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1、宜阳某企业年产7万吨甲醇生产废水处理工艺设计摘 要分析骏马化工甲醇废水的来源、特点、危害及该类废水处理常规工艺和应用现状；并以它为研究对象，选择采用“预处理-SBR”工艺处理甲醇生产废水。该工艺是以碱性氯化和空气氧化的预处理系统控制废水中的有毒氰化物和硫化氢浓度，以SBR系统为核心处理工艺，对COD、氨氮等污染物的去除效果稳定，去除率约为90%，出水水质符合国家污水综合排放标准中的一级标准要求，是可行的甲醇生产废水处理工艺。由于甲醇生产废水中的BOD5/NH3-N较低，因此应设置甲醇投加装置，既可以解决碳源不足的这个问题，又可使生产废料得到充分的利用，提高了工程经济效益，同时需投加适量的FeC
2、l3，用来防止污泥膨胀现象的发生，且保证系统运行效果。关键词：SBR，预处理，碱性氯化法，甲醇废水英文题目ABSTRACTAnalysis steed chemical methanol wastewater source, characteristics, harm and the class of conventional wastewater treatment process and the application present situation; And take it as the research object, choose to adopt pretreatment-SB
3、R process of methanol production wastewater treatment. The process with alkali chloride toxic cyanide in waste water and air oxidation pretreatment control system and the concentration of hydrogen sulfide, SBR, system as the core processing technology, the removal efficiency of COD, ammonia nitrogen
4、 pollutants such as stability, removal rate is about 90%, effluent water quality conforms to the national integrated wastewater discharge standard level standard of the requirements of the methanol production wastewater treatment process is feasible. Because methanol production wastewater of BOD5/ N
5、H3-N is lower, so should establish methanol additive set, can solve the problem of insufficient carbon source, and can make full use of the waste production, enhance the economic benefits of the project, at the same time need to adding the right amount of ferric chloride, to prevent the phenomenon o
6、f sludge bulking, ensure system running effect.KEY WORDS: Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process, pretreatment, Alkali chloride method, methanol wastewater毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明
7、并表示谢意。 作者签名： 日期： 毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解*学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名： 指导教师签名： 日期： 日期： 注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论
8、文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于
9、无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它目录宜阳某企业年产7万吨甲醇生产废水处理工艺设计I前言1第1章 骏马化工厂甲醇项目的废水处理概况21.1 企业概况21.2甲醇生产工艺21.3甲醇生产废水特性3第2章 甲醇生产废水处理工程设计依据42.1甲醇生产废水污染物种类及浓度42.2 设计规模42.3 设计范围42.4 处理后废水排放浓度42.5 设计参考资料以及法规标准4第3章 工艺设计63.1 国内外甲醇生产废水研究动态63.2 设计原则63.3 废水处理方法选择63.3
10、.1 物化处理法73.3.2 化学处理法83.3.3 生物处理法83.3 系统工艺流程13第4章 工艺系统说明164.1 概述164.2 主要工艺设备功能简述164.2.1调节池164.2.2 集水池164.2.3 SBR池164.2.4 加药系统164.2.5 污泥处理系统17第5章 主要设备设计185.1主要设备185.1.1预处理调节池185.1.2 集水池185.1.3 调节池2#185.1.4 SBR池195.1.5 加药系统245.1.6 污泥处理系统245.2 主要设备表25第6章 经济效益分析276.1环境效益276.2经济效益276.3运行费用27结论28谢 辞29参考文献3
11、0外文资料翻译31前言甲醇（Methanol），俗称木精，是最简单的一种一元醇，无色、易挥发和易燃的液体。它也是重要的基础化工原料，清洁代用原材料，在化工、轻工、纺织等行业具有广泛用途。随着我国国民经济的高速发展，对工业甲醇的需求量也在不断的增加，所以发展甲醇工业不仅是我国国民经济和社会发展的有利保证，也是现阶段解决我国能源紧缺的主要途径之一。甲醇生产工业的飞速发展极大地促进了当地经济的发展，相关产业成为当地的经济支柱。但是经济的发展也会带来了严重的环境和其它问题。甲醇生产过程中原料CO具有危害性，严重者会窒息致死；产品甲醇本身具有危害性，可致尿毒症；辅助物料氨有危害性，浓度高时，可使中枢神经
12、兴奋性增强，引起心脏停止，反复低浓度接触会引起支气管炎、皮炎。目前，国内外常见的甲醇废水的处理方法有：物化处理法、化学处理法、生物处理法等。宋志文进行了微生物固定化处理甲醇废水的研究，将具有降解甲醇能力的微生物固定于颗粒活性炭，组成固定化微生物反应器，考察其对甲醇废水的处理效果，结果表明，微生物固定化生物反应器处理甲醇废水的最佳条件是pH7-8，温度2030，空气曝气，甲醇去除率在90%以上。马荣胜采用微电解催化氧化法处理某化工厂的高浓度甲醇生产废水。实验结果表明：在进水pH为2.0、铁炭质量比为2、微电解时间为14h、空气流量为500mL/min的条件下，废水经微电解处理后，出水COD由原来
13、的约7000mg/L降至约为1000mg/L，COD去除率达85%以上。出水水质达到GB89781996污水综合排放标准的二级标准。马文成采用两级两相厌氧工艺处理高浓度甲醇废水。一、二级厌氧反应器均选用外循环(EC)厌氧反应器，结果表明以颗粒污泥作为两级厌氧系统的接种污泥，两级两相厌氧系统在50天内完成快速启动，水解酸化反应器的出水中的挥发性脂肪酸值(VFA)最高为14.6mmol/L，废水中的甲醇以直接还原甲烷为主要途径。两级厌氧系统地总的COD去除率可达到90%以上。本课题对骏马化工有限公司高纯度甲醇生产线甲醇生产废水进行工艺设计，比较选择经济可行的工艺系统，废水中的有毒氰化物和硫化氢浓度
14、进行系统的控制，COD、氨氮等污染物的去除效果稳定。出水水质达到国家污水综合排放标准中的一级标准要求，COD：100mgL-1；BOD5：30mgL-1；pH：69；氨氮：15mgL-1；硫化氢：1.0mgL-1；氰化物：0.5 mgL-1。 第1章 骏马化工厂甲醇项目的废水处理概况1.1 企业概况企业是拥有年产20万吨合成氨，配套15万吨尿素，以及7万吨甲醇、2万吨液体二氧化碳以及塑料编织袋制造、发电等多种产品生产、加工、销售和运输为一体的综合性化工生产企业。公司下设8个生产车间、2个辅助车间、13个管理部室。在岗员工640人，其中大中专以上毕业生117人，技校、高中毕业生341人，总资产1
15、0.96亿元。2004年以来，企业连续被列入洛阳市30家重点企业，是河南省化肥生产骨干企业，也是豫西地区最大的化肥生产企业。1.2甲醇生产工艺该项目属于洛阳先进制造业基地规划项目。位于公司现有装置界区内进行，不需新征土地。给水水源来自洛河及宜洛渠。用电来自宜阳区域变电站。原料采用本地矿产烟煤，离产地仅1公里。厂区位于县城东南部，离县城4公里左右。北靠陇海铁路，东邻焦枝线。公司有铁路专用线进厂，与洛宜铁路相连，郑卢公路、南阎公路穿县而过，洛宜公路可直达县城，交通便利。 工程采用关键技术为一是气化工艺煤气化拟采用先进的德士古4.0兆帕气流床工艺技术，其特点是单台炉处理煤量大，生产能力高；气化压力高
16、，合成气压缩功耗低，有效气(CO+H2)含量高，适于作合成气；煤的适应性宽，原料利用率高：三废排放量少，环境污染小。工艺技术方案为磨煤采用湿法工艺，制备设置一套重油乳化设施，使重油与水、乳化剂在乳化器中制备成稳定的乳状液，再和磨细的煤与添加剂、水制备成煤浆。煤浆制备和气化炉的能力相匹配，选用2台棒磨机；气化流程采用激冷流程，可节省投资及减少维修工作量。气化炉的规格选用2.812.2米，此气化炉为标准气化炉，国内可以制造，每台气化炉的容积为12.7立方米，单台最大处理煤加油量为700-750吨/小时，总能力富裕20-30%。选用3台气化炉，两开一备；灰水处理采用3级闪蒸、澄洁槽沉淀、过滤机分离细
17、渣。二是气体变换及净化工艺包括变换粗合成气采用耐硫变换工艺将其中的CO变换为CO2+H2；脱硫脱碳可采用低温甲醇洗或NHD工艺；精脱硫采用常温精脱硫工艺；硫回收采用克老斯法回收硫磺；三是甲醇生产工艺；甲醇合成采用低压合成法，合成反应器拟采用上海理工大学开发“绝热管壳复合型”气固相催化反应器；甲醇精馏采用三塔精馏流程，以降低能耗；四是空分按照装置设计能力，相应配套建设能力2.8万立方米/小时的空分装置，可采用杭氧液空有限公司的空分成套设备。五是自动控制水平，气化、净化、甲醇和空分四个工艺生产装置均采用分散控制系统DCS在一个控制室对整个生产过程进行集中监视和自动控制。四个装置的DCS系统连成一条
18、总线形成一套DCS系统。DCS系统总线上除设有管理计算机接口外，尚设有气化在线计算机先进控制(APC)计算机接口和与安全连锁系统连接的PLC接口。所需关键设备有甲醇合成反应器、压缩机、转化炉、天然气脱硫塔、仪表设备、制氧设备、真空泵。工程总投资7.68亿元(需引进外资3800万美元)，其中，建设投资7.21亿元，建设期利息3200万元，流动资金1500万元。1.3甲醇生产废水特性甲醇是一种重要的化工产品。甲醇生产过程中产生的污水主要来自气话污水、罐区初期雨水以及其他工段排除的生产废水和生活污水。在甲醇精馏工段，由精镏塔底排出的约为甲醇产量20%（甚至更高比例）的蒸馏残液，通常称为甲醇废水。甲醇
19、废水具有强烈的刺激性气味；其主要成分为甲醇、乙醇、高级醇及醛类；还含有一些长链化合物，当废水冷却时以有色蜡状物析出。该精馏工段采用三塔精馏工艺。按照精馏模型设计和操作，甲醇精馏工段废水中甲醇含量能够降低至小于0.05%。测定结果表明，该废水中的BOD5/COD大于0.4，可生化性较好，但是BOD5/NH3-N约为1.1，氨氮含量偏高，缺乏足够的碳源；同时，低温甲醇洗生产排水和硫回收生产的废水中，含高浓度的氰化物和硫化氢，尽管折中类型的废水水量相对较小，但浓度极高，与其它废水混合后浓度仍然高于微生物可以承受的氰化物和硫化氢的最高浓度，所以经预处理后才可以进入SBR反应器，废水经处理后排入自然水体
20、。第2章 甲醇生产废水处理工程设计依据2.1甲醇生产废水污染物种类及浓度污染物种类：COD、BOD5、氨氮、硫化氢、氰化物；污染物排放浓度：见表2-1表2-1 生产废水进水水质项目COD/（mgL-1）BOD5/（mgL-1）pH/（mgL-1）氨氮硫化氢氰化物进水水质75038079306487.22.2 设计规模废水排放量为240m3/d。备注：本方案按最大值设计。2.3 设计范围从车间含氰、含硫废水排水管汇合后出口开始，经装置入口至排风机出口之间，所有工艺设备、连接管道、管件、阀门、风机、板框压滤机备等。2.4 处理后废水排放浓度废水排放标准应执行GB 8978-1996 污水综合排放标
21、准中的一级标准，具体见表2-2。表2-2 生产废水处理后排放标准项目COD/（mgL-1）BOD5/（mgL-1）pH/（mgL-1）氨氮硫化氢氰化物排放标准1003069151.00.52.5 设计参考资料以及法规标准环境工程设计手册污水处理新工艺与设计计算实例国内外废水处理工程废水处理工程及实例分析环境保护设备选用手册污水处理厂设计与运行污水综合排放标准GB 8978-1996一级标准其它类室外排水设计标准第3章 工艺设计3.1 国内外甲醇生产废水研究动态尽管国内外对甲醇生产废水的治理技术目前都还处在不断完善阶段，但从已经建成的甲醇生产污水处理装置以及运行情况来看，以生物化学法处理甲醇生产
22、废水的居多，占据主导地位：其次是用物理分离方法（如高温汽化法、汽提等方法）处理甲醇生产废水，也比较有效。由于甲醇是小分子和强极性物质，和水混溶，因此活性炭吸附和离子交换等物理方法都不能很好的将其去除。目前，国内外常见的甲醇生产废水处理方法是：物化处理法、化学处理法、生物处理法等等。3.2 设计原则严格执行国家环境保护有关法规，按规定的排放标准，使得处理后的废气各项指标达到且优于标准指标。 采用先进、合理、成熟、可靠的处理工艺，且具有显著的环境效益、社会效益和经济效益。 工艺设计与设备选型能在生产运行过程中具有较大的灵活性和调节余地，确保达标排放。在运行过程中，便于操作管理和维修、节省动力消耗和
23、运行费用。3.3 废水处理方法选择甲醇生产废水主要来自水煤浆气化工程中产生的大量高浓度氨氮废水和少量甲醇精馏残液，它的处理方法可以分为物化处理法、化学处理法、生物处理法三类。3.3.1 物化处理法甲醇废水常见的物化处理方法有蒸馏气提法、萃取法、吸附法、气化法、焚烧法和膜技术等。利用吸附法去除废水中甲醇主要用于低浓度甲醇废水的处理。由于甲醇为小分子极性物质，可以与水混溶，故用活性炭吸附效果不好 。有人研究用氯酸盐、硅酸盐、碱土金属盐溶液混合得到的吸附剂的金属离子可以作为甲醇的吸附剂，其对甲醇的吸附性要比活性炭好。（1）汽提法汽提法主要是利用甲醇不与水形成恒废混合这一物理化学特点，故废水中的甲醇可
24、用分馏的方法把甲醇从废水中抽提出来并且回用。汽提法处理甲醇生产废水，主要针对工艺废水中浓度高且有回收价值的甲醇；而焚烧法则在含醇废水的处理中主要是针对小水量、含甲醇量高的废水或者是一些工艺废水。其工艺流程图如图3-1所示。甲醇废水贮槽软水进料泵废热锅炉造气炉图3-1 气提法工艺流程图气提法存在以下问题：对于造气气体质量影响的问题，甲醇残液是一种多组分的混合废水，各个组分的气化程度以及气化效率各不相同，对于造气气体质量是否无任何影响，还有待进一步研究以及考察。在废水处理系统中，都是无气相采样抗，这就对于测定甲醇废水气化效率和运行状况特别不方便。因此，建议在废热锅炉汽化出口设一采样口，以便于进行检
25、测。设备防腐问题，甲醇废水随生产工艺而不同，或者呈偏酸性，或者呈偏碱性，对设备都有一定地腐蚀作用。与生化法相比，汽提法处理含醇生产废水因为要利用高压、高温蒸汽来进行气提，这种方法就要求废水中的甲醇含量相对比较高、对于有一定的生产规模的甲醇装置比较合适。但是这种方法的单元设备只有汽提塔，操作简单，维护方便，处理效果相对于生化法来说要高且稳定得多。（2）焚烧法焚烧法有污染小，不产生二次污染等优点。但是焚烧法处理成本比较高，且一般国外使用较多。原则上说气提法和焚烧法是消除甲醇废水影响周围水体环境最为彻底的措施，其目的在于“治标”和“治本”的两种处理方法。气提工艺目前已经成熟，但是针对甲醇废水来说还有
26、待进一步地完善改进，主要表现在含醇废水的气提效果以及硬件设备气提塔两个方面；而焚烧则是大部分把甲醇废水作为燃料回用，废水量比较小的，有的也只是以处理甲醇废水为目的把它直接燃烧，并未回用热量。3.3.2 化学处理法甲醇废水的化学处理法有湿式氧化法，空气催化氧化法，化学氧化法和电解氧化法。甲醇很容易被湿式氧化的方法分解，例如浓度为5000 mgL-1的甲醇废水，过湿式氧化后，甲醇的去除效率为76.8%。用于处理甲醇废水的化学氧化剂主要有臭氧、氯系氧化剂及其他的一些氧化剂。采用臭O3氧化处理时，中间产物为甲醛，最终产物是CO2。假如用Al2O5SiO2作为催化剂，甲醇的去除效率可以达到85%。含高C
27、ODCr的甲醇废水，与次氯酸钾溶液混合，通过凝胶型SiO2得到好的处理效果。甲醇废水还可用电解氧化法进行处理。3.3.3 生物处理法 以有机物为主的污染物废水，只要毒性没有达到严重抑制作用，一般都可用生物法进行处理，一般情况下生物处理法是去除废水中有机物最经济、最有效的方法，特别是对于BOD5浓度较高的有机废水更为适宜。现在，国内外对于甲醇废水烦人生物处理方法主要有曝气法、UASB工艺、A/O工艺、SBR工艺、氧化沟工艺、生物流化床，近年来还发展了生物活性炭、固定化细胞技术等技术。（1）曝气法 曝气法是最早用于治理甲醇生产废水的生物化学处理工艺，广泛应用主要集中在70年代，而且大部分用于处理含
28、甲醇的石化行业的废水，但是由于传统的好氧曝气法处理甲醇生产废水至达标外排，所要求的水质停留时间相对较长，需要的空气量较大、能耗较高而导致运转成本较高。故传统的曝气法处理甲醇生产废水到目前为止已属于技术改造的处理工艺。传统的好氧曝气工艺流程如图3-2所示：调节沉淀池曝气池二次调节沉淀池外排污水污泥回流污泥优化生产及生活污水 图3-2 典型的曝气法甲醇工艺 （2）UASB工艺利用厌氧生物法处理甲醇废水最大的特点：能处理甲醇生产过程中产生的高浓度甲醇废水，这也是这种工艺的最大优势，但是缺点是因为处理废水中的污染物浓度可能比较高，处理后的出水往往需要用其他的处理措施作进一步的深度处理，才可以达到处理的
29、要求；而对于浓度较低、易于生化处理、污水量较小的，用厌氧生物处理法似乎有点得不偿失、目前较为经典的工艺是升流式厌氧生化污泥反应器，其工艺流程如图3-3所示。生产及生活污水调节池匀化池换热器UASB混凝沉淀池外排污水 图3-3 UASB处理甲醇废水的典型流程 UASB反应器虽然有进水分布均匀、生物污泥与废水充分混合、容积负荷高、处理能力大、单元设备构造简单、处理效果好等优点，但是在工艺设计和处理装置上目前还存在以下的问题：基建设投资高，装置设计为钢结构，而且采用一甲烷化二步法酸化流程，整个的流程自动化程度较高，这就是基建设投资高的主要原因。（3）A/O工艺A/O生物处理法，就是厌氧与好氧联合生物
30、处理法，这种方法是近年来以深度处理高浓度有机污水、开发成功的的生化水处理工艺，其典型的工艺流程图如图3-4所示。生产及生活污水上升式厌氧污泥床过滤反应器（UASB）混凝沉淀池外排或回用二次沉淀池生物接触氧化塔图3-4 A/O生化法处理甲醇工艺A/O法处理甲醇废水地优点主要表现在：这种方法法既发挥了厌氧生化能处理高浓度有机污水地优点，而且又可以避免生物接触氧化法抗负荷冲击力弱地缺点。可以较为彻底的消解废水中的主要污染物，基本上不需要进行更深程度的处理措施。这种方法法既发挥了UASB反应器可以消解高浓度有机物的优势，而且又为控制生物接触氧化塔的进水水质起到了保证作用。（4）氧化沟工艺氧化沟工艺是活
31、性污泥法的一种变形。其水力停留时间长达1040h，一般的泥龄大于10d。有机负荷比较低。因此实质上相当于是延时曝气法的活性污泥系统。（5）生物流化床工艺生物流化床工艺选择利用一种新型的材料作为生物的载体，使之在床内与液体以及空气形成三相流化，其工艺流程如图3-5所示。与常规的好氧生物处理技术相比，它处理负荷高，处理效果好。自来水+甲醇废水流化床滤池外排空压机图3-5 生物流化床工艺流程好氧生物流化床存在以下的问题：动力消耗大，要维持流化床内生物体呈现流化状，供气量要高达10-20m3/（m2.h）。所以动力消耗大。出水中生物体含量，流化床内生物体生长较快，更新周期较短，由于高强度流化，很难形成
32、利于污泥颗粒生长的良好环境，剩余污泥则以胶状形式随出水一同排出，使得出水浑浊度增加。（6）固定化生物技术 该法主要用于处理低浓度甲醇废水，处理水可作为工艺补充水。（7）2/O工艺厌氧-缺氧-好氧工艺，由厌氧池、缺氧池、好氧池串联而成，如图（A/O）所示，在A/O工艺流程前加一个厌氧池，如图3-6所示，在厌氧池内废水中难以降解的有机物开环变成链状化合物，链长的化合物开链变成链短的化合物，这些有机物进入缺氧池就可以成为可利用的碳源，该工艺的特点为：厌氧、缺氧、好氧三种不同地环境条件和不同种类型的微生物菌群有机的配合，同时具有脱氮除磷、去除有机物的功能；在同时脱氮除磷的工艺中，这种工艺流程最简单，总
33、的水力停留时间也小于同类其他的工艺；在厌氧-缺氧-好氧交替进行下沉降性能好，丝状菌不会大量的繁殖；污泥中磷含量较高，一般在2.5%以上；该工艺脱氮效果受到混合液回流比烦人大小影响，除磷效果则受到回流污泥中硝酸态氮和夹带的溶解氧的影响，因此除磷效果可能不是很高。 回流污泥（10%-50%）剩余污泥出水沉淀池好氧池缺氧池厌氧池进水混合液回流（100%-400%）图3-6 A2/O 工艺工艺流程图 （7）SBR工艺SBR工艺也叫做序批式活性污泥法，它最为根本的特点是处理工序不是连续的，而是周期性的、间歇的，它是传统活性污泥法的一种改良。经典的SBR工艺采用间歇运行方式，污水间歇进入处理系统，间歇排出
34、，一般来说，它的一个运行周期包括5个阶段，如图3-7所示。图3-7 SBR工艺流程图第1阶段，进水期：污水在该时段内连续进入处理池，直到达到最高运行液位，并借助于池底曝气的搅动，使废水和池中的活性污泥充分混合。第2阶段，反应期：进水达到设定的液位后，开始曝气，采用射流或完全混合曝气方式，使废水中的有机物与池中的微生物充分吸收氧气。第3阶段，静置期：反应池处于静沉状态，既不曝气也不搅拌，进行高效的泥水分离，随着水中的溶解氧不断降低，厌氧反应也在进行。第4阶段，排水期：上清液由滗水器排出。第5阶段，闲置期：活性污泥中微生物充分休息，恢复了活性，为保证污泥的活性，防止出现污泥老化现象，还必须定期排出
35、剩余污泥，为新鲜污泥提供足够空间进行生长繁殖。D.boaja等对SBR工艺用于处理猪舍废水中的氨氮进行了可行性的研究，试验结果表明，利用SBR工艺处理该种废水氨氮浓度为300mg/L-500mg/L时，去除效率可达到98.0%-99.8%。SBR通过在时间上的交替实现传统活性污泥法的整个过程，它在流程上只有一个基本单元，把调节池、曝气池和二沉池的功能集中于一个池子内，兼有水质水量调节、微生物降解有机物和固液分离等功能。它与传统活性污泥法相比，不设二沉池，组成简单，无需设污泥回流设备，甚至还可以不设初尘池，曝气池体积一般小于连续式得，建设费用低。此外，SBR工艺还具有以下的特点：大多数情况下，不
36、用设置调节池；SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀的现象；运行方式较灵活。通过对运行方式的调节，可以在单一的曝气池内进行脱氮除磷反应；自动化程度较高，通过应用自动计时器、pH计、液位计、溶解氧仪、电动阀、以及可编程序控制器等自动的仪表，可以使本工艺实现全部自动化；运行管理得当，处理水水质优于连续式。SBR工艺可以认为是活性污泥法的一个变种，一种新的运行方式。在流态上属于完全混合式，但是在有机物降解方面，则是时间上的推流。SBR有独特的运行方式和有机物去除机理，不同于完全混合式工艺和活性污泥法的推流式。3.3 系统工艺流程针对于煤气化与甲醇废水水质特征，污水处理采用“物化预处理
37、+SBR”处理工艺，该工艺的新颖之处就是改变了常规的SBR工艺运行次序，并在SBR池前增加了硫回收装置，两者的结合，使得该系统具有可调节废水中的有机物组成，提高了废水可生化性，改善了后续生物处理条件，对于氨氮的去除也有很好的效果。即：低温甲醇洗排放的含氰废水和硫回收装置排放的含硫废水分别采用次氯酸钠破氰法和空气氧化法处理后，再与其它生活污水、生产废水进行混合生化处理。含氰废水的预处理：预处理工艺采用碱性氯化法，基本的原理为：在碱性条件下（pH10）加入次氯酸钠，废水中的氰化物首先要被氧化为氰酸盐，之后再在足够的次氯酸钠的环境下（pH 控制在7.59.0），氰酸盐将进一步被氧化，主要的反应如式（
38、1）、式（2）所示。CN-+ClO-+H2O=CNCl+2OH-CNCl+2OH-=CNO-+Cl-+H2O，pH10 （1）2CNO-+3ClO-+2OH-=N2+3Cl-+2CO32-+H2OpH=7.59.0（2）含硫废水的预处理：预处理工艺采用空气氧化法，其基本的原理为：废水中的S2- 与空气中的氧接触后，发生氧化还原反应，生成硫代硫酸盐，部分硫代硫酸盐又可以进一步被氧化，生成硫酸盐，从而使得废水的毒性降低，主要反应如式（3）、式（4）所示。S2-+2O2+ H2O=S2O32-+2OH- （3）S2O32-+2O2+H2O=2SO4-+H2O （4）工艺流程图如图3-7所示：NaCl
39、O含氰废水调节池11级反应池NaClOHClNaOH2级反应池入调节池2 图3-7（a） 高浓度含氰废水预处理工艺流程换热器混合器氧化塔入调节池2蒸汽空气含硫废水图3-7（b） 高浓度含硫废水预处理工艺流程氰、硫预处理废水调节池2SBR池达标格栅集水废水脱水机储泥池浓缩池泥饼外运剩余污泥滤液上清液图3-7（c） 高浓度含硫废水预处理工艺流程图3-7 污水处理工艺流程工艺流程的说明：生活、生产废水以及重力流方式经过格栅处理后进入集水池，然后再经泵提升至2号调节池在此与经过预处理后的含硫、含氰废水进行混合，达到水量、水质均衡；同时，在调节池前端设沉淀区，以沉淀部分无机杂质，并且进行空气搅拌和跌水，
40、达到对废水降温的目的；调节均衡地污水，经泵提升后至SBR池，通过“进水、曝气、搅拌、沉淀、滗水”运行周期，实现对于污染物的去除；SBR池的达标出水，自流排至自然水体； SBR池的剩余污泥和调节池中的部分无机污泥进入污泥处理系统来进行浓缩脱水，浓缩上清液和脱水滤液回流至2号调节池处理。第4章 工艺系统说明 4.1 概述本工艺系统可分为如下3个系统：高浓度含氰废水预处理系统、高浓度含硫废水预处理系统、高浓度含硫废水预处理系统。4.2 主要工艺设备功能简述4.2.1调节池废水的水量和水质并不总是恒定均匀的，往往随着时间的推移而变化。生活污水随生活作息规律而变化，工业的水量随生产过程而变化。水量水质的
41、变化使处理设备不能在最佳工艺条件下运行，严重时使设备无法正常工作，为此要设调节池，进行水量水质的调节。4.2.2 集水池当废水的水量及水质较均匀稳定，或废水水量很大时，可不设调节池，而废水提升泵前设一集水池。4.2.3 SBR池SBR工艺是按一定的时间顺序间歇操作运行的反应器组成。SBR工艺的一个完整的操作过程，亦即每个间歇反应器在处理废水时的操作过程包括如以下的5个阶段：进水期；反应期；沉淀期；排水排泥期；闲置期。SBR的运行状况以间歇操作为特征。其中自进水、反应、沉淀、排水排泥为一个运行周期。在一个运行周期中，各个阶段的反应器内混合液体积的变化、运行时间及运行状态等都可根据具体污水的性质、
42、运行功能及出水水质要求等灵活掌握。4.2.4 加药系统 加药系统是一种具有投药、搅拌、输送液体、自动控制与一体的成套设备。4.2.5 污泥处理系统 污水厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物，除灰分外，含有大量的水分（95%-99%）、挥发性物质、病原体、寄生虫卵、重金属、盐类及某些难分解的有机物，体积非常庞大，且易腐化发臭，如不加处理的任意排放会对环境造成严重的污染。污泥的处理基于以下三方面的考虑：一是污泥的减量化，二是稳定化，三是无害化。 第5章 主要设备设计 5.1主要设备5.1.1预处理调节池预处理调节池采用全地上钢混结构，池内设置隔墙，形成含氰废水调节区和含硫废水调节
43、区，池内衬玻璃钢防腐，含氰、含硫废水通过带压管道流至调节池，分别进行水量、水质调节。由于废水水量、水质较为稳定，故设计的水力停留时间较短，各调节区设计参数为：含硫废水调节区：尺寸1.7m1.25m4.0m，有效容积7.2 m3，水力停留时间3.6h，有效水深3.5m。 含氰废水调节区：尺寸1.25m0.85m4.0m，有效容积3.6m3，水力停留时间3.6h，有效水深3.5m。5.1.2 集水池当废水的水量及水质较为均匀稳定，或废水水量很大时，可不设调节池，而废水提升泵前设一集水池。集水池主要收集重力流的生产、生活污水，最大流量为240 m3 /d。由于该污水进水管低于地面约45 m，标高较低
44、，为了增加系统调节池的有效池容，故使上述污水首先自流至集水池，之后用泵提升至后续调节池内；同时，在集水池内设格栅渠，以去除废水中较大的杂物，确保处理设备安全运行。集水池采用全地下钢混结构，尺寸3.0 m1.0 m4.0 m，水力停留时间1h，有效水深3 m，有效容积10.0 m3，配置潜水提升泵和循环式齿耙格栅机各1台，分别由池内液位和运行时间控制运行。5.1.3 调节池2#采用全地下钢混结构，尺寸9.0m3.0 m4.0 m各工段生产、生活废水在此进行水质、水量调节。由于含硫、氰废水已经过预处理，重力流生产、生活污水已进行了初步调节，水量、水质较为稳定，因此设计水力停留时间相对较短，HRT为
45、8h，有效水深3m有效容积80m3。调节池内采用空气搅拌混合，穿孔管曝气，同时在调节池前端设集泥沉砂区，溢流口和集水坑，当系统出现故障时，可进行溢流排放和清池。5.1.4 SBR池共设SBR池3座，采用半地上钢混结构。SBR池运行以6h为一周期，在运行时序上搅拌+曝气交替运行，使得硝化、反硝化交替运行，形成多级AO工艺。在反硝化阶段投加甲醇以加速脱氮进程，同时通过调整进水pH以满足硝化对碱度的要求，实际运行中可根据来水水质灵活调整运行周期。SBR池主要工艺参数：尺寸5.0 m4.0 m5.0 m（单池），有效水深5m，单池有效容积100m3，滗水高度0.755m（最大滗水高度1.0m）。单池设碟式射流曝气器8台（DJAM-型），循环泵8台200WQ350-6-11）， 剩余污泥泵1台50WQ15-16-1.5），旋转式滗水器1台（XPS-300），离心鼓风机1台（D80-1.5）。（1）运行周
