宣钢焦化废水零排放与水平衡系统的建立
1 宣钢焦化厂生产系统概况
宣钢焦化厂生产焦炭150 万t/a， 有两个焦炉组， 4 座焦炉均为双联火道、焦炉煤气下喷、带废气循环的复热式焦炉。
煤气净化车间采用的是AS 循环、硫铵、硫酸全负压煤气净化工艺， 设计两系煤气净化系统， 每系设计处理煤气量50 000/h。
焦化厂有1 套AO 生物脱氮系统， 设计废水处理能力110t/h， 有3 台中压锅炉， 两套反渗透膜生产除盐水系统， 除盐水生产能力分别为120t/h 和80t/h， 1 座7 000kW 制冷站， 内有3 台蒸汽双效溴化锂吸收式冷水机组， 生产低温冷却水循环使用， 有顶抽风式循环水凉水塔两组（共10 台）， 处理循环水能力分别为4 900t/h 和1 800t/h。
为实现废水零排放， 焦化厂2006 年投资约1 800 万元新建1 套废水收集再利用系统。
2 实现废水零排放的措施
焦化厂是耗能大户， 冷却荒煤气及化产品回收 过程中， 需要大量的冷却水， 要实现废水零排放， 必须抓住关键， 建立合理完善的综合用水平衡系 统。
1） 最大限度实现水的循环利用和分级利用， 根据不同工艺介质的冷却要求， 分别使用循环水和 制冷水冷却， 减少直接使用地下工业水用户。
2） 严格操作， 节约粗苯、蒸氨等工艺用蒸汽 量， 节约蒸汽及水耗量的同时， 尽力减少工艺废水 产生量。
3） 生物脱氮稀释水和消泡水不使用工业新水， 而是使用经回收处理后的生活污水和部分处理合格 的废水， 最终实现处理后废水和膜站的浓盐水与熄 焦用水的平衡， 熄焦作为生产废水的终端用户。
4） 收集生活污水后进行简单除油过滤， 用于 循环冲厕、绿化、清扫地面、抑制煤场扬尘以及其 他水质要求不高的用户。
为此， 宣钢焦化厂经过多年的建设和改造， 从 大量地下水一次用后直排， 到经过多次利用外排， 再到建设制冷站， 回收各种废水， 实现废水零排 放， 逐步建立了比较完善的水综合利用系统。
3 水平衡系统的构建
焦化厂水系统， 按照水质和用途构建为以下几 部分。
3.1 循环水系统
1） 新炼焦循环水系统。新炼焦循环水系统用 于3#、4# 焦炉煤气初冷器一段、二段的冷却， 循环 水流量为1 800t/h。
2） 净化车间循环水系统。净化车间循环水系 统主要用于1#、2# 焦炉初冷器一段、二段的煤气冷 却（冬季一段为采暖水循环）、净化车间其他工序 介质的冷却、制冷站介质的循环冷却， 工艺用凉水 塔和制冷站凉水塔并用， 总流量为4 900t/h。
3.2 制冷水系统
焦化厂制冷水系统主要用于净化车间煤气初冷 器的三段冷却和部分需要低温运行工艺介质的冷 却， 属于闭路循环使用， 系统滴漏损耗约4t/h （该 水量主要泄漏进循环水系统， 所以不再计入新水消 耗量）。
3.3 除盐水系统
焦化厂有两套反渗透膜除盐水系统， 除盐水生 产能力分别为120t/h 和80t/h； 主要用户有锅炉、 夏季循环水用补充水、净化车间硫酸废热锅炉用 水、制冷站减温减压用水。
3.4 生产废水处理系统
焦化厂生产过程产生的废水按照主体工艺和辅 助工艺的不同， 废水中主要成分的差别， 可以分为 A、B 两类。
3.4.1 A 类废水
1） 主要来源。炼焦过程中产生的物理和化合 水， 粗苯蒸馏过程中的分离水， AS 循环工艺后硫 铵酸气冷却后的冷凝水， 焦油等产品分离水。这些 水最终形成剩余氨水， 经蒸氨后成为蒸氨废水， 目 前焦化厂满负荷生产， 蒸氨废水量为45～55t/h。
2） 主要成分和处理特点。这部分废水成分复 杂， 其主要成分有酚、氰、COD、氨氮、油类等， 这些污染成分具有焦化行业的特点， 不能通过自然 降解排放， 必须经过生物化学处理才能达到国家标 准。我厂投资约1 900 万元建成的AO 生物脱氮系 统专为处理此废水， 目前运行稳定， 处理后的废水 约75t/h 进入旧曝气池， 与膜站产生的浓盐水混合 后， 用泵打到焦炉熄焦。
3.4.2 B 类废水
1） 主要来源。第一部分是生产除盐水的膜处 理站产生的浓盐水， 我厂有两座膜处理系统， 除盐 水产量冬季、夏季不同， 冬季约70～90t/h， 夏季约 100～130t/h， 相应浓盐水的产量冬、夏季大致为 26t/h 和38t/h； 第二部分为以色列产循环水自动过 滤器的排污水， 因为使用不太成熟， 流量不固定， 目前没有使用。
2） 主要成分和特点。此类水的主要特点是高 盐分， 主要是无机盐类， 有钙、镁、铁等碳酸盐。 以上两类废水作为熄焦用水的主要来源， 总量 约100～110t/h， 不足或多余部分用中水调节。 3.5 焦化厂的生活用水系统 焦化厂的生活用水户主要有浴池、办公室用 水， 其来源是城市自来水， 流量约25t/h， 直接排 入厂区下水道。
3.6 中水收集、循环利用系统
焦化厂新建成的中水循环系统是零排放工程的 主要内容之一， 主要设施包括： 分别在东西下水道 外排口新建的贮水收集池、刮泥调节池、气浮除油 池、过滤器、中水池和输送泵、管道。主要作用是 收集厂内生活用水， 经简单处理后供冲厕、清扫地 面、绿化等使用。必要时可以作为熄焦用水、循环 水、生脱稀释水的补充， 供水能力为60t/h， 部分 冲厕循环使用， 部分在终端用户消耗。
3.7 其他小循环系统
主要有焦油车间沥青冷却自循环系统， 锅炉冲 渣开放式自循环系统， 它们的耗水量很少， 在此不 再详细介绍。
3.8 冬季采暖水循环系统
该系统利用荒煤气的热能， 在净化车间初冷器 一段用水循环换热， 供居民采暖， 为防止采暖设施 结垢， 用加了阻垢缓蚀药剂的循环水作为补充水， 用以满足系统日常消耗。
4 运行效果
通过以上系统的构建， 满足了焦化厂各水用户 的要求， 同时加强日常的综合管理， 基本实现了全 厂用水的综合平衡和废水零排放， 降低了水耗， 节 能减排效果和经济效益都十分明显。
5 存在问题及改进
经过多年的建设和改造， 基本实现了焦化厂零 排放系统稳定运行， 但也存在一些问题。
1） 循环水质量控制问题。目前宣钢焦化厂通 过冬夏季不同的方式， 虽然解决了循环水蒸发浓缩 过程中盐分的平衡与控制问题， 较好的控制了循环 水钙、氯离子的浓缩倍数， 但循环水浊度问题没有 解决， 使用的以色列自动反洗过滤器因多种原因没 有达到预期效果， 导致循环水浊度长期超标， 最高 达到130mg/L。在采用自动冲洗沙滤器、微孔过滤 器或改进原过滤网后， 此问题有望解决。
2） 系统容量和正常运行问题。目前东西集水 井因沉积物逐渐增加， 又没有除渣设施， 需要定期 停用清理， 清理期间部分水被迫外排。旧曝气池容 量较小， 炼焦检修时水位偏高， 有时浓盐水被迫外 排。冬季管网路线长， 保温防冻工作量较大。建立 事故应急贮水池并将部分旧池改造利用后， 储量不 足问题将得以解决。
3） 制冷机能力不足问题。由于3 台制冷机蒸 汽供应减温减压装置是按两开一备设计， 在增加换 热设备后开3 台制冷机能力稍显不足， 导致制冷机 能力降低。在引入公司低压蒸汽， 增加制冷系统总 蒸汽供给能力后， 问题将得以解决。
4） 熄焦设备腐蚀问题。由于熄焦废水中有少 量的酚、氰类介质， 使熄焦设备腐蚀比原来快， 我 们准备添加部分缓蚀药剂加以解决。
6 结束语
实现废水零排放从理论上和实际上都是可行 的， 关键是建立综合用水平衡系统， 实现循环利用 和分级利用， 将熄焦作为终端用户， 并解决循环水 系统排污和排盐问题， 严格控制工艺操作， 提高换 热设备效率， 降低工艺蒸汽消耗。
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