第一章緒論 第一節(jié)概述001 一、能源結(jié)構(gòu)形式001 二、全球能源結(jié)構(gòu)占比001 三、化石能源主導(dǎo)結(jié)構(gòu)002 第二節(jié)煤炭的清潔轉(zhuǎn)化實(shí)踐002 一、煤炭轉(zhuǎn)化為清潔油氣能源002 二、煤炭轉(zhuǎn)化為替代化學(xué)品002 三、煤化工轉(zhuǎn)型發(fā)展戰(zhàn)略003 第三節(jié)煤化工現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)政策003 一、概況003 二、煤化工產(chǎn)業(yè)政策006 第四節(jié)煤化工廢水來源及特征012 一、概述012 二、煤化工廢水來源013 三、煤化工廢水特征013 第五節(jié)煤化工廢水處理方法及分級017 一、廢水處理方法017 二、廢水處理分級018 第六節(jié)煤化工一般廢水處理018 一、可生化降解廢水018 二、可生化降解廢水處理技術(shù)019 第七節(jié)煤化工難降解廢水處理019 一、難降解廢水處理特征019 二、難降解廢水全過程處理流程021 三、超級氧化處理技術(shù)021 第八節(jié)煤化工含鹽廢水處理023 一、含鹽廢水處理瓶頸023 二、含鹽廢水處理方法023 第九節(jié)煤化工廢水零排放發(fā)展趨勢025 一、“零排放”的提出025 二、“零排放”存在的瓶頸025 三、“零排放”水平衡優(yōu)化及節(jié)水降耗026 四、零排放處理技術(shù)創(chuàng)新027 第二章煤化工水平衡及耗水優(yōu)化 第一節(jié)概述029 一、煤化工用水029 二、煤化工耗水029 第二節(jié)煤化工耗水030 一、原料用水類030 二、物理水蒸發(fā)類030 三、廢水處理水損耗類032 四、回用廢水損耗類032 五、濃鹽水濃縮水損耗類033 六、生活用水及損耗類033 第三節(jié)煤化工控水指標(biāo)及耗水估算033 一、煤化工控水指標(biāo)033 二、煤化工耗水估算033 第四節(jié)煤化工水平衡分析034 一、煤化工裝置用水量估算034 二、不同工藝循環(huán)水用水量估算035 三、全廠循環(huán)水水平衡037 四、全廠脫鹽水水平衡039 五、全廠一次水水平衡041 六、全廠廢水生化處理水平衡042 七、全廠回用廢水處理水平衡043 八、全廠濃鹽水濃縮及結(jié)晶處理水平衡043 第五節(jié)影響煤化工水平衡的要素及對策043 一、影響水平衡的要素043 二、降低水消耗對策044 第三章廢水處理技術(shù)集成綜述 第一節(jié)全流程概述046 第二節(jié)廢水預(yù)處理技術(shù)046 一、高濃度酚氨廢水前端脫除047 二、煤化工廢水特種污染物脫除048 三、廢水生化前懸浮物及廢棄物脫除049 第三節(jié)廢水生化處理技術(shù)049 一、好氧法050 二、厭氧法053 三、厭氧-好氧法（AO）055 四、厭氧-缺氧-好氧法（A2O）056 第四節(jié)廢水深度處理技術(shù)057 一、高級氧化法（化學(xué)法）058 二、生物法+膜反應(yīng)器法060 三、物理（組合）法062 第五節(jié)含鹽廢水處理技術(shù)062 一、膜分離法063 二、離子交換法064 三、電滲析法064 第六節(jié)濃鹽水（高濃鹽水）濃縮處理技術(shù)…066 一、反滲透膜濃縮法066 二、電滲析濃縮法069 第七節(jié)高濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶處理技術(shù)069 一、焚燒法069 二、自然蒸發(fā)法（蒸發(fā)塘）070 三、機(jī)械熱法蒸發(fā)070 第八節(jié)煤化工結(jié)晶分鹽處理技術(shù)071 一、雜鹽預(yù)處理071 二、膜法分鹽072 三、熱法分鹽072 四、冷法分鹽072 第四章廢水預(yù)處理工藝 第一節(jié)廢水中酚、氨脫除073 一、概述073 二、酚回收工藝074 三、氨回收工藝074 第二節(jié)廢水中特種污染物脫除075 一、含磷物脫除075 二、含氰物脫除075 三、金屬鐵、錳離子脫除075 第三節(jié)固體不溶態(tài)污染物脫除076 一、概述076 二、固體物脫除工藝及設(shè)備077 第四節(jié)油脂類懸浮物脫除079 一、概述079 二、含油廢水脫除工藝079 三、破乳法工藝080 四、化學(xué)破乳法選擇081 五、氣浮法選擇081 第五節(jié)固體污染物脫除081 一、概述081 二、固體污染物脫除工藝082 第六節(jié)混凝沉淀082 一、懸浮膠體微粒082 二、膠體微粒穩(wěn)定性及脫穩(wěn) 083 三、混凝過程084 四、混凝劑084 五、助凝及助凝劑084 六、影響混凝沉淀的主要因素085 第七節(jié)絮凝沉淀086 一、絮凝沉淀過程086 二、絮凝劑選擇086 三、無機(jī)低分子絮凝劑086 四、無機(jī)高分子絮凝劑087 五、有機(jī)高分子絮凝劑088 六、復(fù)合型絮凝劑089 七、微生物絮凝劑089 第八節(jié)氣浮分離090 一、概述090 二、氣浮主要特點(diǎn)090 三、氣浮原理091 四、氣浮工藝流程091 五、氣浮裝置特點(diǎn)091 六、氣浮法分類092 七、影響氣浮性能的主要因素093 第九節(jié)廢水預(yù)處理在煤化工中的應(yīng)用094 第五章生物活性污泥法工藝 第一節(jié)概述097 第二節(jié)活性污泥法原理及凈化過程098 一、基本原理098 二、凈化過程098 第三節(jié)活性污泥組成及性能指標(biāo)099 一、活性污泥組成099 二、混合液懸浮固體濃度100 三、混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度100 四、污泥沉降比100 五、污泥容積指數(shù)101 六、SVI30與SV30的關(guān)系101 七、污泥齡或平均細(xì)胞停留時間102 八、污泥齡及污泥負(fù)荷計算102 第四節(jié)影響活性污泥的因素105 一、溫度106 二、pH值106 三、溶解氧107 四、總氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮107 五、有毒物質(zhì)107 六、污泥膨脹107 七、其他影響因素108 第五節(jié)活性污泥法工藝及主要設(shè)備109 一、工藝流程說明109 二、工藝流程組成109 三、工藝流程特點(diǎn)110 四、曝氣池類型111 第六節(jié)好氧生化處理工藝112 一、好氧生化處理過程112 二、影響好氧生化處理的因素113 三、曝氣池曝氣113 四、活性污泥培養(yǎng)113 五、活性污泥馴化114 第七節(jié)厭氧生化處理工藝114 一、厭氧生化反應(yīng)過程主要特征114 二、影響厭氧生化反應(yīng)的因素114 第八節(jié)厭氧-好氧法工藝116 一、概述116 二、AO法原理117 三、AO法除磷影響因素118 四、AO法結(jié)構(gòu)單元119 五、AO法工藝控制120 六、AO法工藝流程及設(shè)備選擇121 第九節(jié)厭氧-缺氧-好氧法工藝123 一、概述123 二、A2O法工藝原理124 三、A2O法結(jié)構(gòu)單元125 四、A2O法工藝主要特點(diǎn)126 五、A2O法運(yùn)行控制126 六、A2O法工藝流程128 第十節(jié)A2O改進(jìn)型工藝128 一、概述128 二、改進(jìn)優(yōu)化工藝參數(shù)129 三、改進(jìn)型A2O工藝130 四、倒置A2O工藝130 第十一節(jié)UCT工藝131 一、UCT工藝原理131 二、UCT工藝流程132 三、UCT工藝控制132 四、UCT工藝計算133 第十二節(jié)JHB工藝134 第十三節(jié)新型雙污泥脫氮除磷（PASF）工藝135 一、PASF工藝原理135 二、PASF工藝流程136 三、PASF工藝結(jié)構(gòu)功能136 四、PASF工藝特點(diǎn)137 第十四節(jié)雙循環(huán)兩相生物處理（BICT）工藝137 一、BICT工藝組成137 二、BICT工藝運(yùn)行138 第十五節(jié)BCFS工藝138 第十六節(jié)AO法在煤制天然氣廢水處理中的應(yīng)用139 一、概述139 二、脫鹽水系統(tǒng)140 三、廢水來源及組成142 四、廢水處理站、回用水處理站143 五、廢水生化處理144 六、回用水除鹽處理146 七、多效蒸發(fā)濃縮處理147 第六章生物氧化溝法工藝 第一節(jié)氧化溝概述149 一、氧化溝定義149 二、氧化溝特點(diǎn)149 第二節(jié)氧化溝技術(shù)發(fā)展150 一、第一代氧化溝150 二、第二代氧化溝151 三、第三代氧化溝151 四、氧化溝的發(fā)展趨勢151 第三節(jié)氧化溝特征、反應(yīng)原理及工作過程152 一、氧化溝特征152 二、氧化溝反應(yīng)原理152 三、氧化溝工作過程153 第四節(jié)氧化溝工藝類型154 一、交替式工作過程氧化溝154 二、半交替連續(xù)工作式氧化溝156 三、連續(xù)工作分建式氧化溝156 四、奧貝爾氧化溝156 五、卡魯塞爾氧化溝157 六、合建式一體氧化溝159 第五節(jié)氧化溝工藝及曝氣設(shè)備160 一、氧化溝工藝參數(shù)160 二、工藝主要特點(diǎn)160 三、工藝主要缺陷161 四、主要曝氣設(shè)備162 第六節(jié)氧化溝工藝計算163 一、概述163 二、氧化溝BOD5的去除計算164 三、硝化和反硝化氮?dú)�、堿度計算165 第七節(jié)氧化溝法在煤化工廢水處理中的應(yīng)用168 一、Carrousel 2000氧化溝應(yīng)用168 二、Carrousel 3000氧化溝應(yīng)用169 第七章生物序批式活性污泥法工藝 第一節(jié)概述170 一、早期SBR法170 二、SBR法特征170 第二節(jié)SBR法分類171 一、按進(jìn)水方式分類171 二、按反應(yīng)器類型分類171 三、按污泥負(fù)荷分類172 四、按進(jìn)水段曝氣與否分類172 第三節(jié)SBR法工作原理173 一、進(jìn)水過程173 二、反應(yīng)過程173 三、沉淀過程174 四、排水過程174 五、閑置過程174 第四節(jié)SBR工藝特點(diǎn)174 一、流程簡單174 二、防污泥膨脹及耐沖擊能力175 三、理想推流提高生化效率176 第五節(jié)SBR工藝流程176 第六節(jié)SBR工藝計算177 一、周期時間計算177 二、SBR反應(yīng)池計算178 三、需氧量計算179 四、曝氣設(shè)備選擇179 五、潷水器選擇179 六、煤化工廢水處理案例計算179 第七節(jié)SBR法改進(jìn)型工藝180 一、UNITANK工藝181 二、CASS 工藝184 三、CAST工藝190 四、ICEAS 工藝195 五、DAT-IAT工藝199 第八節(jié)SBR法在煤化工廢水處理中的應(yīng)用202 一、煤制烯烴廢水生化處理202 二、煤制合成氨、尿素廢水生化處理203 第八章生物膜法工藝 第一節(jié)概述205 第二節(jié)曝氣生物濾池工藝206 一、概況206 二、BAF主要類型206 三、BAF工藝原理209 四、BAF結(jié)構(gòu)單元211 五、BAF運(yùn)行方式213 六、BAF工藝流程214 七、BAF工藝主要特點(diǎn)217 第三節(jié)生物轉(zhuǎn)盤工藝220 一、概述220 二、生物轉(zhuǎn)盤原理220 三、生物轉(zhuǎn)盤構(gòu)造221 四、生物轉(zhuǎn)盤特征222 五、生物轉(zhuǎn)盤工藝流程224 六、生物轉(zhuǎn)盤運(yùn)行224 第四節(jié)生物接觸氧化法工藝225 一、概況225 二、工作原理225 三、主要工藝特點(diǎn)225 四、主要影響因素226 第五節(jié)生物濾池工藝計算227 一、生物濾池計算227 二、設(shè)計參數(shù)控制228 三、過濾面積及濾層厚度計算230 四、曝氣空氣量計算231 五、氣水反沖洗計算232 六、濾池高度計算234 第六節(jié)生物膜法在煤化工廢水處理中的應(yīng)用234 一、概況234 二、全廠給水系統(tǒng)236 三、全廠排水系統(tǒng)238 四、廢水處理系統(tǒng)238 五、新增廢水處理站239 六、BAF工藝在廢水處理中的應(yīng)用240 第九章膜生物反應(yīng)器工藝 第一節(jié)概述242 第二節(jié)MBR工藝類型243 第三節(jié)膜分離技術(shù)244 一、膜分離概述244 二、膜分離類型245 三、膜材料選擇246 第四節(jié)MBR膜組件類型247 一、中空纖維組件247 二、板框式組件247 三、管狀膜組件247 四、螺旋卷式膜組件248 五、MBR膜組件材料248 第五節(jié)MBR膜原理 249 一、工藝原理249 二、膜分離機(jī)理249 第六節(jié)MBR膜工藝設(shè)置250 一、分置式設(shè)置250 二、一體式設(shè)置250 三、復(fù)合式設(shè)置251 第七節(jié)膜生物反應(yīng)器251 一、概述251 二、曝氣膜生物反應(yīng)器251 三、萃取膜生物反應(yīng)器252 四、固液分離膜生物反應(yīng)器252 五、中空膜與平板膜253 第八節(jié)MBR主要特征256 一、技術(shù)特征256 二、工藝特征256 三、膜元件及組件特征257 四、MBR膜組件特點(diǎn)258 第九節(jié)MBR工藝流程259 一、工藝流程組成259 二、工藝流程類型260 三、工藝流程選擇262 第十節(jié)MBR工藝在煤化工廢水處理中的應(yīng)用264 一、概況264 二、廢水處理系統(tǒng)265 三、零排放集成265 第十章厭氧生物處理工藝 第一節(jié)概述268 一、厭氧生物法定義268 二、厭氧生物處理工藝類型268 三、厭氧生物法降解過程269 四、厭氧生物法發(fā)展趨勢269 第二節(jié)厭氧生物法原理270 一、基本原理270 二、厭氧微生物種類271 第三節(jié)水解酸化工藝272 一、水解酸化定義272 二、水解酸化原理272 三、影響厭氧消化的主要因素273 第四節(jié)厭氧生物法影響因素及特征274 一、厭氧消化影響因素274 二、厭氧消化工藝主要特征275 第五節(jié)厭氧生物反應(yīng)器277 一、厭氧生物反應(yīng)器簡述277 二、厭氧生物反應(yīng)器防腐277 三、早期厭氧生物反應(yīng)器277 四、第二代厭氧生物反應(yīng)器278 五、第三代厭氧生物反應(yīng)器279 第六節(jié)升流式厭氧污泥床反應(yīng)器工藝280 一、概述280 二、UASB工作原理281 三、UASB反應(yīng)器構(gòu)造281 四、UASB反應(yīng)器剩余污泥排放282 五、UASB反應(yīng)器主要特征及特點(diǎn)283 六、UASB反應(yīng)器在處理高濃廢水中的應(yīng)用285 第七節(jié)內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器工藝287 一、工藝概述287 二、IC反應(yīng)器結(jié)構(gòu)288 三、IC反應(yīng)器特征及特點(diǎn)289 四、IC反應(yīng)器運(yùn)行控制290 第八節(jié)水解酸化在煤化工廢水處理中的應(yīng)用291 一、項(xiàng)目概況291 二、全廠水系統(tǒng)291 三、廢水處理及回用系統(tǒng)293 四、廢水生化處理系統(tǒng)293 五、高濃鹽水處理系統(tǒng)293 第十一章廢水深度處理工藝 第一節(jié)概述295 第二節(jié)高級氧化法特征、機(jī)理及類型296 一、高級氧化法特征296 二、高級氧化法機(jī)理296 三、高級氧化法類型297 第三節(jié)濕式氧化法297 一、濕式空氣氧化法297 二、濕式空氣催化氧化法300 第四節(jié)脈沖超級氧化法301 一、概述301 二、EFP原理及特征301 三、EFP技術(shù)特點(diǎn)302 四、光電子頻率脈沖超級氧化法303 第五節(jié)臭氧氧化法304 一、概述304 二、臭氧氧化的重要作用305 三、臭氧氧化的應(yīng)用范圍305 四、臭氧氧化的組合工藝306 五、臭氧氧化的反應(yīng)機(jī)理308 六、臭氧氧化的主要特點(diǎn)309 七、臭氧氧化在煤化工中的應(yīng)用309 第六節(jié)Fenton氧化法310 一、概述310 二、Fenton氧化法應(yīng)用范圍312 三、Fenton氧化法反應(yīng)機(jī)理313 四、Fenton氧化法主要特點(diǎn)314 五、影響Fenton氧化法的主要因素315 六、Fenton氧化法工藝流程317 七、Fenton氧化法在煤化工廢水處理中的應(yīng)用317 第七節(jié)超臨界水氧化法320 一、概述320 二、SCWO反應(yīng)原理321 三、影響SCWO的主要因素322 四、SCWO主要特征及特點(diǎn)323 五、SCWO在煤化工廢水處理中的應(yīng)用324 第八節(jié)凈水消毒處理325 一、液氯消毒325 二、臭氧消毒325 三、紫外線消毒325 四、二氧化氯消毒325 第十二章含鹽廢水預(yù)處理及回用水處理工藝 第一節(jié)概述327 一、含鹽廢水危害327 二、含鹽廢水產(chǎn)生途徑328 第二節(jié)含鹽廢水分類328 第三節(jié)含鹽廢水預(yù)處理工藝329 一、概述329 二、預(yù)處理污染指數(shù)330 三、預(yù)處理目的330 四、預(yù)處理常用工藝330 五、含鹽廢水中COD控制332 六、含鹽廢水對膜污染的影響332 七、含鹽廢水預(yù)處理工程案例335 第四節(jié)回用水處理工藝337 一、概況337 二、離子交換法除鹽337 三、膜分離法除鹽341 第五節(jié)微濾膜分離345 一、概述345 二、微濾膜分類346 三、微濾膜過濾原理347 四、微濾膜性能及主要特征348 五、微濾膜結(jié)構(gòu)及材料348 六、微濾膜應(yīng)用領(lǐng)域349 第六節(jié)超濾膜分離350 一、概況350 二、超濾膜分離原理351 三、超濾膜分離工藝指標(biāo)控制352 四、超濾膜主要特征353 五、超濾預(yù)處理控制355 六、超濾膜的應(yīng)用357 第七節(jié)膜分離在回用水處理中的應(yīng)用358 一、概述358 二、全廠廢水的產(chǎn)生和數(shù)量358 三、廢水生化處理場359 四、含鹽廢水回用水處理361 第十三章反滲透膜分離除鹽工藝 第一節(jié)概述366 第二節(jié)反滲透膜材料367 第三節(jié)反滲透原理367 第四節(jié)反滲透膜特點(diǎn)368 第五節(jié)影響反滲透性能的因素369 一、進(jìn)水壓力370 二、進(jìn)水溫度370 三、進(jìn)水含鹽濃度370 四、進(jìn)水pH值370 五、反滲透膜養(yǎng)護(hù)370 六、原水預(yù)處理371 七、回收率371 第六節(jié)反滲透膜工藝流程371 一、反滲透系統(tǒng)流程371 二、膜組件排列流程372 三、反滲透膜更換步驟373 第七節(jié)膜前預(yù)處理工藝373 一、膜前預(yù)處理選擇373 二、膜前預(yù)處理流程374 三、膜前預(yù)處理要求374 第八節(jié)反滲透膜污染375 第九節(jié)膜污染處理措施376 一、膜污染早期控制376 二、膜污染特點(diǎn)分析376 三、清洗液選擇與使用377 四、清洗液配制378 五、膜元件清潔和沖洗程序378 第十節(jié)反滲透膜在煤化工廢水處理中的應(yīng)用379 一、膜選擇379 二、DTRO膜流程及說明379 三、主要設(shè)計參數(shù)380 四、DTRO運(yùn)行參數(shù)控制380 第十四章濃縮-蒸發(fā)結(jié)晶處理工藝 第一節(jié)概述381 第二節(jié)濃鹽水高倍濃縮分離382 一、濃縮工藝流程382 二、濃鹽水蒸發(fā)分離過程383 三、濃鹽水高倍濃縮預(yù)處理384 第三節(jié)高濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶384 一、蒸發(fā)方式384 二、蒸發(fā)類型385 三、HERO高效反滲透385 四、鹽水濃縮器385 五、結(jié)晶器386 第四節(jié)多效蒸發(fā)工藝386 一、多效蒸發(fā)特征386 二、多效蒸發(fā)工藝模式387 第五節(jié)多效蒸發(fā)分類389 一、浸沒管式(ST)389 二、豎管蒸發(fā)(VTE)389 三、橫管薄膜式(HTE)389 四、典型蒸發(fā)濃縮390 五、多級閃蒸（MSF）390 第六節(jié)熱泵蒸發(fā)390 一、熱泵蒸發(fā)機(jī)理391 二、熱泵蒸發(fā)系統(tǒng)設(shè)計391 三、熱泵蒸發(fā)類型392 第七節(jié)MVR工藝原理393 一、MVR蒸發(fā)過程393 二、MVR蒸汽次級利用393 三、MVR工作原理394 第八節(jié)MVR工藝過程395 一、蒸汽溫熵關(guān)聯(lián)曲線395 二、蒸汽焓熵關(guān)聯(lián)曲線395 第九節(jié)MVR工藝流程396 一、MVR工藝組成396 二、MVR蒸發(fā)預(yù)處理396 三、MVR單效蒸發(fā)系統(tǒng)397 四、MVR工藝特點(diǎn)397 第十節(jié)高濃鹽水結(jié)晶分鹽398 一、概述398 二、熱法分鹽結(jié)晶399 三、冷法分鹽結(jié)晶402 四、膜法分鹽結(jié)晶402 五、電滲析分鹽403 第十一節(jié)濃縮-蒸發(fā)結(jié)晶在煤化工廢水處理中的應(yīng)用404 一、項(xiàng)目概況404 二、項(xiàng)目零排放技術(shù)特點(diǎn)405 三、沙生濕地配套項(xiàng)目406 四、項(xiàng)目運(yùn)行成果及數(shù)據(jù)406 第十五章煤化工廢水零排放集成 第一節(jié)概述409 第二節(jié)零排放技術(shù)進(jìn)展409 一、國外零排放技術(shù)409 二、國內(nèi)零排放應(yīng)用410 第三節(jié)煤化工零排放實(shí)施路徑410 一、零排放選擇方式410 二、零排放實(shí)施路徑410 第四節(jié)零排放存在的問題411 一、有機(jī)污染物導(dǎo)致膜污染風(fēng)險412 二、蒸發(fā)結(jié)晶分離風(fēng)險412 三、強(qiáng)酸（堿）性結(jié)垢腐蝕風(fēng)險412 四、雜鹽�；�品處置風(fēng)險412 五、零排放投資運(yùn)行高成本風(fēng)險412 第五節(jié)廢水零排放在煤化工中的應(yīng)用集成413 一、煤制油廢水零排放413 二、碎煤固定床煤氣化廢水零排放418 參考文獻(xiàn)424