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1、湖北工业大学本科毕业设计（论文）摘 要 本文在简述酚氰污水处理原理与基本方法的基础上，对鄂钢公司酚氰废水处理站进行了一段时间的监测，监测结果表明：当采用该公司现有的污水处理设备且运行稳定时，废水中酚从1200 mg.L-11400mg.L-1降至0.5 mg.L-1以下，氰从12 mg.L-1降至0.5 mg.L-1，基本达到了污水综合排放标准( GB8978-1996) 的二级标准。在此基础上，利用该公司前期所监测的所有结果并结合实际情况对该污水处理项目进行了合理的分析。经过分析本工艺流程及得到的数据，得出本工艺存在的问题并根据现有的方法提出解决问题的方案和建议。关键词：焦化废水；A/O工艺
2、；NH4+-N；COD；酚氰化合物AbstractThis paper monitors the treating results of Ezhou Steel and Iron Co.Ltd industrial wastewater containing phenol cyanide on the analysis of sewage treatment principles and methods. By using the present sewage treatment facilities and being stable operation. The phenol in wast
3、ewater decline from 1200 mg.L-11400mg.L-1to 0.5 mg.L-1 below .And Cyanide decline from 12mg.L-1 to 0.5mg.L-1of the monitoring results. It basically reached the second of sewage discharge standards (GB8978-98).Based on this，It make a reasonable analysis about the sewage treatment projects according t
4、o all the monitored results and practical situation. This paper comes up with some methods and suggestions that can solve the problems existing in this technology，after analyzing this technical and the related data of this process.Keywords: Coking Process wastewater；A/O；NH4+-N；COD；Phenol cyanide com
5、pounds目 录第1章 绪论11.1 焦化废水的由来11.2 酚氰的危害11.2.1 氰化物112.2 酚21.3 目前处理酚氰废水的方法31.3.1 焦化废水处理的发展概况31.3.2 废水处理应考虑的问题41.3.3 酚氰废水处理常用方法4第2章 本工程处理方案132.1 设计水质指标132.2 工艺流程及主要构筑物132.2.1 本工艺流程132.2.2 主要构筑物132.3 运行情况162.3.1 运行费用的计算162.3.2 计算结果16第3章 水质监测过程173.1监测指标173.2 监测方法173.3 监测过程及结果183.4 监测结果分析203.5存在问题及解决方案263.5
6、.1 存在问题263.5.2 问题解决方案27第4章 结论29致谢30参考文献313第1章 绪论1.1 焦化废水的由来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，其主要来源有三个：一是剩余氨水，它是在煤干馏及煤气冷却中产生出来的废水，其水量占焦化废水总量的一半以上，是氨氮主要来源，也是焦化废水的主要来源；二是来自化学产品回收和精制各有关工段的分离水，以及各种贮槽定期和事故排出的酚水，这些水的排放量随操作管理水平的高低有较大的波动。在进行煤气终冷时，煤气中一定数量的酚、萘、氰化物、硫化物等进入冷却水中。为保证煤气的终冷温度和减轻脱苯蒸馏设备的腐蚀，终冷循环水须部分用新水更换
7、而排出一定量的含酚、氰污水。另外还有煤气管道水封排出的酚水以及由于酚水系统不严密而漏入的雨水，也有一定数量其他下水等1。焦化废水是含有大量难降解有机污染物的工业废水，其成分复杂，含有大量的酚、氰、苯、氨氮等有毒有害物质。分析表明，污水中质量浓度大于1 g.L-1的有机物就有近千种。其中，不仅含有大量的酚、甲酚、联苯、萘酚等酸性有机物及吡啶、吲哚、苯胺、喹啉、咔唑、吖啶等碱性含氮有机物，大量稠环芳烃（PAH），还含有氰、无机氟离子和氨氮等有毒有害物质，污染物色度高，属较难生化降解的高浓度有机工业废水。超标排放的焦化废水对环境造成严重的污染2。总的来说，焦化废水具有成分复杂，有毒难降解，有机物含量
8、高，氨氮浓度高，水质水量变化大的特点，故普通物化、生化法处除效率低，出水不达标，所以，可以说焦化酚氰废水处理难度大、处理费用高，排放要求严格，是国内外废水处理领域的一大难题。1.2 酚氰的危害1.2.1 氰化物氰化物属于剧毒物，对人体的毒性主要是与高铁细胞色素酶结合，生成氰化高铁细胞色素氧化酶而使细胞失去传递氧的作用，引起组织窒息。水中氰化物可分为简单氰化物和络合氰化物两种。络合氰化物的毒性小的多。但是锌氰、镉氰络合物在非常稀的溶液中几乎完全离解，这种溶液在天然水体正常pH下，对鱼类有剧毒。含有铜氰和银氰络合阴离子的稀溶液，对鱼类的剧毒性，主要是由未离解离子的毒性造成的。铁氰络合离子非常稳定，
9、没有明显的毒性，但在稀溶液中，经阳光直接照射，容易发生迅速的光解作用，产生有毒的HCN3。氰化物属于第二类污染物。由于氰化物是剧毒物质，任意排放会污染水源及农田，威胁人、畜、鱼类的生命安全，严重破坏生态平衡。我国在污水综合排放标准中规定了氰化物的最高准许排放浓度。污水综合排放标准(GB8978-1996)规定炼焦污水中总氰化物最高准许排放浓度为：一、二级标准为0.5mg.L-1，三级标准为1.0 mg.L-14。该标准相对于污水综合排放标准(GB8978-88)对含氰废水废水排放从要求测定氰化物(易释放氰)变为测定总氰化物，对含氰废水处理提出了更高要求。12.2 酚在酚类化合物中苯酚毒性最大，
10、炼焦、生产煤气、炼油等行业所排废水中以苯酚为主。酚类化合物是一种细胞原浆毒，其毒性作用是与细胞原浆中蛋白质发生化学反应，形成变性蛋白质，使细胞失去活性，它所引起的病理变化主要取决于毒物的浓度，低浓度时可使细胞变性，高浓度时使蛋白质凝固，低浓度对局部损害虽不如高浓度严重，但低浓度时由于其渗透力强，可向深部组织渗透，因而后果更加严重。酚类化合物侵犯神经中枢，刺激脊髓，进而导致全身中毒症状5。酚类化合物可经皮肤、粘膜的接触，呼吸道吸入和经口进入消化道等多种途径进入体内。酚急性中毒大多发生于生产事故中，可以造成昏迷和死亡。皮肤接触酚液后，可引起严重灼伤，局部呈灰白色，起皱、软化，继而转化为红色、棕红色
11、以致黑色，因其渗透力强，可使局部大片组织坏死。环境中被酚污染的水，被人体吸收后，通过体内解毒功能，可使其大部分丧失毒性，并随尿排出体外，若进入人体内的量超过正常人体解毒功能时，超出部分可以蓄积在体内各脏器组织内，造成慢性中毒，出现不同程度的头昏、头痛、皮疹、皮肤搔痒、精神不安、贫血及各种神经系统症状和食欲不振、吞咽困难、流涎、呕吐和腹泻等慢性消化道症状。这种慢性中毒经适当治疗一般不会留下后遗症。酚类化合物污染地面水，如以地面水作为饮用水源，酚类化合物与水中余氯作用生成令人厌恶的氯酚臭类物质，使自来水有特殊的氯酚臭，其嗅觉阈值为0.01 mg.L-1。而在不含游离氯的水中，酚的最高允许浓度为1毫
12、克/升。我国地面水中规定挥发酚的最高允许浓度为0.1 mg.L-1（V类水）。我国生活饮用水水质标准中规定挥发酚类不超过0.002 mg.L-16。1.3 目前处理酚氰废水的方法1.3.1 焦化废水处理的发展概况我国焦化废水处理自五十年代起的发展过程，是一个从无到有、逐步提高、逐步完善的过程。 5060年代处于低水平阶段，仅有几个大型焦化厂对酚水进行简易的机械处理。如鞍钢化工总厂、包钢焦化厂等，仅设有平流沉淀池或圆形带刮泥机的沉淀池去除浮油和重油，处理后将部分酚水送去作熄焦补充水。进入70年代后，运用了国内外的生化技术，在首钢焦化厂兴建了生物脱酚装置，同时一批大、中、小型焦化厂都相继设立了生物
13、脱酚装置，当时的重点是脱酚，处理方式和流程也比较简单。1978年改革开放到80年代又为一个阶段。当时由于国家对环保工作的重视，使焦化废水处理水平向前推进了一大步。以宝钢一、二期焦化废水处理技术的引进为起点，各院所加大了研究开发焦化废水的力度，开展了两段生化和投加生长素的试验研究以及后混凝处理和污泥脱水的研究。 在吸收宝钢焦化引进技术上的先进经验和开展试验研究的基础上，设计了一大批焦化废水处理装置。如处理水量为700m3.h-1的鞍钢化工总厂南部生物脱酚装置，获得了国家优秀设计奖，现已运行了十五年，处理效果一直比较稳定，除COD略高外，酚、氰、油等指标均达标排放。与以前设计不同的是，在设计中采用
14、了压力浮选装置，以去除乳化油；增加了污泥脱水装置，对污泥进行脱水处理，脱水后的泥饼送煤场掺入炼焦煤中炼焦，减少了二次污染；鼓风机改用离心风机，减轻了噪声。该套装置自运行以来积累了丰富的经验，培养锻炼了一批废水处理专业人才。在石家庄焦化厂废水处理设计中，曝气池充氧采用了微孔爆气器，与以前的穿孔管暖气相比，可节能50%，比普通曝气器节能2030%。同时又对部分老厂的废水处理推广采用了投加生长素的技术，如唐山市焦化厂、徐钢焦化厂都采用了该项技术，处理效果良好。8090年代初，针对国家对焦化废水排放标准的更严格要求，开展了焦化废水的脱氮和进一步降低COD的试验研究，经过几年的艰苦努力，取得了丰硕的成果
15、。在试验研究的基础上将宝钢焦化废水处理装置进行了改造，将其改为A/O脱氮工艺，并获得改造装置的开工调试成功，该装置达到了国际焦化行业的领先水平7。1.3.2 废水处理应考虑的问题目前焦化厂废水处理有多种方式，首要方式应将焦化废水处理综合考虑。如建厂时选择厂址就应论证废水处理方案，充分考虑厂址的上、下游及周围的情况，不要设在给水水源附近和有特殊要求的地方；能否将经处理后的水送附近洗煤厂、钢铁厂的综合废水处理厂、城市污水处理厂，使废水处理方案更趋合理也是必须考虑的问题8。其次是废水处理不能单一考虑，而应与煤气净化工艺等统一考虑设计方案。从产生废水的装置开始处理，每道工序均按要求设计，减轻最终废水处理装置的负担。如上海宝钢三期工程将蒸氨工段与废水处理合并为一个车间，使出水能达标排放。将处理后的废水尽量在厂内利用，如送作熄焦补充水、除尘补充水、煤场洒水等，从而减少外排水量，同时采取措施防止对环境及设备产生不良影响。1.3.3 酚氰废水处理常用方法目前处理焦化废水的技术主要有废水的预处理、物化法、生化法等三大类。1 焦化废水的预处理废水预处理的目的是除去废水中的苯、轻焦油、胶状油、重焦油等对生化处理有危害的污染物。预处理通常包括除油、pH及温度调节、均和等。来自各车间的废水首先进入预处理工序，在除油池靠重力去除轻油、重油后和来自蒸氨塔的蒸氨废水一同进入调节池，对进水水质和水量进行调节，使
