煤化工废水设计方案全解.doc

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1、新疆心连心能源化工有限公司合成氨系列产品项目200m3/h废水处理工程Waste Water Treatment System设计方案（投标）设计文件编号:WS-865-01江苏新金山环保设备有限公司2013年06月10日致 谢 函致：新疆心连心能源化工有限公司十分荣幸，我公司能受邀参与贵公司“煤头年产28 万吨合成氨、48万吨尿素、10 万吨三聚氰胺、15 万吨复合肥项目”污水处理工程系统总承包的投标工作，在此深表谢意！江苏新金山环保设备有限公司隶属于江苏金山环保集团有限公司，专业从事水处理环保设备的制造、安装、调试和运行管理，致力于环保领域新工艺、新产品、新材料的开发、设计与应用，具有环保

2、专项工程设计资质、环保专业承包资质、环境保护设施运营资质等。公司通过了ISO9001、ISO14001、OHSAS18001质量、环境、职业健康等体系认证，拥有专业、高效的管理团队，具有丰富的工程设计、建造、管理经验。在煤化工废水处理领域，本公司集聚了一批高素质设计、施工和管理人员，营造了一个煤化工废水专业建造团队。本公司已从事煤化工废水治理多年，主要业绩单位有“新疆广汇新能源有限公司”、“新疆美丰化工有限公司”、“大化集团有限责任公司”、“内蒙古蒙大新能源化工有限公司”、“中煤能源黑龙江煤化工有限公司”、“伊东集团内蒙古东华能源有限责任公司”、“”。此外，公司还在高浓度有机废水、垃圾渗滤液、

3、汽车涂装废水、城市污水、制革废水、印染废水、烟酒食品废水等处理领域拥有多项独到技术和国家专利。本公司持续创新、追求完美，在业界树立了“高精专”的技术形象，始终站在中国环保产业发展的前沿。我公司十分重视本工程的投标机会，如果有幸中标，我们将会全力以赴，以高新的技术、优质的工程、完善的服务来回报贵方予以的信任，相信以我们的经验、技术及不懈的努力，一定会高质量地完成此项工程。期待与贵方的真诚合作！谢谢！江苏新金山环保设备有限公司二一三年五月参加人员名单编写单位：江苏新金山环保设备有限公司编写成员：组 长：褚士军 机械设计与制造主业（工程师）组 员：沈永新 给排水专业（工程师）韩文海 建筑专业（注册设

4、计师）吴竹庆 工艺专业（工程师）周建国 结构专业（注册设计师）王立君 电气自动化专业（工程师）毛 创 暖通专业（工程师）目 录第1章总论11.1 工程概况11.2 煤气化废水的水质特性11.3 氨氮的处理工艺21.4 多种生物脱氮工艺的比较3第2章设计和供货规范、范围及原则42.1 设计和供货规范42.1.1环保标准规范42.1.2通用标准规范42.1.2风机标准52.1.3 水泵标准62.1.4其它设备标准62.2 设计和供货范围72.3 设计原则8第3章设计条件93.1 现场条件93.1.1气象条件93.1.2地震103.1.3公用工程设计条件103.2 污水水质水量113.2.1设计处理

5、能力123.2.2设计进水水质123.2.3设计出水水质:123.3 控制指标要求123.4 其它要求13第4章处理工艺流程144.1 污水处理工艺流程144.1.1废水水质分析144.1.2污染物去除及处理工艺要求154.1.3废水处理工艺的选择174.1.4系统处理工艺的确定224.1.5工艺流程234.2 污泥的处理与处置25第5章处理工艺设计295.1 总图295.1.1总平面布置295.1.2工程运输305.2 主要处理构（建）筑物305.2.1事故池305.2.2格栅井及自流废水集水池305.2.3综合调节池315.2.4改良型SBR池315.2.5中间池355.2.6BAF池35

6、5.2.7清水池365.2.8污泥池365.2.9建筑物365.3 主要处理设备一览表375.4 处理效果预测表37第6章机械设计396.1 设计原则396.2 参考标准396.3 制造技术与材料396.4 安全防护406.5 设备基础和底座406.6 特殊工具与附属设备406.7 润滑406.8 联轴器406.9 设备保护416.10材料的防腐措施416.11紧固件416.12防腐涂层及表面处理416.12.1工厂内喷涂416.12.2涂料体系416.12.3油漆的敷涂范围436.12.4涂层表面保护446.13关键设备设计方案446.13.1供气式射流曝气器446.13.2回转式滗水器46

7、6.13.4甲醇储罐及投加装置476.13.5碱液罐及投加装置496.13.6PAM一体化加药装置496.13.7还原剂一体化加药装置496.14其它机械设备设计方案496.14.1干式离心泵496.14.2多级离心鼓风机506.14.3带式污泥浓缩脱水一体机506.14.4隔膜计量泵51第7章电气设计537.1 设计和供货范围537.2 负荷等级及供电电源537.3 负荷计算及供配电系统537.4 电气系统的保护与控制547.5 配电线路547.6 电气设备选型557.7 功率因数补偿557.8 防静电、防雷及接地557.9 照明567.10不间断电源（UPS）装置57第8章控制、仪表方案5

8、88.1 设计原则588.2 设计范围588.3 系统方案588.4 控制系统组成598.4.1中央控制室598.4.2 PLC控制系统608.4.3通讯网络618.5 仪表选型618.6 供电及防雷628.7 接地628.8 电缆敷设628.9 安全技术措施628.10现场仪表638.11仪表电源638.12仪表气源64第9章土建结构659.1 建筑设计659.2 结构设计669.3 结构抗震设计679.4 主要结构材料的选用67第10章给排水6810.1设计依据6810.2设计范围6810.3给水工程6810.4排水工程68第11章分析化验6911.1分析室任务6911.2分析设备的选型原

9、则6911.3分析室的组成及建筑面积7011.4采暖通风及空调要求7011.5分析室对水、电的要求和消耗量7011.6定员70第12章消防7211.1防火措施7211.2灭火措施72第13章采暖通风方案7313.1气象参数7313.2设计范围7313.3设计依据7313.4设计参数7313.5设计方案概述73第14章电信方案7514.1工作范围和分工7514.2电信设计75第15章环保、水土保持、工业卫生、安全7615.1安全生产7615.2工业卫生措施7615.3安全76第16章定员78第17章能耗及物耗指标7917.1基本参数7917.2运行成本79第18章项目进度计划及保证8018.1双

10、方技术资料的提交8018.1.1资料提交的基本要求8018.1.2技术资料的形式8118.1.3资料提交的进度8118.2设计联络8318.2.1设计联络8318.2.2设计审查83第19章项目实施方案8419.1项目概况8419.2对项目建设管理的总体方案8419.3工程建设的重点及解决的措施和方法8419.4工程建设的总体目标8619.5工程建设的总体部署8919.6项目建设的总进度计划8919.7资源配置计划9119.8质量保证体系及保证措施9219.9安全保证体系及保证措施10319.10施工技术措施106第1章 总论1.1 工程概况项目名称：新疆心连心能源化工有限公司煤头年产28 万

11、吨合成氨、48万吨尿素、10 万吨三聚氰胺、15 万吨复合肥项目污水处理站项目地点：新疆维吾尔自治区昌吉州玛纳斯塔河工业园处理规模：200m3/h新疆心连心能源化工有限公司煤化工项目总投资275399万元，地点位于玛纳斯县塔西河工业园区，建设规模为年产28万吨合成氨、48万吨尿素、10万吨三聚氰胺和15万吨复合肥。公司采用世界先进的水煤浆气化技术进行生产，主要建设内容包括：煤气化炉、空分装置、汽轮拖动离心式空气压缩机、原料气压缩机、氨合成塔、尿素合成塔等。项目配套的废水处理装置的主要任务是处理各生产工艺装置、辅助设施产生的生产和生活污水。因水量大，污染程度较高（尤其是总氮），需要进行无害化处理

12、。污水来源包括：渣水、低温甲醇洗废水、主装置循环排污水、生活及化验污水、地面及设备的冲洗废水等。根据业主招标文件中的处理能力要求，确定本废水处理站的设计处理能力为200m3/h。污水经处理后出水要求满足中水回用进水指标要求，同时满足国家排放标准GB13458-2001的其他指标要求。本公司受业主委托和邀请，对本项目废水的达标处理工艺和设施进行设计和设备选型，以供各方决策、参考和批评、指正。1.2 煤气化废水的水质特性目前在国内煤气化技术主要有三种：一为“德士古”工艺，采用水煤浆气化技术，废水特性为高氨氮（200500mg/L），水质相对洁净，有机污染程度较低；二为“壳牌”工艺，采用粉煤灰气化技

13、术，废水特性为高氨氮（150300mg/L）、高氰化物（50150mg/L），其水质也相对洁净，有机污染程度低；三为“鲁奇”工艺，因气化温度低，废水成分复杂，污染程度高，特性为高氨氮（300400mg/L）、高COD（40006000mg/L）、高酚（6001500mg/L）、高石油类（100300mg/L）。三类废水的共性是高氨氮。氨氮的达标处理是目前煤气化废水处理的重点和难点，已成为处理成败的决定因素。本项目气化采用水煤浆气化技术，所排污水同样具有高氨氮特性，本案排放指标中氨氮为10mg/L，总氮为20mg/L，因此本处理装置的首要任务仍是脱氮。根据实际经验，总氮的处理难度较氨氮更为苛刻，

14、技术要求更为严格，需要在处理氨氮的基础上进一步深度脱氮处理。1.3 氨氮的处理工艺废水氨氮的达标处理工艺多种多样，会因氨氮浓度的不同而存在巨大的差异。一般来说，氨氮浓度大于500mg/L时采用物化（主要有折点氯化法、吹脱法、化学反应法等）结合生化的综合强化工艺居多，小于100mg/L时则采用纯生化工艺，100500mg/L时可采用物化结合生化工艺也可采用纯生化工艺。由于折点氯化法和化学反应法对监测、控制设备要求很高，目前国内很少采用。对氨氮的物化处理国内通常采用吹脱法，因此物化结合生化的氨氮综合强化处理工艺在国内可简单地理解为“吹脱生化”法。本项目废水氨氮设计浓度达到400mg/L，“吹脱生化

15、”法或纯生化工艺均适用，但本项目采用“吹脱生化”法具有如下缺点： 溢出氨气，造成氨的二次污染。 反复调整PH值，酸碱消耗量大。 在适宜的PH值条件下，达到60%去除率仍需要5002000m3气/m3水的交换风量，冬季时废水温降太大，影响后续生化效果（脱氮最佳温度要求2538）。 长江以北地区冬季温度低，易造成吹脱设施结冰，影响设备正常运行。 用吹脱法交换氨氮，规模通常不宜大于50m3/h，否则不经济，也影响处理效果。以本工程规模，吹脱塔空气流速按液泛速度的60%（常规取值）计算，平均通风量条件下（PH值需调至12以上）也需要7.7m直径的吹脱塔，布气和布水均无法均匀，肯定造成短流，使吹脱效果大

16、幅下降。以多台并联形式弥补时需要7台3m直径的吹脱塔，规模过大，结合后续工艺将出现头重脚轻的味道。大通风量更甚，需要15.4m直径或并联的28台3m直径的吹脱塔。纯生化工艺处理气化废水已有多项成功先例，如“渭南煤化工有限公司”、“内蒙古蒙大新能源化工有限公司”、“中煤能源黑龙江煤化工有限公司”、“伊东集团内蒙古东华能源有限责任公司”等。废水组分和水质与本项目相同或类似。这些工程均采用直接生化处理工艺，出水全部实现达标排放，其中出水氨氮指标长期维持在5mg/L以下。因此本项目直接采用生化处理工艺是完全可行的。但是不是所有的生化工艺均适用于气化废水的脱氮处理，同时专用于脱氮的生化工艺也受适用性的限

17、制，总体上说适用与处理气化废水的脱氮工艺选择空间不大。目前气化废水真正成功的先例多出自多段短程的改良型SBR生物脱氮工艺。生物脱氮是利用自然界的氮循环原理，采用人工控制的方法予以实现的。具体过程为：污（废）水中的有机氮在好氧条件下离解成氨氮，而后在硝化菌的作用下转化为硝酸盐氮（这个阶段称为好氧硝化）；随后在缺氧条件下，反硝化菌作用并由碳源提供能量，使硝酸盐氮部分变成氮气逸出（这阶段称为缺氧反硝化）。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应，反应能量从有机物中获取。在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素主要是温度、溶解氧、PH值、碱度以及反硝化所需碳源等。生物脱氮系统中硝化菌增长速度缓慢，所以要

18、有足够长的污泥泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并且要有充裕的碳源提供能量才可促使反硝化过程顺利进行。1.4 多种生物脱氮工艺的比较处理工艺主要指标A/0（一级A/0）A/0（两级A/0）生物滤池（四级A/0）常规SBR（一级A/0）改良型SBR（多段短程）氨氮处理效率80%95%95%80%98%能无限接近100%工程投资低中高低中运行费用中高低低低占地面积小大小小小回 流 量需要，且很大需要，且很大不需要不需要不需要产 泥 量大大小较小小成功先例无无无无多以上比较可以看出基于多级短程的SBR工艺是唯一可以保证达标排放的处理工艺，同时在投资、占地和产泥量上具有明显优势，运行费用方面具

19、有相对优势。效果最差的是一级A/O和常规SBR工艺，两级A/O或四级A/O的生物滤池工艺要保证达标排放还需要更多的基础性研究和试验。第2章 设计和供货规范、范围及原则2.1 设计和供货规范2.1.1环保标准规范 招标单位提供的水质、水量等基础资料XLX-FP-XJGJHT-86500-01 合成氨工业水污染物排放标准GB13458 合成氨工业水污染物排放标准DB41/538 石油化工污水处理设计规范GB50747 污水综合排放标准GB8978 大气污染物综合排放标准GB16297 恶臭污染物排放标准GB14554 工业企业厂界噪声标准GB12348 工业企业设计卫生标准GBZ1 城市污水回用设

20、计规范CECS612.1.2通用标准规范 砌体结构设计规范GB50003 建筑地基基础设计规范GB50007 建筑结构荷载规范GB50009 混凝土结构设计规范GB50010 室外排水设计规范GB50014 建筑给水排水设计规范GB50015 工业企业照明设计标准GB50034 工业建筑防腐蚀设计规范GB50046 工业循环冷却水处理设计规范GB50050 工业与民用供配电系统设计规范GB50054 低压配电设计规范GB50055 建筑物防雷设计规范GB50057 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058 地下工程防水技术规范GB50108 混凝土外加剂应用技术规范GB50119 石油

21、化工企业设计防火规范GB50160 构筑物抗震设计规范GB50191 混凝土结构工程施工及验收规范GB50204 建筑防腐蚀工程施工及验收规范GB50212 工业金属管道工程施工及验收规范GB50235 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236 电气装置安装工程低压电器施工及验收规范GB50254 电气安装工程爆炸和火灾环境电气施工及验收规范GB50257 工业设备及管道绝热工程设计规范GB50264 给水排水管道工程施工及验收规范GB50268 室外排水设计规范(1997年修订)GBJ14 建筑给水排水设计规范GBJ15 建筑设计防火规范（修改版）GBJ16 工业企业的通讯设计

22、及规则中国国家标准GBJ42 建筑结构设计统一标准GBJ68 给水排水工程结构设计规范GBJ69 工业自动化仪表工程施工及验收规范GBJ93 工业设备及管道绝热工程施工及验收规范GBJ126 给水排水构筑物施工及验收规范GBJ141 地基与基础工程施工及验收规范GBJ202 地下防水工程施工及验收规范GBJ208 重金属废水化学法处理设计规范CECS92 工业设备及管道防腐蚀工程施工及验收规范HGJ229-1 建筑地基处理技术规范JGJ792.1.2风机标准 风机配套消声器性能试验方法JB/T4364 风机用铸铁件技术条件JB/T6887 风机用消声器技术条件JB/T6891 一般用途离心式鼓

23、风机JB/T72582.1.3 水泵标准 离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡泵试验方法GB3216 爆炸性环境用防爆电气设备通用要求GB3836.1 爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型电气设备“d” GB3836.2 轴向吸入离心泵机械密封和软填料用腔体尺寸GB5661 泵的噪声测量与评价方法GB10890 离心泵、混流泵和轴流泵汽蚀余量GB13006 离心泵效率GB13007 污水污物潜水电泵JB/T5118 离心泵技术条件GB/T5656 离心泵铸件过流部位尺寸公差JB/T6879 泵可靠性测定试验JB/T6881 泵的振动测量与评价方法JB/T8079 计量泵标准API6752.1.4其它设备标准

24、 手工电弧、气焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式和尺寸GB985-88 埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸GB986-88 链传动用短节距精密滚子链轮GB1243.1 机电产品包装通用技术条件GB/T13384 水处理设备性能测试总则GB/T13992.1 蜗杆传动公差JB162 圆柱齿轮减速机JB1130 水处理设备制造技术JB2923 水处理设备技术条件JB/T2932 摆线针减速机JB/T2982 水处理设备油漆、包装技术条件ZBJ98003 水处理设备材料入厂检验ZBJ98004 机械加工通用技术条件Q/ZB75 装配通用技术条件Q/ZB76 圆柱蜗杆减速机Q/ZB125 工业机械电气设备第

25、一部分：通用技术条件CD/T5226.12.2 设计和供货范围1）工程界区：工程界区为业主提供的污水处理场区域。厂区内事故池不在界区范围内。2）设计范围：工程界区内所有工艺、装置、土建、仪表、控制、电气、照明、管道材料等的设计以及系统的制造、安装、调试、操作人员培训、运行及维护等的设计。3）供货范围： 污水处理站的施工设计（包括工艺、建筑、设备、电气、仪表自控系统的设计）； 配套设备（包括工艺设备、电气、仪表）的供应与曝气器的安装； 污水处理站进水口至设备出水口配套管道和阀门； 整个污水处理站的电气、自动控制、工艺系统的调试；注：厂区内事故池系统设备及其至污水站的管道由业主自备。4）设计分工：

26、 供货方负责污水处理站的总体设计，包括：工艺、建筑、结构、设备、电气、控制、仪表、管道、照明、道路、消防、暖通等； 污水处理站的设计主要分为污水处理和污泥处理及处置两大部分。污水处理：调查研究水量、水质变化情况，结合污水本身所特有的情况，选择技术成熟、经济合理、运行灵活、管理方便、处理效果稳定的方案。污泥处理与处置：污水处理过程中产生污泥，应进行减量化处理，防止对环境造成二次污染，并妥善考虑污泥的最终处置。 根据业主所提供的废水水质水量条件，供货方提出技术先进、性能稳定可靠的工艺方案，并进行优化和施工图的设计。 供货方完成污水处理站内所有配套管道的施工图设计，提出与外界连接的公用工程外管接口条

27、件（在界区外1米处），与业主提供的公用工程管线在界区外1米处法兰对接。 供货方完成污水处理站内的所有设备用电的详细设计，业主负责总电源线（380/220V）的引入。 供货方提出污水处理站的布置方案，最终由业主设计院完成总图布置。2.3 设计原则 本设计方案严格执行有关环境保护的各项规定，污水处理后必须确保各项出水水质指标均达到排放标准。 采用简单、成熟、先进、稳定、实用、经济合理的处理工艺，保证处理效果，并节省投资和运行管理费用。 处理系统运行有一定的灵活性和调节余地，以适应水质水量的变化。 设备选型兼顾通用性和先进性，运行稳定可靠、效率高、管理方便、维修维护工作量少、价格适中。 系统运行灵活

28、、管理方便、维修简单，在合理、充分考虑操作自动化，减少操作劳动强度。 设计美观、布局合理，与已有和周围设施统一协调考虑。 设置必要的监控仪表，提高控制操作的自动化程度。 尽量采取措施减小对周围环境的影响，合理控制噪声、气味，妥善处理与处置固体废弃物，避免二次污染。第3章 设计条件本章节内容为招标文件提供、规定和要求的！3.1 现场条件3.1.1气象条件玛纳斯县属暖温带大陆性干旱气候，其主要特点是：冬季寒冷，夏季酷热，春秋季气候很不稳定。该区域降水量小而蒸发量大，光照充足，热量丰富，昼夜温差大，降水分布不均匀，有霜冻、冰雹、干旱、热风等灾害性天气。主要气候特征： 温度年平均气温：7；极端最高气温

29、：42；极端最低气温： -36.8；最热月平均气温： 25.1；最热月平均最高气温：32.2；最冷月平均气温： -16.7；历年月平均最低气温的最低值： -26.1；历年日平均最低气温的最低值： -31.5；冷却塔设计采用的干球温度： 29.6（5d）冷却塔设计采用的湿球温度：18.1（5d） 湿度多年平均相对湿度： 61-63%最冷月的相对湿度： 73%最热月的相对湿度： 54.1%七月和八月平均相对湿度：55.3% 气压年平均气压： 96.41kPa最热月平均气压:95.27kPa 风年平均风速： 2.1m/s最热月平均风速: 2.6m/s夏季平均风速： 2.8m/s冬季平均风速： 1.5

30、m/s历年最大风速： 17m/s历年最低风速： 静风10分钟平均最大风速(地上10 米)：14.6m/s基本风压: 0.5kN/m2 (按50年重现期)全年主导风向： SW(频率15%) 冻土冬季寒冷期： 5个月（11月至次年3月）最大冻土深度： 1.4米3.1.2地震抗震设防地震烈度： 8度设计基本地震加速度： 0.20g，设计特征周期值：0.45s设计地震分组： 第三组场地土类别： II类地面粗糙度类别： B类3.1.3公用工程设计条件 生产给水（一次水）压力（界区点）： 0.45MPa（G）温度： 常温 仪表空气压力： 0.7MPa（G）露点温度（压力状态）：-50无油、无尘、干燥、洁净

31、的压缩空气 工厂空气 进装置界区压力： 0.3-0.5MPa（G）温度： 环境温度 电电压等级：110kV/10kV/380V/220V高压偏差：110kV：10%10kV：7%低压偏差：380/220V：+7%/-10%（装置内用电）频率波动范围：500.5Hz。3.2 污水水质水量 进水水质、水量按下表：序号主项名称代号排水量(m3/h)水质(mg/l)备注平均最大1渣水处理4390CODcr：400700BOD5：300500SS：100NH3-N：400600Cl-：200500硫化物：1.0甲酸盐：500连续2硫回收32间断3动力站68间断4液氮洗12间断5低温甲醇洗12间断6空分及

32、空压12间断7尿素045事故8三聚氰胺025事故9循环水厂3246CODcr：40SS：200300连续10煤储运系统610CODcr：250NH3-N：300间断11全厂生活及化验2040CODcr：400BOD5：200SS：100NH3-N：30元素P：3.0PH：69间断合计1132723.2.1设计处理能力招标文件要求“污水处理装置设计水量按200m3/h 设计。”，故本污水处理装置设计处理能力为200m3/h。3.2.2设计进水水质招标文件提供“根据国内相同项目实际运行情况，生产废水设计进水水质为：CODcr600mg/l，BOD5300mg/l，TN450mg/l，NH3-N40

33、0mg/l，SS150mg/l，PH=69。卖方应根据自己的经验判断修正进水数据，但设计进水指标不应低于上述明确指标。”。根据招标文件提供的原水水质设计要求，确定设计进水水质为：CODcr600mg/l，BOD5300mg/l，TN450mg/l，NH3-N400mg/l，SS150mg/l，PH=69。3.2.3设计出水水质: CODcr50mg/l BOD510mg/L NH3-N10mg/l TN20mg/l TP0.5mg/L SS50mg/L PH：6-9 石油类3mg/L 氰化物：0.5mg/L（招标要求“不得检出”不现实）以上未提到的水质指标均还应满足中水回用进水指标要求，同时满

34、足国家排放标准GB13458-2001的其他指标要求。3.3 控制指标要求 调节能力不小于36小时，且有完善的调节、均质措施； 预处理满足生化进水要求：油含量10mg/L，硫化物含量10mg/L，氰（CN-）5mg/L； 曝气池负荷曝气池负荷不大于1.2kgCOD/d.m3，0.15kgNH3-N/d.m3；脱氮率不小于97%； 曝气生物滤池负荷不大于0.30kgNH3-N/d.m3，后处理保证达到出水指标，且悬浮物不大于40mg/L，pH在69； 污泥浓缩脱水，含水率不大于80%，采用带式浓缩脱水一体机。3.4 其它要求 除渣水处理污水以外的其它生产、全厂生活污水分别经地下管线进入污水处理站

35、，进水管（DN300）地下管底埋深暂按4.5米考虑。 污水处理站出水自流至中水回用系统。 本项目污水处理站用地为120米90米，污水处理站布置不能超过此尺寸范围。 运输道路不小于4m、操作场地及通道不小于2m。 污水处理场装置排出的达标污水需有在线仪表，至少应设置流量显示、流量累计、PH计、浊度仪、在线COD、NH3-N（美国哈希或同等质量产品）分析仪表等，中间过程控制的相关在线仪表也应按同等标准进行配置，具体按照招标方的最终要求设置。 进入污水处理场的管道应考虑事故状态送事故池（事故池不在本次设计范围内），在出水不合格时通过近路回到调节池进口。 预处理应能消除污水中可能存在的有害物质对生化运

36、行产生的影响；生化设施是污水处理的主要设施，目前成功应用于煤化污水的工艺有创新SBR，A2/O，BAF及其组合和改进等，推荐使用创新SBR+BAF组合工艺，确保污水最终稳定满足回用要求。配套设施应能保证污水处理正常运行、维护，满足生产管理需要及长周期运。第4章 处理工艺流程4.1 污水处理工艺流程4.1.1废水水质分析气化废水的主要环保控制指标为COD和氨氮。常规气化废水经特殊生化脱氮处理后CODCr可以降到3050mg/L，NH3-N可以降到3.0mg/L以下。但项目排水对TN（总氮）提出了特殊要求，比氨氮控制指标更为严格苛刻，需要进行深度脱氮才能达到排放要求，因此项目废水的达标处理实际上是

37、针对TN的深度脱氮处理。本项目采用高温气化工艺，故气化废水的有机污染物分子环、链数较少，分子量较小，废水生化性较好。项目废水的主要特点是： BOD5/CODcr0.5，废水可生化性良好，适合采用生物方法去除有机物。B/C指标体现了废水的可生化程度，是决定工艺主体参数的重要指标，一般认为B/C0.4 可生化性较好，B/C0.4较难生化，B/C0.2不易生化。 CODcr/TKN1.5，废水脱氮碳源不足，需要额外投加碳源。C/N指标反映反硝化过程碳源是否充足，是决定反硝化程度的主要指标，从理论上将，C/N2.86 就能进行脱氮，但考虑到硝酸盐氮携带的溶解氧会消耗一部分碳源等因素，一般认为C/N3.

38、6才能进行有效脱氮。 废水中存在一定浓度的碱度，但进水水质指标中未提供。根据生物脱氮机理，硝化过程需要消耗大量的碱度，而反硝化过程会释放一定量的碱度，但整个硝化反硝化过程对碱度的需求量仍较大。根据氨氮浓度和以往经验，原水中的碱度尚不足以满足本项目废水整个生物脱氮的需求，需要在硝化段投加一定量的碱度。 SS150mg/L，无需特殊处理。SS指标反映废水悬浮物浓度。 S2-1.0mg/L，无需特殊处理。S2-指标反映废水中硫化物浓度。 生物处理对C、N、P 的基本比例要求大致为100:5:1，由于煤化工废水中基本不含P（除了少量的生活污水），因此本工程需要额外投加营养盐以满足微生物的需要。通过上述

39、分析，本工程废水可生化性良好，适宜采用生化处理工艺，但需额外投加碳源、碱度及P 营养盐，以保证脱氮碳源及微生物生长的需要。4.1.2污染物去除及处理工艺要求废水处理的目的是去除水中的污染物，使废水得到净化。本装置废水中的主要污染物为TN（总氮）。 TN的去除去除废水中TN的方法主要有物理化学法和生物法两大类，其中生物法去除TN是废水处理中经济和常用的方法。在原废水中，氮以NH3-N 及有机氮的形式存在，这两种形式的氮合在一起称之为凯氏氮，用TKN 表示。而原污水中的NOx-N（包括亚硝酸盐和硝酸盐在内）含量很少。这些不同形式的氮统称为总氮（TN）。氮是构成微生物的元素之一，一部分进入细胞体内的

40、氮将随剩余污泥一起从水中去除。这部分氮量约占所去除的CODCr的5%，为微生物重量的12%，约占废水处理剩余活性污泥量的4%。在有机物被分解的同时，污水中的有机氮也被分解成氨氮，在溶解氧充足、泥龄较长的情况下，亚硝化菌和硝化菌进一步将氨氮氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，通常称之为硝化过程。其反应方程式如下：NH4+1.5O2NO2-+2H+H2ONO2-+0.5O2NO3-第一步反应靠亚硝化菌完成，第二步反应靠硝化菌完成，总的反应为：NH4+2O2NO3-+2H+H2O因为硝化菌属于自养菌，其比生长率N明显小于异养菌的生长率h，生物脱氮系统维持硝化的必要条件是N，即系统的实际泥龄大于硝化要求的泥龄，也

41、就是说系统必须维持在较低的污泥负荷条件下运行，使得系统泥龄大于维持硝化所需的最小泥龄。经过好氧硝化处理后的污水，其中大部分的氨氮都被氧化成为硝酸盐，反硝化菌在溶解氧浓度极低或缺氧条件下可以利用硝酸盐中氧作为电子受体，氧化有机物，将硝酸盐中的氮还原成氮气，从而完成污水的脱氮过程，通常称之为反硝化过程。其能量来源于甲醇、乙酸、甲烷或废水中的碳源，反应方程式如下：6NO3-+5CH3OH3N2+5CO2+7H2O+6OH-8NO3-+5CH3COOH4N2+10CO2+6H2O+8OH-8NO3-+5CH44N2+5CO2+6H2O+8OH-10NO3-+C10H19O3N5N2+10CO2+3H2

42、O+NH3+10OH-在反硝化过程中氢氧根离子与水中的二氧化碳反应生成重碳酸根离子：OH-+CO2HCO3-从上述硝化和反硝化过程反应方程式可以看出：在硝酸盐还原为氮气的反硝化过程中，反硝化菌利用硝酸盐（NO3-）作为电子受体，而以污水中的有机物作为碳源提供能量并使之氧化稳定。每转化1kgNO3-N为N2时，需要消耗有机物（以CODCr计）2.86kg，即反硝化1kg硝酸盐可以回收2.86kg氧。硝化过程有H+产生，要消耗水中碱度，当碱度不够时，污水的pH 值将下降至维持硝化反应正常进行所需的pH值之下，从而使硝化反应不能正常进行。每氧化1kg NH3-N为NO3-N 时要消耗碱度7.14kg。而反硝化反应则伴随有OH-产生，每转化1kgNO3-N 为N2时要产生3.75kg碱度，即可以回收3.75kg碱度，使硝化过程消耗的部分碱度得到补充，但总体上每脱除1kg NH3-N需要消耗3.39kg碱度。 CODCr的去除（同BOD5的去除）废水中CODCr的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，对CODCr降解，利用CODCr合成新细胞，然后对污泥与水进行分离，从而完成CODCr的去除。在活性污泥与污水接触的初期，就会出现很高的CODCr去除率，这是由于污水中的有机颗粒和胶体被絮凝和吸附