎng)鹽，提供微生物所需的營養(yǎng)。
（2）調節(jié)池出來的廢水由兩臺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，廢水的降解過程如下：
a. 焦化廢水首先進入?yún)捬跛峄巍Ｔ谠摱危?span id="fvjzvxv" class="keyword">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化或去除，厭氧酸化段的設置對于復雜有機物的轉化與去除是十分有利的。因此，廢水經(jīng)過厭氧酸化段后水質得到了很好的改善，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充碳源。
經(jīng)過缺氧段的處理，硝態(tài)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，使廢水以較低的COD進入好氧段，這對于好氧段進行的硝化反應是十分有利的。
c. 廢水經(jīng)過缺氧段的處理后進入好氧段。在好氧段，由于廢水中所含氨氮較高而COD較低。因此，在這里進行的主要是硝化反應，在好氧段需投加純堿溶液提供硝化反應所需的堿度。廢水經(jīng)過好氧段的處理后，氨氮基本可全部轉化為硝酸鹽氮（硝酸鹽氮通過回流至缺氧段，在缺氧段最終轉化為氮氣后得到有效脫氮），同時，有機物得到進一步的降解，使最終出水COD達標。
（3）廢水經(jīng)生化系統(tǒng)處理出來后，經(jīng)過混凝沉淀池進行泥水分離，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排至污泥濃縮池進行濃縮穩(wěn)定處理，濃縮池上清液回流至調節(jié)池再次進行處理，濃縮池污泥排入污泥貯池中，定時由污泥脫水機進行脫水處理。脫水前需加入PAM與污泥進行絮凝反應，提高污泥脫水效率。
污泥脫水后外運處置。
4、工藝條件
（1）控制進水水質水量
根據(jù)焦化廢水主要來源水質水量的原始統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以及設計方案的規(guī)定，進入污水處理系統(tǒng)的廢水水質水量必須達到設計要求
（2）廢水預處理
為降低后續(xù)生化處理負荷，減輕有毒物質的沖擊負荷，同時為穩(wěn)定后續(xù)生化處理效果，利于操作管理，廢水進入系統(tǒng)以前需進行預處理。
a. 控制進水COD含量
進水COD波動過大，會對系統(tǒng)運行帶來很大沖擊。因此，根據(jù)設計要求應嚴格控制進水COD在設計要求范圍內。
b. 控制進水水溫
來自老廠區(qū)的終冷廢水、蒸氨廢水和5＃、6＃焦爐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℃以下再排入調節(jié)池。
c. 控制進水中油類含量
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的濃度后，再排入調節(jié)池。
d. 降低氨氮
部分蒸氨廢水先通過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，排入調節(jié)池。
e. 降低灰分
來自“三聯(lián)供”的廢水因灰分較多，需經(jīng)沉淀除灰后再排入調節(jié)池。
（2） 厭氧酸化池
a. 設計參數(shù)：
設計流量 210 m3/h
水力停留時間 5.6 h
有效接觸時間 5.0 h
b. 監(jiān)測
每天分三次取樣測試進、出水CODcr、NH3-N、油類、pH。
不定期測定進、出水水質指標：CODcr、BOD5、NH3-N、SS、酚、氰、pH、油類、水溫。
（3） 缺氧池
a. 設計參數(shù)：
設計流量 210 m3/h
水力停留時間 10.5 h
有效接觸時間 9.1 h
b. 甲醇投加
甲醇投加功能為補充反硝化碳源。
操控甲醇投加裝置，調節(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
每天分三次取樣測試進、出水CODcr、NH3-N、油類。
不定期測定進、出水水質指標：CODcr、BOD5、NH3-N、SS、酚、氰、pH、溶解氧（DO）、油類、水溫。
（4） 接觸氧化池
a. 設計參數(shù)：
設計流量 210 m3/h
水力停留時間 22.1 h
有效接觸時間 18.4 h
b. 純堿投加
純堿投加功能為補充硝化所需堿度、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
每天分三次取樣測試進、出水CODcr、NH3-N、油類、pH、NO2-N、NO3-N。
不定期測定進、出水水質指標：CODcr、BOD5、NH3-N、SS、酚、氰、pH、溶解氧（DO）、油類、水溫。
2、新系統(tǒng)單體工藝調試
新建AAO生化系統(tǒng)在池型設計上采用鋼制環(huán)形一體化結構。該構筑物集厭氧酸化池、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，使系統(tǒng)具有較佳的穩(wěn)定性及抗水力沖擊負荷和有機沖擊負荷及氨氮負荷沖擊的能力。
a. 設計運行參數(shù)（如表－3新建系統(tǒng)運行設計參數(shù)表所示）
| 表－3 新建系統(tǒng)設計運行參數(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
缺氧池中正常運行時為兼性微生物，而兼性微生物在低氧條件下，生長、繁殖速度很慢，在溶解氧較高時生長快。通過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污泥的沉降性能。
調節(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
每天分三次取樣測試進、出水CODcr、NH3-N、油類。
不定期測定厭氧生化池、缺氧池、接觸氧化池和機械攪拌沉淀池進、出水水質各項指標：CODcr、BOD5、NH3-N、SS、酚、氰、pH、溶解氧（DO）、油類、水溫。
因控制參數(shù)較多，自動化系統(tǒng)工藝聯(lián)動調試主要針對自控重點因素進行：
a.溫度監(jiān)控
焦化污水生物處理系統(tǒng)是利用中溫細菌降解有機物的原理而進行設計的，當溫度過高或過低均會影響細菌的代謝功能甚至導致細菌死亡，進而影響廢水的處理效果，所以應嚴格控制和監(jiān)測進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，在廢水的脫氮處理過程中，pH值的不同可使微生物硝化反應形成不同的硝態(tài)氮（亞硝酸氮及硝酸氮）。亞硝酸氮有致癌作用，且對出水水質有較大的影響，應盡量減少亞硝酸氮的生成。
定時取樣檢測接觸氧化池末端、缺氧池內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去除有機污染物質，而水中溶解氧的存在是好氧菌生長的必要條件。溶解氧值過高或過低對處理效果均不利：過高會導致污泥老化而沉淀性能下降，進而形成出水漂泥現(xiàn)象；供氧不足會導致池內好氧微生物數(shù)量減少，生化處理效率降低，出水水質變差。
接觸氧化池內在線式溶氧儀，自動控制供氧量。定時取樣檢測厭氧酸化池、缺氧池內溶解氧濃度，同時根據(jù)生物膜微生物生長狀況考察生化效果，根據(jù)具體情況進行調整。
d.設備運行監(jiān)控
實時監(jiān)控主要運行設施設備狀況。
運行中以純堿投加量為最大，加藥量控制視接觸氧化池中pH的檢測值而采用自動多點加堿控制方式進行，可有效地節(jié)省投藥量。
混合液回流量對反硝化處理效果也有著比較重要的影響，根據(jù)缺氧池運行狀況調節(jié)混合液回流量，可保證反硝化效果，同時也降低藥用量。
為保證調節(jié)池的勻質勻量，自動控制調節(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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