100万吨/年焦碳项目
100m/h废水处理工程
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设计方案
2005年08月22日
1、 目 录
1、目录…………………………………………………………………… 2
2、设计规范、范围及原则……………………………………………… 4
2.1设计规范……………………………………………………………………… 4
2.2设计范围……………………………………………………………………… 4
2.3设计原则……………………………………………………………………… 5
3、处理工艺流程………………………………………………………… 6
3.1设计水量与水质……………………………………………………………… 6
3.2污水处理工艺流程…………………………………………………………… 6
3.3污泥的处理与处臵…………………………………………………………… 11
4、处理工艺设计………………………………………………………… 12
4.1主要处理构(建)筑物………………………………………………………… 12
4.2主要处理构(建)筑物一览表………………………………………………… 13
4.3主要处理设备一览表………………………………………………………… 13
5、高程设计和总图设计………………………………………………… 14
5.1高程设计……………………………………………………………………… 14
5.2总图设计……………………………………………………………………… 14
6、建筑、结构设计……………………………………………………… 15
6.1建筑设计……………………………………………………………………… 15
6.2结构设计……………………………………………………………………… 15
7、电气、仪表及控制系统……………………………………………… 16
7.1电气设计……………………………………………………………………… 16
7.2照明系统……………………………………………………………………… 16
7.3接地…………………………………………………………………………… 16
7.4仪表…………………………………………………………………………… 16
7.5控制方式……………………………………………………………………… 16
8、防腐、防渗设计……………………………………………………… 17
8.1防腐…………………………………………………………………………… 17
8.2防渗措施……………………………………………………………………… 18
9、项目实施……………………………………………………………… 19
9.1工程内容……………………………………………………………………… 19
9.2施工进度……………………………………………………………………… 19
10、工程管理……………………………………………………………… 20
10.1人员编制………………………………………………………………………20 10.2主要管理设施…………………………………………………………………20 10.3运行的技术管理………………………………………………………………20 10.4检修和维护……………………………………………………………………21 10.5事故或事故处理措施…………………………………………………………21
11、安全生产、消防和工业卫生………………………………………… 22
11.1安全生产………………………………………………………………………22 11.2消防……………………………………………………………………………22 11.3工业卫生措施…………………………………………………………………23 11.4节能减耗措施…………………………………………………………………23
12、运行成本和效益分析………………………………………………… 24
12.1运行成本………………………………………………………………………24 12.2效益分析………………………………………………………………………24
2、 设计规范、范围及原则
2.1设计规范
1、当地环保规范和要求以及建设单位循环回用要求
2、《环境空气质量标准》GB3095-96
3、《污水综合排放标准》GB8978-1996
4、《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90
5、《工业与民用供配电系统设计规范》GB50052-92
6、《低压配电装臵及线路设计规范》GB50054-92
7、《建筑防雷设计规范》GB50057-92
8、《建筑结构荷载规范》GBJ9-87
9、《混凝土结构设计规范》GBJ10-89
10、《建筑抗震设计规范》GBJ11-89
11、《室外排水设计规范》(1997年修订)GBJ14-87
12、《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88
13、《地下工程防水技术规范》GBJ16-87
14、《建筑结构设计统一标准》GBJ68-89
15、《给水排水工程结构设计规范》GBJ69-84
16、《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ93-86
17、《地下工程防水技术规范》GBJ108-87
18、《室外给水排水和热力工程抗震设计规范》TJ32-78
19、《建筑工程设计文件编制深度规定》DBJ08-64-97
20、《给排水设计手册》
2.2设计范围
1、污水处理站的总体设计，包括工艺、建筑、结构、设备、电气、仪表设计等；
2、污水处理站的设计主要分为污水处理和污泥处理及处臵两大部分。
1）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。
2）污泥处理与处臵
污水处理过程中产生污泥，应进行稳定处理，防止对环境造成二次污染，并妥善考虑污泥的最终处臵。
2.3设计原则
1、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。
2、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。
3、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
4、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。
5、系统运行灵活、管理方便、维修简单，充分考虑操作自动化，减少操作劳动强度。
6、设计美观、布局合理，与已有和周围设施统一协调考虑。
7、设臵必要的监控仪表，提高控制操作的自动化程度。
8、尽量采取措施减小对周围环境的影响，合理控制噪声、气味，妥善处理与处臵固体废弃物，避免二次污染。
3、 处理工艺流程
3.1设计水量与水质
3.1.1设计水量
废水主要来自：①蒸氨废水（W1：29m3/h）；②其它生产废水（W2：15.4m3/h，）；③作为稀释水的循环水系统污浊水（W3：55.6m3/h），废水水量中已经考虑了一定的处理能力余留，因此设计确定总处理能力为100m3/h，即：2400m3/d。
3.1.2设计水质
注：根据业主要求，出水水质采用《污水综合排放标准》GB8978-1996中的一级排放标准。
3.2污水处理工艺流程
3.2.1选择思路
根据上述进出水水量和水质情况，我方考虑处理工艺的选择必须依照如下思路：
1、采用以生化方法为主、物化法为辅的综合强化处理工艺；
2、确保达标排放；
3、工艺流程合理、工程造价低、运行经济、便于管理。
3.2.2污水处理技术
1、拦污设施
本工程原污水均采用泵提升至废水处理站，因此拦污设施应从原污水提升站处建设，不在废水处理站建设范围之内，所以本工艺暂不考虑拦污设施。
2、水质水量的调节
原污水采用压力输送，前级提升设施肯定已具有一定的调节容量；同时原污水已经过蒸氨处理，蒸氨设施应为恒流设计，故出水水量波动很小；另外生产排水为连续
排放，废水排放比较均匀，因此主体处理设施可不考虑原污水的调节设施。但为应对事故排放，系统设计时应考虑事故废水收集设施，以提高系统的抗冲击性，避免水质波动影响处理效果。
3、物化处理
废水中含有一定浓度的悬浮物和油类，此类物质能够在工艺构筑物中积累，堵塞工艺构筑物和设备或影响后续处理效果，因此宜先去除。
去除悬浮物通常采用沉淀、气浮或过滤法，本类废水采用沉淀方法简单有效，投资和运行费用均最低，因此采用沉淀法固液分离。
去除油类则应视油类比重确定。焦化废水中油类比重分散，需要采用差别法处理：重油可共用前级沉淀池处理，浮油可采用隔离处理，悬浮油类则最好采用气浮处理。当然气浮处理浮油效果更佳，对重油也具有相当的处理效果。但为减轻气浮负荷，前级采用沉淀和隔离处理也是很有必要的。
4、生物处理
本工程废水属有机含氮废水，主要污染因子为一般性污染物，只是氨氮含量较高，采用生物处理是最常规最经济的。生物法工作过程为：通过驯化培养而聚集的优势微生物群体，在生长过程中利用周围环境中的营养物质（即水中的有关污染物质）进行新陈代谢，达到降解污染物、净化水质的目的。
生物处理方法主要分厌氧和好氧两种。
1）厌氧生物处理
厌氧生物处理多用于高浓度有机废水和难降解有机废水的处理，低浓度废水很少选用。本项目废水有机物含量较高，首先采用厌氧生物处理比较合适。
本公司从1990年起就注重厌氧消化技术应用于处理各种高浓度有机废水的研究开发工作。1992本公司会同上海同济大学、上海纺织设计研究院等单位共同研究设计了QCS型厌氧反应器（UASB＋AF的组合）及其成套设备。十多年来，先后在食品工业废水、柠檬酸废水、有机溶剂废水、医药废水、糖酒废水、聚酯切片废水和多种化工污水的处理工程中得到成功运用。QCS型厌氧反应器以其独特的内部结构、极高的处理负荷和高效率、低能耗的特点在高浓度有机废水的处理领域取得了显著的环境效益和经济效益，获得了建设单位的一致好评。
厌氧生物处理是在绝对厌氧（无氧）条件下通过适合厌氧环境的水解发酵菌、产氢产乙酸菌和产甲烷菌的分步共同作用降解和去除有机污染物的一种废水生物处理方法。其具有如下优特点：
◇ 厌氧处理能与环境保护、能源回收和生态良性循环结合起来，具有较好的环
境与经济效益（厌氧反应产生沼气，产能约为1.37×104KJ/kgCOD）；
◇ 厌氧处理负荷高（约为好氧处理的10~50倍），设备小且少，占地也少，投资
仅约为好氧处理的1/3；
◇ 厌氧处理无需曝气，所以能量需求大大降低（可以较好氧处理节省50%左右）； ◇ 污泥产量极低（仅为20~180gVSS/kgCOD（去除）），仅约为好氧处理的25%，
随之污泥处理的难度和费用也大大降低；
◇ 厌氧微生物可对好氧微生物不能降解的一些有机物进行降解或部分降解； ◇ 厌氧处理营养物的需求约为好氧处理的20~30%；
◇ 厌氧方法处理中高浓度有机废水不需要象好氧处理那样需要大量的稀释水； 厌氧方法处理中高浓度有机废水时的优特点非常明显，本项目工艺废水中有机污染物浓度较高，适合采用采用厌氧处理。直接采用常规的好氧生化工艺处理时运行费用指数上升，设备投资也极高，而达标排放却得不到保证。但厌氧处理对温度和PH值比较敏感，正常、高效运行厌氧反应器需要达到一定的运行环境，为此需要对水质进行一些特殊的控制。另外厌氧处理的深度不及好氧处理，即处理的出水水质差于好氧处理，因此厌氧处理后一般均紧接着进行好氧强化处理。
2）好氧生物处理
混合废水的B/C值约为0.5，且绝对浓度较低，采用好氧生化是比较经济的。又因废水中氨氮浓度较高，因此好氧生化工艺必须具备脱氮功能。
所有生物脱氮工艺均基于A/O（缺氧/好氧，或是反硝化/硝化）原理。目前常用生物脱氮工艺主要有：A/O 、A/A/O、SBR或CASS等。
◆ A/O脱氮工艺
通常所说的A/O工艺为连续进水、连续排水的缺氧与好氧反应池体隔开的活性污泥系统或接触氧化系统。其特征是缺氧与好氧分别设臵于不同的反应器内（空间分隔），相互隔离互不干涉，通常缺氧池设臵在好氧池前。为达到反硝化的目的，A/O脱氮工艺需要大量好氧池出水回流至缺氧池前端，以提供硝态氮用于反消化。其工艺过程简单如下：
从上述流程可以看出：要提高A级池反硝化脱氮效率，回流液提供的硝态氮越多越好。提高硝态氮的量有两钟方法，一是增加回流比（回流比计算见下文），二是提高硝态氮浓度。提高回流比有可能造成A级池的富氧化，破坏反硝化环境，降低反硝化率，同时也增加了动力消耗。O级池排至沉淀池和回流至A级池的水质相同，提高硝态氮浓度则意味着出水氨氮值的升高，直接导致出水超标。因此，A/O工艺脱氮是有限度的，其脱氮效率通常不超过85%。本项目废水设计要求脱氮效率达到90%，采用A/O工艺无法保证达标排放。
回流比的计算：
水质：混合废水NH3-N设计值为150mg/L，出水达到一级排放标准（NH3-N≤15mg/L，BOD≤20mg/L）。
回流比R=(NH3N)0(NH3N)e
(NO3N)e1
(NH3-N)0——进水氨氮浓度（150mg/L）；
(NH3-N)e——出水氨氮浓度（15mg/L）；
(NO3--N)e——出水硝态氮浓度（20÷1.14=17.54mg/L）。
注：1mg/L的NO3-N引起BOD值为1.14mg/L，出水BOD≤20mg/L。
所以，R=6.7。
实际回流比将大于7，因此该生产废水采用A/O工艺所需的回流量相当大，处理流量为100m3/h时，回流量将至少达到700m3/h，动力消耗巨大。另外，由于大量好氧水的回流，可能干扰缺氧池的缺氧环境而影响反硝化效果，所以必须增大缺氧池容积。按缺氧环境下反硝化反应时间3h计，将回流量计算在内，估算缺氧池容积至少为2400m3，相当与正常流量停留时间24h，投资浪费非常巨大。
从目前运行的工程实例来看，传统A/O工艺通常被成功应用于低浓度含氨氮废水的处理，如生活污水、城市污水处理厂等，应用于氨氮浓度超出100mg/L废水时的成功先例不多，且投资较高。
◆ A/A/O脱氮工艺
A/A/O具有除磷脱氮效果。因除磷过程和脱氮过程争夺碳源，因此其脱氮过程受到除磷过程的抑制。而A/A/O脱氮的运行方式与A/O工艺脱氮完全一致，因此其脱氮效果在除磷作用的影响下还不及A/O工艺，与A/O工艺比更无法保证本项目废水达标排放。
◆ SBR
SBR工艺为传统活性污泥的变形工艺，是近年发展起来的一种较为先进的活性污泥处理法，该处理工艺集曝气池、沉淀池为一体，间歇进水，间歇曝气，停气时污水
沉淀撇除上清液，并排出剩余污泥，成为一个周期，周而复始。
曝气阶段：也称硝化阶段。由曝气系统向反应池供氧，此时有机污染物被微生物氧化分解，同时污水中的NH3-N通过微生物的硝化作用转化为NO3--N。
搅拌阶段：也称反硝化阶段。此时停止曝气而继续搅拌，使泥水充分混合，微生物利用水中剩余的DO进行氧化分解，反应池逐渐好氧状态向缺氧状态转化，开始进行反硝化反应。
沉淀阶段：停止搅拌，池中泥水静止分离，活性污泥逐渐沉到池底，上层水逐渐变清。
滗水阶段：沉淀结束后，臵于反应池末端的滗水器开始工作，自下而上逐渐排出上清液。此时，反应池逐渐过渡到厌氧状态继续反硝化。
闲臵阶段：闲臵阶段即是滗水器上升到原始位臵阶段。
SBR工艺硝化和反硝化在同一池内进行，不需要好氧废水的回流，因此理论上脱氮效率可无限接近于100%。SBR工艺运行方式十分灵活，通过控制供氧量使运行环境在兼氧和好氧之间不断变换，这时可以将SBR工艺看成多个A/O工艺的串联组合体，所以能够保证很高的脱氮效果。实践表明，SBR工艺的脱氮效率可以达到99%以上，只要设计和运行得当，完全可以保证本项目废水达标排放。
SBR工艺的特点是：
◇ 由于SBR法中，集曝气、沉淀同一池内，节约了沉淀池和污泥、污水回流系
统，所以占地省、运行费用低、设备简单、维护方便；
◇ SBR池运行比较灵活，各阶段的转化通过时间控制，可随需要任意更改，以
满足不同水量、水质、处理要求的需要；
◇ 由于每次滗水只排出池中少量达标废水，其它剩余泥水对进水有很强的缓冲
功能，因此SBR法的抗冲击负荷能力很强，对原污水水质、水量变化的适应能力较高；
◇ 由于运行方式模块化、程序化，因此比较容易实现自动化控制。
另外SBR还有以下优点：
◇ 根据反应动力学理论，生物作用于有机基质的反应速率与基质浓度呈一级动
力学反应，SBR是按时间作推流的，即随着污水在池内反应时间的延长，基质浓度由高到低，是一种典型的推流型反应器。从选择器理论可知，其扩散系数最小，不存在浓度返混作用。在每个运行周期的充水阶段，SBR反应池内的污水浓度高，生物反应速率也大，因此反应池的单位容积处理效率高于完全混和型反应池以及不完全推流式反应池 。
◇ 由于SBR反应池内的活性污泥交替处于厌氧、缺氧和好氧状态，因此，具有
脱氮除磷的功效。而A/O法要使脱氮率达到75％以上，其污泥回流量须为数
倍的进水量，动力消耗很大。而SBR法则不同，由于运行是在同一反应池内
进行的，无污泥回流量但池内污泥浓度最大，因此，SBR法的脱氮效率不但
高而且稳定。
◇ SBR法的运行效果稳定，既无完全混和型反应池中的跨越流，也无接触氧化
法中的沟流。
◇ SBR反应池在运行初期，池内BOD浓度高，而DO浓度较低，即存在着较大
的氧传递推动力，因此，在相同的曝气设备条件下，SBR可以获得更高的氧
传递效率。
◇ SBR反应池中BOD浓度梯度的存在有利于抑制丝状菌的生长，能克服传统活
性污泥法常见的污泥膨胀问题。
◇ 按照水力学的观点，活性污泥的沉降，以在完全静止状态下沉降为佳，SBR
几乎是在静止状态下沉降，它们似乎更趋近于这一观点，因此，沉降的时间
短，效率高。
◇ SBR可根据来水的水温、水量、水质情况调节运行工况，以适应不同情况的
运行需要。
◇ 利用电动阀、电磁阀、液位计、溶解氧仪、自动记时器及可编程序控制器可
使SBR污水处理系统的运行过程自动化。
SBR工艺可以适应处理低、中、高浓度氨氮废水的需要，在处理合成氨废水时成
功的经验很多，目前多数成功处理合成氨废水的范例出自SBR工艺。
◆ CASS
CASS工艺为SBR工艺的变形，其具有SBR工艺的所有优点，同时它在SBR前
设臵了一级高负荷污泥选择器，可以利用SBR池中活性污泥的活性大量吸附污染物质，使后续处理负荷大大降低（一般可降低15~30%），更容易保证处理效果，因此CASS工艺已开始在各种有机废水的生化处理中大量应用，并已取得了不菲的成绩。
通过上述脱氮工艺比较，本项目最佳的生化脱氮工艺为SBR工艺或CASS工艺，
考虑到出水水质要求较高，本项目生化脱氮工艺采用CASS工艺。
根据本公司经验及对焦化行业废水处理工程的调查结果，焦化废水中氨氮浓度虽
然较高，但使其达标排放还是比较容易实现的。处理焦化废水的关键应为COD！因焦化废水中污染物种类繁多，成分复杂，如多元酚类、油类、硫化物、氰化物、萘、蒽等多环芳烃，其分子链通常较长，且大都环状连接，使得其生化处理性能大大下降。
即使采用二级生化处理时COD也较难达到300mg/L以下，本项目即使计入稀释水也仍可能使二级生化处理出水COD超出100mg/L，因此需要采用更深层的三级处理。通常三级处理采用沉淀、过滤、吸附、渗透等物化方法。本项目二级生化处理出水可能超标物质主要的是COD，采用沉淀、过滤等方式处理悬浮物质尚可，处理COD则很难保证，有时甚至因投加药剂而使COD不降反升。渗透方法投资巨大，运行费用高昂，应尽可能避免采用。吸附方式相对比较可行，但因处理规模较大，吸附剂用量较多，再生或更换工作量太大，运行费用也较高，因此也应避免采用。实际上解决COD轻度超标问题也可以采用深度生化方法，通过必要的二次水解作用来提高已处理水的生化性能，再通过好氧处理进一步降低有机污染物，使其全面达标。三级深度生化处理通常采用接触氧化法或活性污泥法。
◆ 生物接触氧化法
生物接触氧化法属于生物膜法，具有以下优点和特点：
◇ 生物接触氧化法生物池内设臵填料，由于填料的比表面积大，池内充氧条件
好，生物接触氧化池内单位容积的生物体量都高于活性污泥法曝气池及生物
滤池，因此生物接触氧化池具有较高的容积负荷；
◇ 由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，生物接触氧化法可不设污泥回
流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理方便；
◇ 由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流属于完全混合型，因此生物接触
氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力；
◇ 由于接触氧化池内生物固体量多，当有机物容积负荷较高时，其F/M（F为有
机基质量，M为微生物量）可保持在一定水平，因此污泥产量可相当于或低
于活性污泥法；
◇ 处理效率低于活性污泥法；
◇ 因装载填料，生物接触氧化系统投资大大高于活性污泥系统，一般在小水量
污水处理系统中应用；
◇ 生物接触氧化采用充氧效率高的曝气装臵时会给该设备的长期运行和维护带
来困难，因此通常采用不易堵塞和损坏的穿孔曝气系统，动率效率因此下降。
◆ 活性污泥法
活性污泥法在污水处理工艺中是一种应用最广的废水好氧生物处理技术。活性污
泥处理系统特点和优点是：
◇ 处理效果好，BOD的去除率可达到95%以上，特别适用于处理净化程度和稳
定程度要求较高的废水；
◇ 对废水的处理程度比较灵活，根据要求可高可低，便于节约和控制运行费用；
◇ 污水处理系统的建设成本最低。
本项目废水处理排放要求较高，根据我厂对同类型生产厂污水处理系统设计和运
行经验，采用活性污泥法实现达标排放更加容易和稳定，且投资也省，有鉴于此，在满足处理、排放要求和结合工程的实际情况的前提下，三级深度生化处理部分采用活性污泥处理工艺。
5、工艺选择
通过对以上工艺的比较，根据其适用条件和本项目废水水质的情况，按照择优选
用、避免功能重叠的原则。本方案对预处理工艺的选择结果为：沉淀处理工艺、隔离处理和气浮处理；生化工艺采用：厌氧工艺（UASB）、CASS生物脱氮处理工艺和传统活性污泥工艺。
3.2.3工艺流程
1、工艺流程
污水的主要处理工艺过程设计如下：
酚氰废水（蒸氨废水和其它生产废水的混合废水）经蒸氨后压送至本处理站，在
生产工艺事故或前级（蒸氨）处理事故状态下，酚氰废水直接排入本处理站特别设臵的事故废水池。进入事故废水池的废水将在其后的废水处理过程中逐步处理和消化。事故废水池通常处于非工作状态，一般只是在事故废水排入时启用，在调试期间（此阶段处理能力较低）或原污水水量变化较大时也可以用以收集部分废水，以减少外排量或降低对后续工艺的冲击。
正常的酚氰废水和事故废水池已经贮存的废水首先进入（事故废水池已经贮存的
废水需设定排出量，降低冲击负荷）沉淀隔油池（沉淀和隔油一体），去除比重大与废水的颗粒物和重油等以及比重轻与废水的浮油和其它种类的漂浮物。沉淀隔油池出水自流进入气浮池，进行浮选处理，通过加药、混凝、上浮、撇除等操作过程，处理悬浮、漂浮和部分沉淀的细微杂质或胶体。气浮池出水自流进入预酸化池进行水质调节和改性，提高可生化性，调整至适合厌氧处理的条件后再提升进入UABS厌氧反应器。UABS主要用于处理COD，其对挥发酚等的处理效果比较明显，部分在后续好氧处理过程中无法处理的高分子有机化合物也可以通过厌氧处理得到有效降解或去除。UABS出水自流至CASS生物反应器，进行二级生物处理。CASS生物反应器主要去除COD和氨氮，特别氨氮，出水可以保证达标排放。CASS生物反应器出水经滗水器自流至二级酸化池，对已经改善的但仍未达到好氧降解条件的高分子有机化合物再次
进行水解酸化作用，提高废水的可生化性。二级酸化池出水自流至活性污泥池深度强化处理，出水自流至二次沉淀池沉淀，最终实现达标排放。
废水处理工艺流程图
图例：
3.3污泥的处理与处臵
污泥是污水处理过程的产物，是整个污水处理的重要组成部份，处理目的在于降低污泥含水率，减少污泥体积，达到性质稳定，并为进一步处臵创造条件。
污泥处理的一般流程为：浓缩→消化→脱水干化→处臵。
考虑到若采用消化处理，需增加消化池、加热系统、搅拌、沼气处理等一系列构筑物及设备，投资增加，社会效益不高。因本处理系统产生的剩余污泥量较少，且剩余污泥的出路可以通过生产应用（与炼焦煤混合后炼焦）来进行有效消除，故可不考虑采用污泥消化处理工艺。
本工程产生的剩余污泥经浓缩脱水后与炼焦煤混合，应用于炼焦生产，达到剩余污泥零排放的最高目标。
4、 处理工艺设计
4.1主要处理构(建)筑物
4.1.1事故废水池
生产或蒸氨设施出现故障时，排至处理站的原废水水质污染程度将急剧增高，为减轻对后续处理工艺的不利影响，工艺中设臵了事故废水调节池。
事故废水调节池为钢砼结构，设臵1座，尺寸：14.812.36m，有效水深5.7m，有效容积1037.6m3，能贮存日常24小时的平均排污量。
事故废水调节池也可用于调试时收集剩余废水和原污水量波动较大时的调峰。 事故废水调节池废水将在其后的处理过程中逐步被消化。
4.1.2沉淀隔油池
为去除原污水中的沉淀物和漂浮物，避免影响后续主体处理工艺，工艺中采用了沉淀和隔油设施。为减少建设投资，节省建设用地，在确保处理效果的同时，根据沉淀和隔离作用场区间间隔较大的特性，我们将沉淀和隔离设臵于同一池内进行，该池被命名为沉淀隔油池。沉淀隔油池下部为沉淀区，上部为隔油区，中部设臵斜板，既利于提高沉淀效果，又可以改善浮油上浮性能（增加浮油碰撞合并的几率，从而增大浮力），便于提高处理效率。
沉淀隔油池共设臵2座，并联运行，必要时可单独运行，便于维护和检修。沉淀隔油池为钢砼结构，单座尺寸:64×6m，上升流速0.93m/h，设计水力有效停留时间
1.62hr。
沉淀隔油池沉淀物采用脉冲气提装臵提升至污泥池处理，浮油则经收集器收集后外运处理。
4.1.3收集池
作为稀释水使用的循环系统污浊水设计采用自流进入本处理系统，为减少主体处理工艺的提升级数，降低运行费用，工艺特设臵了收集池，专业用于循环系统污浊水的收集。
收集池采用钢砼结构，1座，尺寸：8.364.3m，有效水深2.5m，有效容积124.5m3，设计水力停留时间2.24hr。
4.1.4气浮系统
◆ 工艺过程
预处理采用的气浮系统采用获奖颇多的同济大学气浮净水新工艺。本气浮工艺是
同济大学长期研究、开发的成果，其关键部件溶气释放器获国家专利。整套工艺具有释放气泡微小、固液分离效率高、占地少、出水水质佳、冲击负荷及温度变化的适应能力强、污泥含水率低等特点，被广泛应用于工业污水处理工程。在去除油剂和SS的同时去除部分COD。
该设备在污水进行气浮处理前先将污水与反应药剂充分混合，发生絮凝作用后，混合液在接触区与溶气释放器产生的微小气泡发生吸附作用，通过气泡的上升及聚合达到相互凝聚的效果，最终实现泥水分离。
◆ 设计参数
气浮池设臵1座，平面净尺寸为8×4m，有效水深2.3m。反应采用加药迷宫网格方式，反应时间12min，接触区上升流速2.8mm/s，分离区上升流速0.7mm/s，分离区有效水力停留时间为48min，回流比为30%。
加药量为混凝剂100mg/L，助凝剂5mg/L。气浮池内布臵TV-Ⅱ型释放器4只，RGZ-Ⅱ型刮渣机1台，N=1.1KW。
◆ 加压溶气回流释放系统及加药装臵
Z-0.18/7空压机1台，Q=0.18m3/min，P=0.6MPa，N=1.5KW。
Φ600溶气罐1只，直径600mm。
KQL65/170-5.5/2溶气水泵1台，Q=15m3/hr，H=40mH2O，N=5.5KW。
JY-Ⅱ混凝剂、助凝剂投加系统各1套， 含溶液箱2只，拌装装臵2套，计量泵投加系统4台（有2台供污泥脱水用），每套功率N=0.60KW。
◆ 出水及回流
经反应气浮池处理后，水中的大部分油剂、SS和部分有机污染物得到有效去除，气浮池末段为出水为回流井，平面净尺寸为长×宽=2×1m。
4.1.5预酸化池
为了改善废水特性，提高后续厌氧系统的处理效率，特设臵了预酸化池。
预酸化池采用钢砼结构，1座，尺寸：16.965.5m，有效水深5m，有效容积507m3，设计水力停留时间11.4hr。
预酸化池内采用搅拌机搅拌，避免回流污泥沉淀，影响酸化效果。
预酸化池内设臵生物填料，用以增加生物量，提高酸化效率。
4.1.6厌氧系统
本公司从1990年起就注重厌氧消化技术应用于处理各种高浓度有机废水的研究开发工作，同时还与国内外多家科学院校和研究机构进行合作开发。1992本公司会同
上海同济大学、上海纺织设计研究院等单位共同研究设计了UASB厌氧反应器（QCS型）及其成套设备。近十年来，先后在食品工业废水、柠檬酸废水、有机溶剂废水、医药废水、糖酒废水、聚酯切片废水和多种化工污水的处理工程中得到成功运用，QCS型厌氧反应器以其独特的内部结构、极高的处理负荷和高效率、低能耗的特点在高浓度有机废水的处理领域取得了显著的环境效益和经济效益，获得设计单位、建设单位的一致好评。多项工程实践中可以看出，COD的平均负荷达到5~10kgCOD/d〃m3，去除率可以达到70~85%。
本工艺中，厌氧器形式也采用QCS型厌氧反应器。和一般的厌氧器比较，QCS型厌氧反应器具有更高的运行可靠性，抗冲击负荷明显提高。由于我们特殊的设计，使QCS型厌氧反应器具有强烈的混合效应和很小的布水面积，产生并形成了颗粒污泥悬浮床，也使厌氧反应器中不会产沟流现象。QCS型厌氧反应器体积小，高度高，占地面积小，更节能，所以在越来越多的工程中被采用。
QCS型厌氧反应器通过水解发酵菌、产氢产乙酸菌和产甲烷菌分步共同作用，降解和去除废水中的有机物。厌氧反应器对温度要求较高，主要分常温（25℃）、中温（35℃）和高温（55℃）三类。常温（25℃）反应时间较长，一般为15天~30天，高温（55℃）反应效率最高，但加热设施的能耗大增，QCS型厌氧反应器通常采用中温型式，温度控制在35℃左右。本类废水水温较高，可以不设废水加热设施。
本工艺中，QCS型厌氧反应器共采用2台，并联运行，钢结构，单座尺寸：Φ12×10m，有效水深7m，设计水力停留时间35.6hr。
4.1.7CASS池
在CASS池预反应段，微生物通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、有害物质起较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起抑制作用，可有效防污泥膨胀；随后在主反应区经历一个较低负荷基质降解过程。CASS工艺对污染物的降解是一个时间上的推流过程，微生物处于好氧-缺氧-厌氧周期性变化之中，因此CASS工艺具有较好的脱氮除磷功能，且对纯好氧工艺难降解的有机物有良好的分解代谢功能。
CASS池设臵4座，钢砼结构，并联运行，单座尺寸：30105.5m，有效水深5m。运行周期6hr：进水1.5hr，反应3.5hr（反应和进水同时进行），沉淀1.5hr，滗水1hr。滗水深度500mm，溢流率10%，污泥浓度4g/l。
CASS曝气硝化时间， 指搅拌反硝化时间。缺氧和好氧共切换5次，相当于5级A/O串联
工艺。
CASS池曝气装臵采用了高效多功能的射流曝气装臵——DJAM-I型
4.1.8二次酸化池
CASS池出水BOD浓度已很低为了改善废水特性，提高后续厌氧系统的处理效率，特设臵了预酸化池。
预酸化池采用钢砼结构，1座，尺寸：16.965.5m，有效水深5m，有效容积507m3，设计水力停留时间11.4hr。
预酸化池内采用搅拌机搅拌，避免回流污泥沉淀，影响酸化效果。
预酸化池内设臵生物填料，用以增加生物量，提高酸化效率。
4.1.5污泥池
污泥池设臵1座，钢砼结构，尺寸：6.654.06.0m，有效水深5.5m，容积为146m3。在污泥池内设臵水下曝气装臵间歇曝气，帮助污泥消化。
4.1.7设备房
设备房用于安臵设备和值班，共设臵4间。值班控制室（54m2）、风机房（162m2）、污泥脱水间（54m2）、化验室各1间（54m2），砖混结构，设备房总平面尺寸均为：36.0×9.0m。
4.2主要处理构(建)筑物设计参数一览表
4.3主要处理设备一览表
见后附《废水处理设备一览表》
5、 高程设计和总图设计
5.1高程设计
5.1.1高程布臵
污水处理站采用半埋地式，设备房采用地上式。污水经过混合调节池和废水收集池二次提升，然后重力流经各个处理构筑物直至排放。
5.1.2设计标高
污水处理站周围室外地坪的相对标高0.00m。
5.2总图设计
污水处理站占地为63.4×45.4平方米，周围设臵道路，同时根据施工范围，并通过装饰工程，与周围建筑物协调一致。
6、 建筑、结构设计
6.1建筑设计
污水处理站由处理构筑物和设备房组成。充分注意环境的美化及建筑造型，尽量做到建筑物实用与观赏为一体，艺术与技术为一体，为与周边环境协调，处理构筑物上部种植绿化带。设备房的外墙采用面砖和涂料装饰，外墙面以红、白为主色调，配以其它颜色以强化细部处理。整体建筑造型与周围环境互相协调。
鼓风机房的门窗采用隔声门窗，内墙设臵隔声装臵。
根据本工程的规模、建筑等级，并结合实际情况，分别设计设备房的装修标准
6.2结构设计 6.2.1结构形式
拟建的构筑物，本着安全、经济、利于施工及结构合理的原则选择结构形式。 本工程构筑物半地下设臵，基础采用钢筋混凝土结构。
6.2.2建筑材料选用
钢筋混凝土基础采用C25砼。 基础垫层采用C10。
水泥采用≥325普通硅酸盐水泥，钢材采用Q235A。
7、 电气、仪表及监控系统
7.1电气设计 7.1.1供电形式：
本工程为污水处理站，采用低压0.4KV线供电。
7.1.2结线形式：
一路进线接入低压进线柜。
7.1.3用电负荷
本工程装机功率950.70KW，日均耗电量6000KW〃h。
7.2照明系统
设计照度标准表 表7-2-1
7.3接地
本系统采用TN-S制保护，设备的金属外壳均与接地线连接。
7.4仪表
混合调节池提升泵、废水收集池提升泵各设臵液位计1套，通过液位设定控制泵的开停。
7.5控制方式
1、控制方式为中央控制，设臵集中控制柜。控制板面设计为模拟屏，通过PLC可编程序控制器集中显示并自动控制所有设备的运转情况。各设备亦可单台控制。
2、所有设备的运行状况和监测仪表的状态在中控室显示。 3、根据监测仪表传递的信号，自动控制相应设备的动作。 4、备用设备之间可定时自动切换。
5、对于间歇运行的设备，通过编程定时运行。 6、相关设备实现联动功能。 7、出现异常情况，自动报警功能。
8、 防腐、防渗设计
8.1防腐
本污水处理工程中，部分物品和材料处于腐蚀性环境，需进行防腐考虑，以减少水中污染物和腐蚀性气体对构筑物、建筑物、设备和设施等的腐蚀，确保设备和设施的运行安全，保证工程质量，保持处理站的美观。
8.1.1防腐对象
1、水泵、鼓风机等设备；输水管、曝气管等。 2、钢门窗等附属设施及设备等。
8.1.2腐蚀情况分析
1、污水环境
通常情况下，水中有氧存在时，金属表面形成局部电池引起电化学反应，金属腐蚀就会发生。
污水中存在悬浮物、氮、磷、钾、盐及各种有机化学成分，将产生电解质腐蚀作用。此外，还有Cl-、S2-、NOx-、SO42-等阴离子对碳钢的腐蚀。
2、空气环境
室外阳光尤其是夏季阳光照射中含有紫外线。
在水上，室外强烈阳光的照射，特别是盛夏高温季节，受热后的污水散发蒸汽，侵蚀钢结构及设备。其中，有些难溶解性颗粒物积聚粘附在金属表面，又会产生垢下腐蚀、点蚀、坑蚀或缝隙腐蚀等局部腐蚀，使钢结构的腐蚀加剧。
8.1.3防腐措施
1、防腐原则
1）在价格合理的情况下，根据所应用的条件，关键部件和材料的材质选用耐腐蚀和抗腐蚀的材质。
2）针对使用条件，选用合适的防腐涂料和防腐方法。 2、抗腐蚀材质的选用
1）水泵、鼓风机等设备的轴心部件，均为抗腐蚀金属。
2）水管、污泥管等工艺管道主要采用经过防腐处理的钢管。水下部分曝气管道和加药管道均采用耐腐蚀的UPVC给水管。填料支架的Q235A钢进行防腐制作。
3）管材防腐
所有钢管内外壁涂环氧煤沥青。
所采用的阀门外涂环氧树脂漆以加强防腐。
8.2防渗措施
本污水处理站主体构筑物均为钢砼结构，为避免地下水渗入或池内水渗出，构筑物结构采用抗渗设计，抗渗等级S6。
9、 项目实施
9.1工程内容
本项目的工程内容主要包括三大部分，污水处理构筑物、污水处理设备、设备房。
9.2施工进度
经分析研究，由于本工程的进度要求较紧，必须采取必要的措施，加快施工进度，例如支撑维护、增加早强剂等。确定本工程建设工期为6.0个月，其中土建施工工期为3个月，设备制造2个月，设备及管道安装1.5个月，试运转0.5个月。全部施工图设计周期为合同签订生效后1个月。
工程施工进度计划表 表9-2-1
10、 工程管理
10.1人员编制
本污水处理站生产部门主要为水处理组。
参照环保局有关规定按岗配臵，结合实际情况，编制出本废水处理站的管理和生
10.2主要管理设施
本工程主要的管理设施包括：
1、本工程主体构(建)筑物：混合调节池、沉淀池、废水收集池、SBR池、污泥池、风机房、化验室、污泥脱水间、控制和值班室等。
2、本工程中的各配电线路及机电设备。 3、本工程设施的自控、监控等附属设备。 4、本工程的通讯、照明线路。
10.3运行的技术管理
1、运行采用24小时连续运转制度。
2、定时巡视生产现场，发现问题及时处理并做好记录。
3、根据进水水质、水量变化，及时调整运行条件，保存记录完整的各项资料。 4、及时整理汇总、分析运行记录，建立运行技术档案。 5、及时清理和运送污泥，减小对环境的影响。
6、建立处理构筑物和设备、设施的维护保养工作及维护记录的存档。 7、建立信息系统，定期总结运行经验。
10.4检修和维护
1、维护和检修内容
各构(建)筑物、机电设备以及其它生产管理设施等。 2、维护期限
各机电设备根据其使用操作说明书及维修手册的规定，定期进行维护。 所有生产管理设施需每年普查，进行维护和检修工作。
10.5事故或故障处理措施
个别设备发生故障时，其检修以不影响整个工程的运行为原则，单独检修完成后，再投入正常使用。
1、若设备处于自动控制状态时发生故障，需立即将其切换至现场手动控制，待修复后重新投入正常控制。
2、中央控制系统发生故障时，各台实行中央控制的设备均切换至现场手动控制，待系统恢复正常再重新投入中央控制正常运行。
11、 安全生产、消防和工业卫生
11.1安全生产
在污水处理站运转之前，须对操作、管理人员进行安全教育，制定必要的安全操作规程和管理制度，同时需设臵安全生产措施。
11.1.1安全措施
遵照《中华人民共和国劳动法》，并依据有关国家标准，配备劳动安全卫生设施。 1、设备、材料安全防护
1）所有电气设备均须满足电器设备有关安全规定。 2）机械设备危险部分，如传动带等必须安装防护装臵。 2、有毒有害气体防护
对较深的水池，检修时，需对其进行换气，满足劳动保护的要求等。 3、辅助设施及劳保用品
安全带、安全帽等劳保防护用品以及各种生活辅助设施，由业主统一配套。
11.1.2安全生产制度及教育
劳动保护及安全生产方面要加强对职工的法制教育，包括在建设期及运行期。
11.2消防 11.2.1消防等级
根据《建筑设计防火规范》，甲醇投加装臵的甲醇罐为甲类防火标准，其15m半径范围内的电气设备（包括灯具）均须防爆。其它各设备间为丁类防火标准，依据《建筑设计防火规范》进行设计。
11.2.2防火措施
1、室外消防
包括消防道路、消防栓及消防水源由总体统一考虑。 2、室内消防
根据《建筑灭火器配臵设计规范》，设臵干粉灭火器。
11.3工业卫生措施 11.3.1环境污染的消除
生产期间，污水处理站的环境污染源主要有：噪声、臭味和固体废弃物。 噪声来源于厂内传动机械如污水泵、鼓风机工作时发出的噪声，臭味来自污水和
污泥，固体废弃物主要为脱水污泥等。
设计中，均考虑了相应的措施加以缓解或消除。
11.3.2防暑降温措施
主要的热源是机房。按对机房作业区内的夏季室内温度不超过室外温度3~5℃的要求，拟采取以下防暑降温措施。
1、值班控制室与热源分离，并建议安装空调。 2、在机房内建议设臵机械通风设备。
3、鼓风机采用自动操作或集中按钮操作，减少操作人员与热源接触时间。
11.4节能减耗措施
耗电量大的设备主要是鼓风机、污水泵设备，选用效率高、能耗低的先进设备和器材，鼓风机、水泵的选型确保经常工作点位于高效区。
水泵根据液位开关自动控制泵的开停，并优化泵的组合运行方式，节省电耗，降低运行费。
在高程布臵中，减少跌水高度，选择经济管径及合理布臵流程，节约水头损失，以节约水泵能耗。
12、 运行成本和效益分析
12.1运行成本 12.1.1基本参数
1、计算用电负荷及电费
本工程日能耗为6000KW〃h。 电费：0.40元/度 2、药剂费及加药量：
甲醇：600mg/L，3000元/吨； 液体氢氧化钠：200mg/L，800元/吨； PAC：50 kg/吨（绝干污泥），2000元/吨； PAM：2.0kg/吨（绝干污泥），20000元/吨； 2、工人工资福利费：12000元/年人。 3、年运行365天。
12.1.2成本费用预测
成本费用预测见表12-1-1。
12.2效益分析
本工程为环境保护项目，以减轻污染为主要目的，其效益主要体现在社会效益和环境效益。
12.2.1环境效益
污水处理站的建设，可以有效解决出水不能达标问题，减轻出水的污染，提高环境质量，节约水资源。
污水处理站投入运行后，可将污水中的污染物大大削减，在工程运行期间的年削
『100万吨/年焦碳项目废水处理工程设计方案』 12、运行成本和效益分析 减量入下表：
12.2.2社会效益
处理水质的提高，有利于提高周边环境质量，改善企业社会形象，具有明显的社会效益。
宜兴市中浩环保设备有限公司 - 31 -
100万吨/年焦碳项目
100m/h废水处理工程
3
设计方案
2005年08月22日
1、 目 录
1、目录…………………………………………………………………… 2
2、设计规范、范围及原则……………………………………………… 4
2.1设计规范……………………………………………………………………… 4
2.2设计范围……………………………………………………………………… 4
2.3设计原则……………………………………………………………………… 5
3、处理工艺流程………………………………………………………… 6
3.1设计水量与水质……………………………………………………………… 6
3.2污水处理工艺流程…………………………………………………………… 6
3.3污泥的处理与处臵…………………………………………………………… 11
4、处理工艺设计………………………………………………………… 12
4.1主要处理构(建)筑物………………………………………………………… 12
4.2主要处理构(建)筑物一览表………………………………………………… 13
4.3主要处理设备一览表………………………………………………………… 13
5、高程设计和总图设计………………………………………………… 14
5.1高程设计……………………………………………………………………… 14
5.2总图设计……………………………………………………………………… 14
6、建筑、结构设计……………………………………………………… 15
6.1建筑设计……………………………………………………………………… 15
6.2结构设计……………………………………………………………………… 15
7、电气、仪表及控制系统……………………………………………… 16
7.1电气设计……………………………………………………………………… 16
7.2照明系统……………………………………………………………………… 16
7.3接地…………………………………………………………………………… 16
7.4仪表…………………………………………………………………………… 16
7.5控制方式……………………………………………………………………… 16
8、防腐、防渗设计……………………………………………………… 17
8.1防腐…………………………………………………………………………… 17
8.2防渗措施……………………………………………………………………… 18
9、项目实施……………………………………………………………… 19
9.1工程内容……………………………………………………………………… 19
9.2施工进度……………………………………………………………………… 19
10、工程管理……………………………………………………………… 20
10.1人员编制………………………………………………………………………20 10.2主要管理设施…………………………………………………………………20 10.3运行的技术管理………………………………………………………………20 10.4检修和维护……………………………………………………………………21 10.5事故或事故处理措施…………………………………………………………21
11、安全生产、消防和工业卫生………………………………………… 22
11.1安全生产………………………………………………………………………22 11.2消防……………………………………………………………………………22 11.3工业卫生措施…………………………………………………………………23 11.4节能减耗措施…………………………………………………………………23
12、运行成本和效益分析………………………………………………… 24
12.1运行成本………………………………………………………………………24 12.2效益分析………………………………………………………………………24
2、 设计规范、范围及原则
2.1设计规范
1、当地环保规范和要求以及建设单位循环回用要求
2、《环境空气质量标准》GB3095-96
3、《污水综合排放标准》GB8978-1996
4、《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90
5、《工业与民用供配电系统设计规范》GB50052-92
6、《低压配电装臵及线路设计规范》GB50054-92
7、《建筑防雷设计规范》GB50057-92
8、《建筑结构荷载规范》GBJ9-87
9、《混凝土结构设计规范》GBJ10-89
10、《建筑抗震设计规范》GBJ11-89
11、《室外排水设计规范》(1997年修订)GBJ14-87
12、《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88
13、《地下工程防水技术规范》GBJ16-87
14、《建筑结构设计统一标准》GBJ68-89
15、《给水排水工程结构设计规范》GBJ69-84
16、《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ93-86
17、《地下工程防水技术规范》GBJ108-87
18、《室外给水排水和热力工程抗震设计规范》TJ32-78
19、《建筑工程设计文件编制深度规定》DBJ08-64-97
20、《给排水设计手册》
2.2设计范围
1、污水处理站的总体设计，包括工艺、建筑、结构、设备、电气、仪表设计等；
2、污水处理站的设计主要分为污水处理和污泥处理及处臵两大部分。
1）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。
2）污泥处理与处臵
污水处理过程中产生污泥，应进行稳定处理，防止对环境造成二次污染，并妥善考虑污泥的最终处臵。
2.3设计原则
1、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。
2、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。
3、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
4、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。
5、系统运行灵活、管理方便、维修简单，充分考虑操作自动化，减少操作劳动强度。
6、设计美观、布局合理，与已有和周围设施统一协调考虑。
7、设臵必要的监控仪表，提高控制操作的自动化程度。
8、尽量采取措施减小对周围环境的影响，合理控制噪声、气味，妥善处理与处臵固体废弃物，避免二次污染。
3、 处理工艺流程
3.1设计水量与水质
3.1.1设计水量
废水主要来自：①蒸氨废水（W1：29m3/h）；②其它生产废水（W2：15.4m3/h，）；③作为稀释水的循环水系统污浊水（W3：55.6m3/h），废水水量中已经考虑了一定的处理能力余留，因此设计确定总处理能力为100m3/h，即：2400m3/d。
3.1.2设计水质
注：根据业主要求，出水水质采用《污水综合排放标准》GB8978-1996中的一级排放标准。
3.2污水处理工艺流程
3.2.1选择思路
根据上述进出水水量和水质情况，我方考虑处理工艺的选择必须依照如下思路：
1、采用以生化方法为主、物化法为辅的综合强化处理工艺；
2、确保达标排放；
3、工艺流程合理、工程造价低、运行经济、便于管理。
3.2.2污水处理技术
1、拦污设施
本工程原污水均采用泵提升至废水处理站，因此拦污设施应从原污水提升站处建设，不在废水处理站建设范围之内，所以本工艺暂不考虑拦污设施。
2、水质水量的调节
原污水采用压力输送，前级提升设施肯定已具有一定的调节容量；同时原污水已经过蒸氨处理，蒸氨设施应为恒流设计，故出水水量波动很小；另外生产排水为连续
排放，废水排放比较均匀，因此主体处理设施可不考虑原污水的调节设施。但为应对事故排放，系统设计时应考虑事故废水收集设施，以提高系统的抗冲击性，避免水质波动影响处理效果。
3、物化处理
废水中含有一定浓度的悬浮物和油类，此类物质能够在工艺构筑物中积累，堵塞工艺构筑物和设备或影响后续处理效果，因此宜先去除。
去除悬浮物通常采用沉淀、气浮或过滤法，本类废水采用沉淀方法简单有效，投资和运行费用均最低，因此采用沉淀法固液分离。
去除油类则应视油类比重确定。焦化废水中油类比重分散，需要采用差别法处理：重油可共用前级沉淀池处理，浮油可采用隔离处理，悬浮油类则最好采用气浮处理。当然气浮处理浮油效果更佳，对重油也具有相当的处理效果。但为减轻气浮负荷，前级采用沉淀和隔离处理也是很有必要的。
4、生物处理
本工程废水属有机含氮废水，主要污染因子为一般性污染物，只是氨氮含量较高，采用生物处理是最常规最经济的。生物法工作过程为：通过驯化培养而聚集的优势微生物群体，在生长过程中利用周围环境中的营养物质（即水中的有关污染物质）进行新陈代谢，达到降解污染物、净化水质的目的。
生物处理方法主要分厌氧和好氧两种。
1）厌氧生物处理
厌氧生物处理多用于高浓度有机废水和难降解有机废水的处理，低浓度废水很少选用。本项目废水有机物含量较高，首先采用厌氧生物处理比较合适。
本公司从1990年起就注重厌氧消化技术应用于处理各种高浓度有机废水的研究开发工作。1992本公司会同上海同济大学、上海纺织设计研究院等单位共同研究设计了QCS型厌氧反应器（UASB＋AF的组合）及其成套设备。十多年来，先后在食品工业废水、柠檬酸废水、有机溶剂废水、医药废水、糖酒废水、聚酯切片废水和多种化工污水的处理工程中得到成功运用。QCS型厌氧反应器以其独特的内部结构、极高的处理负荷和高效率、低能耗的特点在高浓度有机废水的处理领域取得了显著的环境效益和经济效益，获得了建设单位的一致好评。
厌氧生物处理是在绝对厌氧（无氧）条件下通过适合厌氧环境的水解发酵菌、产氢产乙酸菌和产甲烷菌的分步共同作用降解和去除有机污染物的一种废水生物处理方法。其具有如下优特点：
◇ 厌氧处理能与环境保护、能源回收和生态良性循环结合起来，具有较好的环
境与经济效益（厌氧反应产生沼气，产能约为1.37×104KJ/kgCOD）；
◇ 厌氧处理负荷高（约为好氧处理的10~50倍），设备小且少，占地也少，投资
仅约为好氧处理的1/3；
◇ 厌氧处理无需曝气，所以能量需求大大降低（可以较好氧处理节省50%左右）； ◇ 污泥产量极低（仅为20~180gVSS/kgCOD（去除）），仅约为好氧处理的25%，
随之污泥处理的难度和费用也大大降低；
◇ 厌氧微生物可对好氧微生物不能降解的一些有机物进行降解或部分降解； ◇ 厌氧处理营养物的需求约为好氧处理的20~30%；
◇ 厌氧方法处理中高浓度有机废水不需要象好氧处理那样需要大量的稀释水； 厌氧方法处理中高浓度有机废水时的优特点非常明显，本项目工艺废水中有机污染物浓度较高，适合采用采用厌氧处理。直接采用常规的好氧生化工艺处理时运行费用指数上升，设备投资也极高，而达标排放却得不到保证。但厌氧处理对温度和PH值比较敏感，正常、高效运行厌氧反应器需要达到一定的运行环境，为此需要对水质进行一些特殊的控制。另外厌氧处理的深度不及好氧处理，即处理的出水水质差于好氧处理，因此厌氧处理后一般均紧接着进行好氧强化处理。
2）好氧生物处理
混合废水的B/C值约为0.5，且绝对浓度较低，采用好氧生化是比较经济的。又因废水中氨氮浓度较高，因此好氧生化工艺必须具备脱氮功能。
所有生物脱氮工艺均基于A/O（缺氧/好氧，或是反硝化/硝化）原理。目前常用生物脱氮工艺主要有：A/O 、A/A/O、SBR或CASS等。
◆ A/O脱氮工艺
通常所说的A/O工艺为连续进水、连续排水的缺氧与好氧反应池体隔开的活性污泥系统或接触氧化系统。其特征是缺氧与好氧分别设臵于不同的反应器内（空间分隔），相互隔离互不干涉，通常缺氧池设臵在好氧池前。为达到反硝化的目的，A/O脱氮工艺需要大量好氧池出水回流至缺氧池前端，以提供硝态氮用于反消化。其工艺过程简单如下：
从上述流程可以看出：要提高A级池反硝化脱氮效率，回流液提供的硝态氮越多越好。提高硝态氮的量有两钟方法，一是增加回流比（回流比计算见下文），二是提高硝态氮浓度。提高回流比有可能造成A级池的富氧化，破坏反硝化环境，降低反硝化率，同时也增加了动力消耗。O级池排至沉淀池和回流至A级池的水质相同，提高硝态氮浓度则意味着出水氨氮值的升高，直接导致出水超标。因此，A/O工艺脱氮是有限度的，其脱氮效率通常不超过85%。本项目废水设计要求脱氮效率达到90%，采用A/O工艺无法保证达标排放。
回流比的计算：
水质：混合废水NH3-N设计值为150mg/L，出水达到一级排放标准（NH3-N≤15mg/L，BOD≤20mg/L）。
回流比R=(NH3N)0(NH3N)e
(NO3N)e1
(NH3-N)0——进水氨氮浓度（150mg/L）；
(NH3-N)e——出水氨氮浓度（15mg/L）；
(NO3--N)e——出水硝态氮浓度（20÷1.14=17.54mg/L）。
注：1mg/L的NO3-N引起BOD值为1.14mg/L，出水BOD≤20mg/L。
所以，R=6.7。
实际回流比将大于7，因此该生产废水采用A/O工艺所需的回流量相当大，处理流量为100m3/h时，回流量将至少达到700m3/h，动力消耗巨大。另外，由于大量好氧水的回流，可能干扰缺氧池的缺氧环境而影响反硝化效果，所以必须增大缺氧池容积。按缺氧环境下反硝化反应时间3h计，将回流量计算在内，估算缺氧池容积至少为2400m3，相当与正常流量停留时间24h，投资浪费非常巨大。
从目前运行的工程实例来看，传统A/O工艺通常被成功应用于低浓度含氨氮废水的处理，如生活污水、城市污水处理厂等，应用于氨氮浓度超出100mg/L废水时的成功先例不多，且投资较高。
◆ A/A/O脱氮工艺
A/A/O具有除磷脱氮效果。因除磷过程和脱氮过程争夺碳源，因此其脱氮过程受到除磷过程的抑制。而A/A/O脱氮的运行方式与A/O工艺脱氮完全一致，因此其脱氮效果在除磷作用的影响下还不及A/O工艺，与A/O工艺比更无法保证本项目废水达标排放。
◆ SBR
SBR工艺为传统活性污泥的变形工艺，是近年发展起来的一种较为先进的活性污泥处理法，该处理工艺集曝气池、沉淀池为一体，间歇进水，间歇曝气，停气时污水
沉淀撇除上清液，并排出剩余污泥，成为一个周期，周而复始。
曝气阶段：也称硝化阶段。由曝气系统向反应池供氧，此时有机污染物被微生物氧化分解，同时污水中的NH3-N通过微生物的硝化作用转化为NO3--N。
搅拌阶段：也称反硝化阶段。此时停止曝气而继续搅拌，使泥水充分混合，微生物利用水中剩余的DO进行氧化分解，反应池逐渐好氧状态向缺氧状态转化，开始进行反硝化反应。
沉淀阶段：停止搅拌，池中泥水静止分离，活性污泥逐渐沉到池底，上层水逐渐变清。
滗水阶段：沉淀结束后，臵于反应池末端的滗水器开始工作，自下而上逐渐排出上清液。此时，反应池逐渐过渡到厌氧状态继续反硝化。
闲臵阶段：闲臵阶段即是滗水器上升到原始位臵阶段。
SBR工艺硝化和反硝化在同一池内进行，不需要好氧废水的回流，因此理论上脱氮效率可无限接近于100%。SBR工艺运行方式十分灵活，通过控制供氧量使运行环境在兼氧和好氧之间不断变换，这时可以将SBR工艺看成多个A/O工艺的串联组合体，所以能够保证很高的脱氮效果。实践表明，SBR工艺的脱氮效率可以达到99%以上，只要设计和运行得当，完全可以保证本项目废水达标排放。
SBR工艺的特点是：
◇ 由于SBR法中，集曝气、沉淀同一池内，节约了沉淀池和污泥、污水回流系
统，所以占地省、运行费用低、设备简单、维护方便；
◇ SBR池运行比较灵活，各阶段的转化通过时间控制，可随需要任意更改，以
满足不同水量、水质、处理要求的需要；
◇ 由于每次滗水只排出池中少量达标废水，其它剩余泥水对进水有很强的缓冲
功能，因此SBR法的抗冲击负荷能力很强，对原污水水质、水量变化的适应能力较高；
◇ 由于运行方式模块化、程序化，因此比较容易实现自动化控制。
另外SBR还有以下优点：
◇ 根据反应动力学理论，生物作用于有机基质的反应速率与基质浓度呈一级动
力学反应，SBR是按时间作推流的，即随着污水在池内反应时间的延长，基质浓度由高到低，是一种典型的推流型反应器。从选择器理论可知，其扩散系数最小，不存在浓度返混作用。在每个运行周期的充水阶段，SBR反应池内的污水浓度高，生物反应速率也大，因此反应池的单位容积处理效率高于完全混和型反应池以及不完全推流式反应池 。
◇ 由于SBR反应池内的活性污泥交替处于厌氧、缺氧和好氧状态，因此，具有
脱氮除磷的功效。而A/O法要使脱氮率达到75％以上，其污泥回流量须为数
倍的进水量，动力消耗很大。而SBR法则不同，由于运行是在同一反应池内
进行的，无污泥回流量但池内污泥浓度最大，因此，SBR法的脱氮效率不但
高而且稳定。
◇ SBR法的运行效果稳定，既无完全混和型反应池中的跨越流，也无接触氧化
法中的沟流。
◇ SBR反应池在运行初期，池内BOD浓度高，而DO浓度较低，即存在着较大
的氧传递推动力，因此，在相同的曝气设备条件下，SBR可以获得更高的氧
传递效率。
◇ SBR反应池中BOD浓度梯度的存在有利于抑制丝状菌的生长，能克服传统活
性污泥法常见的污泥膨胀问题。
◇ 按照水力学的观点，活性污泥的沉降，以在完全静止状态下沉降为佳，SBR
几乎是在静止状态下沉降，它们似乎更趋近于这一观点，因此，沉降的时间
短，效率高。
◇ SBR可根据来水的水温、水量、水质情况调节运行工况，以适应不同情况的
运行需要。
◇ 利用电动阀、电磁阀、液位计、溶解氧仪、自动记时器及可编程序控制器可
使SBR污水处理系统的运行过程自动化。
SBR工艺可以适应处理低、中、高浓度氨氮废水的需要，在处理合成氨废水时成
功的经验很多，目前多数成功处理合成氨废水的范例出自SBR工艺。
◆ CASS
CASS工艺为SBR工艺的变形，其具有SBR工艺的所有优点，同时它在SBR前
设臵了一级高负荷污泥选择器，可以利用SBR池中活性污泥的活性大量吸附污染物质，使后续处理负荷大大降低（一般可降低15~30%），更容易保证处理效果，因此CASS工艺已开始在各种有机废水的生化处理中大量应用，并已取得了不菲的成绩。
通过上述脱氮工艺比较，本项目最佳的生化脱氮工艺为SBR工艺或CASS工艺，
考虑到出水水质要求较高，本项目生化脱氮工艺采用CASS工艺。
根据本公司经验及对焦化行业废水处理工程的调查结果，焦化废水中氨氮浓度虽
然较高，但使其达标排放还是比较容易实现的。处理焦化废水的关键应为COD！因焦化废水中污染物种类繁多，成分复杂，如多元酚类、油类、硫化物、氰化物、萘、蒽等多环芳烃，其分子链通常较长，且大都环状连接，使得其生化处理性能大大下降。
即使采用二级生化处理时COD也较难达到300mg/L以下，本项目即使计入稀释水也仍可能使二级生化处理出水COD超出100mg/L，因此需要采用更深层的三级处理。通常三级处理采用沉淀、过滤、吸附、渗透等物化方法。本项目二级生化处理出水可能超标物质主要的是COD，采用沉淀、过滤等方式处理悬浮物质尚可，处理COD则很难保证，有时甚至因投加药剂而使COD不降反升。渗透方法投资巨大，运行费用高昂，应尽可能避免采用。吸附方式相对比较可行，但因处理规模较大，吸附剂用量较多，再生或更换工作量太大，运行费用也较高，因此也应避免采用。实际上解决COD轻度超标问题也可以采用深度生化方法，通过必要的二次水解作用来提高已处理水的生化性能，再通过好氧处理进一步降低有机污染物，使其全面达标。三级深度生化处理通常采用接触氧化法或活性污泥法。
◆ 生物接触氧化法
生物接触氧化法属于生物膜法，具有以下优点和特点：
◇ 生物接触氧化法生物池内设臵填料，由于填料的比表面积大，池内充氧条件
好，生物接触氧化池内单位容积的生物体量都高于活性污泥法曝气池及生物
滤池，因此生物接触氧化池具有较高的容积负荷；
◇ 由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，生物接触氧化法可不设污泥回
流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理方便；
◇ 由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流属于完全混合型，因此生物接触
氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力；
◇ 由于接触氧化池内生物固体量多，当有机物容积负荷较高时，其F/M（F为有
机基质量，M为微生物量）可保持在一定水平，因此污泥产量可相当于或低
于活性污泥法；
◇ 处理效率低于活性污泥法；
◇ 因装载填料，生物接触氧化系统投资大大高于活性污泥系统，一般在小水量
污水处理系统中应用；
◇ 生物接触氧化采用充氧效率高的曝气装臵时会给该设备的长期运行和维护带
来困难，因此通常采用不易堵塞和损坏的穿孔曝气系统，动率效率因此下降。
◆ 活性污泥法
活性污泥法在污水处理工艺中是一种应用最广的废水好氧生物处理技术。活性污
泥处理系统特点和优点是：
◇ 处理效果好，BOD的去除率可达到95%以上，特别适用于处理净化程度和稳
定程度要求较高的废水；
◇ 对废水的处理程度比较灵活，根据要求可高可低，便于节约和控制运行费用；
◇ 污水处理系统的建设成本最低。
本项目废水处理排放要求较高，根据我厂对同类型生产厂污水处理系统设计和运
行经验，采用活性污泥法实现达标排放更加容易和稳定，且投资也省，有鉴于此，在满足处理、排放要求和结合工程的实际情况的前提下，三级深度生化处理部分采用活性污泥处理工艺。
5、工艺选择
通过对以上工艺的比较，根据其适用条件和本项目废水水质的情况，按照择优选
用、避免功能重叠的原则。本方案对预处理工艺的选择结果为：沉淀处理工艺、隔离处理和气浮处理；生化工艺采用：厌氧工艺（UASB）、CASS生物脱氮处理工艺和传统活性污泥工艺。
3.2.3工艺流程
1、工艺流程
污水的主要处理工艺过程设计如下：
酚氰废水（蒸氨废水和其它生产废水的混合废水）经蒸氨后压送至本处理站，在
生产工艺事故或前级（蒸氨）处理事故状态下，酚氰废水直接排入本处理站特别设臵的事故废水池。进入事故废水池的废水将在其后的废水处理过程中逐步处理和消化。事故废水池通常处于非工作状态，一般只是在事故废水排入时启用，在调试期间（此阶段处理能力较低）或原污水水量变化较大时也可以用以收集部分废水，以减少外排量或降低对后续工艺的冲击。
正常的酚氰废水和事故废水池已经贮存的废水首先进入（事故废水池已经贮存的
废水需设定排出量，降低冲击负荷）沉淀隔油池（沉淀和隔油一体），去除比重大与废水的颗粒物和重油等以及比重轻与废水的浮油和其它种类的漂浮物。沉淀隔油池出水自流进入气浮池，进行浮选处理，通过加药、混凝、上浮、撇除等操作过程，处理悬浮、漂浮和部分沉淀的细微杂质或胶体。气浮池出水自流进入预酸化池进行水质调节和改性，提高可生化性，调整至适合厌氧处理的条件后再提升进入UABS厌氧反应器。UABS主要用于处理COD，其对挥发酚等的处理效果比较明显，部分在后续好氧处理过程中无法处理的高分子有机化合物也可以通过厌氧处理得到有效降解或去除。UABS出水自流至CASS生物反应器，进行二级生物处理。CASS生物反应器主要去除COD和氨氮，特别氨氮，出水可以保证达标排放。CASS生物反应器出水经滗水器自流至二级酸化池，对已经改善的但仍未达到好氧降解条件的高分子有机化合物再次
进行水解酸化作用，提高废水的可生化性。二级酸化池出水自流至活性污泥池深度强化处理，出水自流至二次沉淀池沉淀，最终实现达标排放。
废水处理工艺流程图
图例：
3.3污泥的处理与处臵
污泥是污水处理过程的产物，是整个污水处理的重要组成部份，处理目的在于降低污泥含水率，减少污泥体积，达到性质稳定，并为进一步处臵创造条件。
污泥处理的一般流程为：浓缩→消化→脱水干化→处臵。
考虑到若采用消化处理，需增加消化池、加热系统、搅拌、沼气处理等一系列构筑物及设备，投资增加，社会效益不高。因本处理系统产生的剩余污泥量较少，且剩余污泥的出路可以通过生产应用（与炼焦煤混合后炼焦）来进行有效消除，故可不考虑采用污泥消化处理工艺。
本工程产生的剩余污泥经浓缩脱水后与炼焦煤混合，应用于炼焦生产，达到剩余污泥零排放的最高目标。
4、 处理工艺设计
4.1主要处理构(建)筑物
4.1.1事故废水池
生产或蒸氨设施出现故障时，排至处理站的原废水水质污染程度将急剧增高，为减轻对后续处理工艺的不利影响，工艺中设臵了事故废水调节池。
事故废水调节池为钢砼结构，设臵1座，尺寸：14.812.36m，有效水深5.7m，有效容积1037.6m3，能贮存日常24小时的平均排污量。
事故废水调节池也可用于调试时收集剩余废水和原污水量波动较大时的调峰。 事故废水调节池废水将在其后的处理过程中逐步被消化。
4.1.2沉淀隔油池
为去除原污水中的沉淀物和漂浮物，避免影响后续主体处理工艺，工艺中采用了沉淀和隔油设施。为减少建设投资，节省建设用地，在确保处理效果的同时，根据沉淀和隔离作用场区间间隔较大的特性，我们将沉淀和隔离设臵于同一池内进行，该池被命名为沉淀隔油池。沉淀隔油池下部为沉淀区，上部为隔油区，中部设臵斜板，既利于提高沉淀效果，又可以改善浮油上浮性能（增加浮油碰撞合并的几率，从而增大浮力），便于提高处理效率。
沉淀隔油池共设臵2座，并联运行，必要时可单独运行，便于维护和检修。沉淀隔油池为钢砼结构，单座尺寸:64×6m，上升流速0.93m/h，设计水力有效停留时间
1.62hr。
沉淀隔油池沉淀物采用脉冲气提装臵提升至污泥池处理，浮油则经收集器收集后外运处理。
4.1.3收集池
作为稀释水使用的循环系统污浊水设计采用自流进入本处理系统，为减少主体处理工艺的提升级数，降低运行费用，工艺特设臵了收集池，专业用于循环系统污浊水的收集。
收集池采用钢砼结构，1座，尺寸：8.364.3m，有效水深2.5m，有效容积124.5m3，设计水力停留时间2.24hr。
4.1.4气浮系统
◆ 工艺过程
预处理采用的气浮系统采用获奖颇多的同济大学气浮净水新工艺。本气浮工艺是
同济大学长期研究、开发的成果，其关键部件溶气释放器获国家专利。整套工艺具有释放气泡微小、固液分离效率高、占地少、出水水质佳、冲击负荷及温度变化的适应能力强、污泥含水率低等特点，被广泛应用于工业污水处理工程。在去除油剂和SS的同时去除部分COD。
该设备在污水进行气浮处理前先将污水与反应药剂充分混合，发生絮凝作用后，混合液在接触区与溶气释放器产生的微小气泡发生吸附作用，通过气泡的上升及聚合达到相互凝聚的效果，最终实现泥水分离。
◆ 设计参数
气浮池设臵1座，平面净尺寸为8×4m，有效水深2.3m。反应采用加药迷宫网格方式，反应时间12min，接触区上升流速2.8mm/s，分离区上升流速0.7mm/s，分离区有效水力停留时间为48min，回流比为30%。
加药量为混凝剂100mg/L，助凝剂5mg/L。气浮池内布臵TV-Ⅱ型释放器4只，RGZ-Ⅱ型刮渣机1台，N=1.1KW。
◆ 加压溶气回流释放系统及加药装臵
Z-0.18/7空压机1台，Q=0.18m3/min，P=0.6MPa，N=1.5KW。
Φ600溶气罐1只，直径600mm。
KQL65/170-5.5/2溶气水泵1台，Q=15m3/hr，H=40mH2O，N=5.5KW。
JY-Ⅱ混凝剂、助凝剂投加系统各1套， 含溶液箱2只，拌装装臵2套，计量泵投加系统4台（有2台供污泥脱水用），每套功率N=0.60KW。
◆ 出水及回流
经反应气浮池处理后，水中的大部分油剂、SS和部分有机污染物得到有效去除，气浮池末段为出水为回流井，平面净尺寸为长×宽=2×1m。
4.1.5预酸化池
为了改善废水特性，提高后续厌氧系统的处理效率，特设臵了预酸化池。
预酸化池采用钢砼结构，1座，尺寸：16.965.5m，有效水深5m，有效容积507m3，设计水力停留时间11.4hr。
预酸化池内采用搅拌机搅拌，避免回流污泥沉淀，影响酸化效果。
预酸化池内设臵生物填料，用以增加生物量，提高酸化效率。
4.1.6厌氧系统
本公司从1990年起就注重厌氧消化技术应用于处理各种高浓度有机废水的研究开发工作，同时还与国内外多家科学院校和研究机构进行合作开发。1992本公司会同
上海同济大学、上海纺织设计研究院等单位共同研究设计了UASB厌氧反应器（QCS型）及其成套设备。近十年来，先后在食品工业废水、柠檬酸废水、有机溶剂废水、医药废水、糖酒废水、聚酯切片废水和多种化工污水的处理工程中得到成功运用，QCS型厌氧反应器以其独特的内部结构、极高的处理负荷和高效率、低能耗的特点在高浓度有机废水的处理领域取得了显著的环境效益和经济效益，获得设计单位、建设单位的一致好评。多项工程实践中可以看出，COD的平均负荷达到5~10kgCOD/d〃m3，去除率可以达到70~85%。
本工艺中，厌氧器形式也采用QCS型厌氧反应器。和一般的厌氧器比较，QCS型厌氧反应器具有更高的运行可靠性，抗冲击负荷明显提高。由于我们特殊的设计，使QCS型厌氧反应器具有强烈的混合效应和很小的布水面积，产生并形成了颗粒污泥悬浮床，也使厌氧反应器中不会产沟流现象。QCS型厌氧反应器体积小，高度高，占地面积小，更节能，所以在越来越多的工程中被采用。
QCS型厌氧反应器通过水解发酵菌、产氢产乙酸菌和产甲烷菌分步共同作用，降解和去除废水中的有机物。厌氧反应器对温度要求较高，主要分常温（25℃）、中温（35℃）和高温（55℃）三类。常温（25℃）反应时间较长，一般为15天~30天，高温（55℃）反应效率最高，但加热设施的能耗大增，QCS型厌氧反应器通常采用中温型式，温度控制在35℃左右。本类废水水温较高，可以不设废水加热设施。
本工艺中，QCS型厌氧反应器共采用2台，并联运行，钢结构，单座尺寸：Φ12×10m，有效水深7m，设计水力停留时间35.6hr。
4.1.7CASS池
在CASS池预反应段，微生物通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、有害物质起较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起抑制作用，可有效防污泥膨胀；随后在主反应区经历一个较低负荷基质降解过程。CASS工艺对污染物的降解是一个时间上的推流过程，微生物处于好氧-缺氧-厌氧周期性变化之中，因此CASS工艺具有较好的脱氮除磷功能，且对纯好氧工艺难降解的有机物有良好的分解代谢功能。
CASS池设臵4座，钢砼结构，并联运行，单座尺寸：30105.5m，有效水深5m。运行周期6hr：进水1.5hr，反应3.5hr（反应和进水同时进行），沉淀1.5hr，滗水1hr。滗水深度500mm，溢流率10%，污泥浓度4g/l。
CASS曝气硝化时间， 指搅拌反硝化时间。缺氧和好氧共切换5次，相当于5级A/O串联
工艺。
CASS池曝气装臵采用了高效多功能的射流曝气装臵——DJAM-I型
4.1.8二次酸化池
CASS池出水BOD浓度已很低为了改善废水特性，提高后续厌氧系统的处理效率，特设臵了预酸化池。
预酸化池采用钢砼结构，1座，尺寸：16.965.5m，有效水深5m，有效容积507m3，设计水力停留时间11.4hr。
预酸化池内采用搅拌机搅拌，避免回流污泥沉淀，影响酸化效果。
预酸化池内设臵生物填料，用以增加生物量，提高酸化效率。
4.1.5污泥池
污泥池设臵1座，钢砼结构，尺寸：6.654.06.0m，有效水深5.5m，容积为146m3。在污泥池内设臵水下曝气装臵间歇曝气，帮助污泥消化。
4.1.7设备房
设备房用于安臵设备和值班，共设臵4间。值班控制室（54m2）、风机房（162m2）、污泥脱水间（54m2）、化验室各1间（54m2），砖混结构，设备房总平面尺寸均为：36.0×9.0m。
4.2主要处理构(建)筑物设计参数一览表
4.3主要处理设备一览表
见后附《废水处理设备一览表》
5、 高程设计和总图设计
5.1高程设计
5.1.1高程布臵
污水处理站采用半埋地式，设备房采用地上式。污水经过混合调节池和废水收集池二次提升，然后重力流经各个处理构筑物直至排放。
5.1.2设计标高
污水处理站周围室外地坪的相对标高0.00m。
5.2总图设计
污水处理站占地为63.4×45.4平方米，周围设臵道路，同时根据施工范围，并通过装饰工程，与周围建筑物协调一致。
6、 建筑、结构设计
6.1建筑设计
污水处理站由处理构筑物和设备房组成。充分注意环境的美化及建筑造型，尽量做到建筑物实用与观赏为一体，艺术与技术为一体，为与周边环境协调，处理构筑物上部种植绿化带。设备房的外墙采用面砖和涂料装饰，外墙面以红、白为主色调，配以其它颜色以强化细部处理。整体建筑造型与周围环境互相协调。
鼓风机房的门窗采用隔声门窗，内墙设臵隔声装臵。
根据本工程的规模、建筑等级，并结合实际情况，分别设计设备房的装修标准
6.2结构设计 6.2.1结构形式
拟建的构筑物，本着安全、经济、利于施工及结构合理的原则选择结构形式。 本工程构筑物半地下设臵，基础采用钢筋混凝土结构。
6.2.2建筑材料选用
钢筋混凝土基础采用C25砼。 基础垫层采用C10。
水泥采用≥325普通硅酸盐水泥，钢材采用Q235A。
7、 电气、仪表及监控系统
7.1电气设计 7.1.1供电形式：
本工程为污水处理站，采用低压0.4KV线供电。
7.1.2结线形式：
一路进线接入低压进线柜。
7.1.3用电负荷
本工程装机功率950.70KW，日均耗电量6000KW〃h。
7.2照明系统
设计照度标准表 表7-2-1
7.3接地
本系统采用TN-S制保护，设备的金属外壳均与接地线连接。
7.4仪表
混合调节池提升泵、废水收集池提升泵各设臵液位计1套，通过液位设定控制泵的开停。
7.5控制方式
1、控制方式为中央控制，设臵集中控制柜。控制板面设计为模拟屏，通过PLC可编程序控制器集中显示并自动控制所有设备的运转情况。各设备亦可单台控制。
2、所有设备的运行状况和监测仪表的状态在中控室显示。 3、根据监测仪表传递的信号，自动控制相应设备的动作。 4、备用设备之间可定时自动切换。
5、对于间歇运行的设备，通过编程定时运行。 6、相关设备实现联动功能。 7、出现异常情况，自动报警功能。
8、 防腐、防渗设计
8.1防腐
本污水处理工程中，部分物品和材料处于腐蚀性环境，需进行防腐考虑，以减少水中污染物和腐蚀性气体对构筑物、建筑物、设备和设施等的腐蚀，确保设备和设施的运行安全，保证工程质量，保持处理站的美观。
8.1.1防腐对象
1、水泵、鼓风机等设备；输水管、曝气管等。 2、钢门窗等附属设施及设备等。
8.1.2腐蚀情况分析
1、污水环境
通常情况下，水中有氧存在时，金属表面形成局部电池引起电化学反应，金属腐蚀就会发生。
污水中存在悬浮物、氮、磷、钾、盐及各种有机化学成分，将产生电解质腐蚀作用。此外，还有Cl-、S2-、NOx-、SO42-等阴离子对碳钢的腐蚀。
2、空气环境
室外阳光尤其是夏季阳光照射中含有紫外线。
在水上，室外强烈阳光的照射，特别是盛夏高温季节，受热后的污水散发蒸汽，侵蚀钢结构及设备。其中，有些难溶解性颗粒物积聚粘附在金属表面，又会产生垢下腐蚀、点蚀、坑蚀或缝隙腐蚀等局部腐蚀，使钢结构的腐蚀加剧。
8.1.3防腐措施
1、防腐原则
1）在价格合理的情况下，根据所应用的条件，关键部件和材料的材质选用耐腐蚀和抗腐蚀的材质。
2）针对使用条件，选用合适的防腐涂料和防腐方法。 2、抗腐蚀材质的选用
1）水泵、鼓风机等设备的轴心部件，均为抗腐蚀金属。
2）水管、污泥管等工艺管道主要采用经过防腐处理的钢管。水下部分曝气管道和加药管道均采用耐腐蚀的UPVC给水管。填料支架的Q235A钢进行防腐制作。
3）管材防腐
所有钢管内外壁涂环氧煤沥青。
所采用的阀门外涂环氧树脂漆以加强防腐。
8.2防渗措施
本污水处理站主体构筑物均为钢砼结构，为避免地下水渗入或池内水渗出，构筑物结构采用抗渗设计，抗渗等级S6。
9、 项目实施
9.1工程内容
本项目的工程内容主要包括三大部分，污水处理构筑物、污水处理设备、设备房。
9.2施工进度
经分析研究，由于本工程的进度要求较紧，必须采取必要的措施，加快施工进度，例如支撑维护、增加早强剂等。确定本工程建设工期为6.0个月，其中土建施工工期为3个月，设备制造2个月，设备及管道安装1.5个月，试运转0.5个月。全部施工图设计周期为合同签订生效后1个月。
工程施工进度计划表 表9-2-1
10、 工程管理
10.1人员编制
本污水处理站生产部门主要为水处理组。
参照环保局有关规定按岗配臵，结合实际情况，编制出本废水处理站的管理和生
10.2主要管理设施
本工程主要的管理设施包括：
1、本工程主体构(建)筑物：混合调节池、沉淀池、废水收集池、SBR池、污泥池、风机房、化验室、污泥脱水间、控制和值班室等。
2、本工程中的各配电线路及机电设备。 3、本工程设施的自控、监控等附属设备。 4、本工程的通讯、照明线路。
10.3运行的技术管理
1、运行采用24小时连续运转制度。
2、定时巡视生产现场，发现问题及时处理并做好记录。
3、根据进水水质、水量变化，及时调整运行条件，保存记录完整的各项资料。 4、及时整理汇总、分析运行记录，建立运行技术档案。 5、及时清理和运送污泥，减小对环境的影响。
6、建立处理构筑物和设备、设施的维护保养工作及维护记录的存档。 7、建立信息系统，定期总结运行经验。
10.4检修和维护
1、维护和检修内容
各构(建)筑物、机电设备以及其它生产管理设施等。 2、维护期限
各机电设备根据其使用操作说明书及维修手册的规定，定期进行维护。 所有生产管理设施需每年普查，进行维护和检修工作。
10.5事故或故障处理措施
个别设备发生故障时，其检修以不影响整个工程的运行为原则，单独检修完成后，再投入正常使用。
1、若设备处于自动控制状态时发生故障，需立即将其切换至现场手动控制，待修复后重新投入正常控制。
2、中央控制系统发生故障时，各台实行中央控制的设备均切换至现场手动控制，待系统恢复正常再重新投入中央控制正常运行。
11、 安全生产、消防和工业卫生
11.1安全生产
在污水处理站运转之前，须对操作、管理人员进行安全教育，制定必要的安全操作规程和管理制度，同时需设臵安全生产措施。
11.1.1安全措施
遵照《中华人民共和国劳动法》，并依据有关国家标准，配备劳动安全卫生设施。 1、设备、材料安全防护
1）所有电气设备均须满足电器设备有关安全规定。 2）机械设备危险部分，如传动带等必须安装防护装臵。 2、有毒有害气体防护
对较深的水池，检修时，需对其进行换气，满足劳动保护的要求等。 3、辅助设施及劳保用品
安全带、安全帽等劳保防护用品以及各种生活辅助设施，由业主统一配套。
11.1.2安全生产制度及教育
劳动保护及安全生产方面要加强对职工的法制教育，包括在建设期及运行期。
11.2消防 11.2.1消防等级
根据《建筑设计防火规范》，甲醇投加装臵的甲醇罐为甲类防火标准，其15m半径范围内的电气设备（包括灯具）均须防爆。其它各设备间为丁类防火标准，依据《建筑设计防火规范》进行设计。
11.2.2防火措施
1、室外消防
包括消防道路、消防栓及消防水源由总体统一考虑。 2、室内消防
根据《建筑灭火器配臵设计规范》，设臵干粉灭火器。
11.3工业卫生措施 11.3.1环境污染的消除
生产期间，污水处理站的环境污染源主要有：噪声、臭味和固体废弃物。 噪声来源于厂内传动机械如污水泵、鼓风机工作时发出的噪声，臭味来自污水和
污泥，固体废弃物主要为脱水污泥等。
设计中，均考虑了相应的措施加以缓解或消除。
11.3.2防暑降温措施
主要的热源是机房。按对机房作业区内的夏季室内温度不超过室外温度3~5℃的要求，拟采取以下防暑降温措施。
1、值班控制室与热源分离，并建议安装空调。 2、在机房内建议设臵机械通风设备。
3、鼓风机采用自动操作或集中按钮操作，减少操作人员与热源接触时间。
11.4节能减耗措施
耗电量大的设备主要是鼓风机、污水泵设备，选用效率高、能耗低的先进设备和器材，鼓风机、水泵的选型确保经常工作点位于高效区。
水泵根据液位开关自动控制泵的开停，并优化泵的组合运行方式，节省电耗，降低运行费。
在高程布臵中，减少跌水高度，选择经济管径及合理布臵流程，节约水头损失，以节约水泵能耗。
12、 运行成本和效益分析
12.1运行成本 12.1.1基本参数
1、计算用电负荷及电费
本工程日能耗为6000KW〃h。 电费：0.40元/度 2、药剂费及加药量：
甲醇：600mg/L，3000元/吨； 液体氢氧化钠：200mg/L，800元/吨； PAC：50 kg/吨（绝干污泥），2000元/吨； PAM：2.0kg/吨（绝干污泥），20000元/吨； 2、工人工资福利费：12000元/年人。 3、年运行365天。
12.1.2成本费用预测
成本费用预测见表12-1-1。
12.2效益分析
本工程为环境保护项目，以减轻污染为主要目的，其效益主要体现在社会效益和环境效益。
12.2.1环境效益
污水处理站的建设，可以有效解决出水不能达标问题，减轻出水的污染，提高环境质量，节约水资源。
污水处理站投入运行后，可将污水中的污染物大大削减，在工程运行期间的年削
『100万吨/年焦碳项目废水处理工程设计方案』 12、运行成本和效益分析 减量入下表：
12.2.2社会效益
处理水质的提高，有利于提高周边环境质量，改善企业社会形象，具有明显的社会效益。
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