循環(huán)水零排污技術(shù)在焦化生產(chǎn)企業(yè)上的應(yīng)用

陳 淼

(山東鋼鐵股份有限公司濟(jì)南分公司化工廠,山東濟(jì)南 250101)

循環(huán)水零排污技術(shù)在焦化生產(chǎn)企業(yè)上的應(yīng)用

陳 淼

(山東鋼鐵股份有限公司濟(jì)南分公司化工廠,山東濟(jì)南 250101)

山東鋼鐵股份有限公司濟(jì)南分公司化工廠采用一整套低費(fèi)用水處理技術(shù),降低循環(huán)水的濁度和總?cè)芙夤腆w量,減少系統(tǒng)補(bǔ)水量,提高濃縮倍數(shù),改善整體循環(huán)水的水質(zhì)狀況,降低處理費(fèi)用及運(yùn)行費(fèi)用,最后實(shí)現(xiàn)焦化生產(chǎn)企業(yè)循環(huán)水“零排污”。此項(xiàng)技術(shù)節(jié)約水資源,降低排污水量,從而減少其對(duì)環(huán)境的污染,降低循環(huán)水處理成本,有著積極的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和環(huán)保效益。

零排污;煉焦;環(huán)保

1 我國(guó)水資源的現(xiàn)狀

我國(guó)年均水資源總量為29 516億m3,人均水量?jī)H為1900 m3,僅相當(dāng)于世界人均的1/ 4,低于人均3000 m3的輕度缺水標(biāo)準(zhǔn),是世界上缺水的國(guó)家之一。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,水資源短缺問(wèn)題日趨嚴(yán)重。缺水問(wèn)題將嚴(yán)重制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,并將引起生態(tài)環(huán)境退化、人居環(huán)境惡化、爭(zhēng)水矛盾日益突出等社會(huì)和環(huán)境問(wèn)題。循環(huán)利用水資源,減少新水消耗,減少排污是緩解水資源枯竭的重要途徑。

2 零排污技術(shù)可行性和必要性

面對(duì)如此缺水的嚴(yán)峻形勢(shì)和實(shí)際生產(chǎn)需要,節(jié)約用水零排污已經(jīng)成了我們國(guó)家的當(dāng)務(wù)之急。為了節(jié)約用水國(guó)家正在制定和實(shí)施一些具體舉措和政策,鼓勵(lì)節(jié)約用水、提高水的重復(fù)利用率、污水處理回用。我國(guó)正在逐步實(shí)行定量供水、提高水價(jià)、超量用水罰款的措施,對(duì)企業(yè)征收排污費(fèi)。在焦化行業(yè)處于低迷的市場(chǎng)情況下,如何減少新水消耗,變廢為寶,節(jié)省排污費(fèi),緩解企業(yè)經(jīng)濟(jì)壓力成為重中之重。

焦化生產(chǎn)企業(yè)用水分為生產(chǎn)用水和生活用水。生產(chǎn)用水又分新水和循環(huán)水。循環(huán)水根據(jù)要求,要有一定高濃度水排放,還有蒸發(fā)損失、風(fēng)吹損失等,所以循環(huán)水系統(tǒng)需要有補(bǔ)充。現(xiàn)在多數(shù)企業(yè)的循環(huán)水是用新水補(bǔ)充,生產(chǎn)廢水、生活污水、高濃度循環(huán)水和污水處理工序出水都作為污水排放了。本研究嘗試把生活污水、循環(huán)水濃水、污水處理工序出水及工藝過(guò)程生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理,去除水的濁度,降低水的硬度和鹽含量,使處理出水的硬度低于新水的硬度,二者混合后作為進(jìn)入冷卻水池的補(bǔ)充水。這樣運(yùn)行一段時(shí)間后,循環(huán)水總體的鹽含量和硬度降低,系統(tǒng)濃縮倍數(shù)可逐步提高,循環(huán)水水質(zhì)逐漸變好,新水用量和排污水量不斷減少,形成系統(tǒng)的良性循環(huán)。這樣做能夠節(jié)約新水用量,在技術(shù)上可行,經(jīng)濟(jì)上也是有效益的。

3 化工廠改善前排污水組成及使用情況

3.1 改善前基本情況

改善前,化工廠排污中水由兩部分組成:一部分為能源動(dòng)力廠供應(yīng)的中水,一部分為化工廠中、低溫水系統(tǒng)的排污水。目前已形成環(huán)路,構(gòu)建一個(gè)單獨(dú)的水系統(tǒng),主要用于綠化、沖洗衛(wèi)生、焦?fàn)t上升管水封、以及部分非關(guān)鍵設(shè)備的冷卻,這部分廢水沒(méi)得到最大程度的利用,同時(shí)也增加了新水的補(bǔ)充量,增加了生產(chǎn)成本。

3.2 排污模式

化工廠循環(huán)水分為三個(gè)系統(tǒng),循環(huán)水系統(tǒng)的負(fù)責(zé)車間是供排水車間。其中一系統(tǒng)循環(huán)水除了承擔(dān)著回收一系統(tǒng)、焦油加工系統(tǒng)的冷卻任務(wù)外,還承擔(dān)著70 t干熄焦、100 t干熄焦、煉鐵廠球團(tuán)區(qū)域的冷卻任務(wù),其循環(huán)量為7000 m3/h～14 000 m3/h;二系統(tǒng)循環(huán)水承擔(dān)著回收二系統(tǒng)、煉鐵廠150 t干熄焦及其發(fā)電系統(tǒng)的冷卻任務(wù),其循環(huán)量為2700 m3/h～7000 m3/h;三系統(tǒng)循環(huán)水承擔(dān)著回收三系統(tǒng)、160 t干熄焦、鮑德氣體公司焦化空壓站的冷卻任務(wù),其循環(huán)量為7000 m3/h～9500 m3/h。

為確保化工廠三個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)達(dá)標(biāo)穩(wěn)定運(yùn)行,按照要求這三個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)通過(guò)各自的排污泵定期排污,其排污水總量在260 t/h左右。為提高水資源綜合利用水平,化工廠將這部分排污水與能源動(dòng)力廠焦化區(qū)域制水站的濃鹽水、160 t干熄焦發(fā)電系統(tǒng)排污水統(tǒng)一收集,構(gòu)建了化工廠中水管網(wǎng),用于化工廠區(qū)域綠化、沖洗馬路、化工廠非關(guān)鍵冷卻設(shè)備、硫銨系統(tǒng)配母液、采暖水補(bǔ)水、焦?fàn)t上升管水封用水,剩余部分外排。

3.3 面臨的問(wèn)題

公司從2014年1月1日開(kāi)始,對(duì)各個(gè)二級(jí)廠征收排污費(fèi),征收的標(biāo)準(zhǔn)如下:依據(jù)計(jì)量質(zhì)檢中心提供的新水消耗數(shù)據(jù),乘以0.7的系數(shù),作為該單位外排污水量。噸污水征收5元的排污費(fèi)。目前,化工廠每月消耗28萬(wàn)噸左右新水,這樣每月需要繳納98萬(wàn)元左右的排污費(fèi)。在嚴(yán)重低迷的市場(chǎng)寒冬下,一年僅排污費(fèi)就需要多增加1000萬(wàn)元左右,這對(duì)化工廠來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的經(jīng)濟(jì)包袱。另外化工廠循環(huán)水三系統(tǒng)排污泵因壓力不足,無(wú)法并入化工廠中水管網(wǎng),其排污水直接排入焦化南口,需要盡快更換排污泵,確保該部分排污水能夠并入中水管網(wǎng)。

4 零排污改造方案

4.1 循環(huán)水排污改造

根據(jù)分廠要求,需要在一月份實(shí)現(xiàn)各個(gè)車間零外排,二月份實(shí)現(xiàn)化工廠循環(huán)水排污零外排(不包括生活污水),化工廠新水消耗量控制在260t/h左右。

(1)自1月10日開(kāi)始,供排水車間嚴(yán)格按照濃縮倍數(shù)2.5±0.5的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)三個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)間歇排污。

(2)與循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行維保單位溝通,適當(dāng)調(diào)整藥劑,確保濃縮倍數(shù)提高后,水系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

(3)化驗(yàn)車間每天檢測(cè)循環(huán)水水質(zhì),報(bào)供排水車間留存檢查,由供排水車間安排專人計(jì)算濃縮倍數(shù),并據(jù)此編排三個(gè)系統(tǒng)排污計(jì)劃,制定循環(huán)水系統(tǒng)排污管理流程,實(shí)施計(jì)劃排污。

(4)充分利用能源動(dòng)力廠的中水和濃鹽水,盡可能的利用中水、濃鹽水替代生產(chǎn)用水,減少生產(chǎn)用水的消耗量,并根據(jù)中低溫水溫度,合理控制開(kāi)停涼水塔風(fēng)扇,減少上塔循環(huán)水揮發(fā)量。定期協(xié)調(diào)煉鐵球團(tuán)區(qū)調(diào)度,如球團(tuán)豎爐停工,及時(shí)停供球團(tuán)用中溫水泵,減少新水消耗和電耗。對(duì)各工段產(chǎn)生的蒸汽冷凝水進(jìn)行收集回用。定期對(duì)中低溫水管線進(jìn)行巡檢、排查,杜絕水管道泄漏。采暖運(yùn)行期間,三系統(tǒng)采暖水槽根據(jù)液位適當(dāng)補(bǔ)水,杜絕采暖水槽滿流現(xiàn)象。建立排污泵運(yùn)行記錄,詳細(xì)記錄排污泵的運(yùn)行時(shí)間、排污前系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)。

(5)由供排水車間負(fù)責(zé)制定出三個(gè)系統(tǒng)排污泵改造方案,報(bào)機(jī)動(dòng)科、生產(chǎn)科,由機(jī)動(dòng)科組織實(shí)施,確保1月30號(hào)前完成。確保壓力足夠并并入中水管網(wǎng)。

(6)各個(gè)車間循環(huán)水零排放改造后,組織專人完成化工廠排污管線普查,并形成簡(jiǎn)圖,注明各個(gè)車間的排污水出口。1月20號(hào)對(duì)所有車間的排污口進(jìn)行封堵,沒(méi)有安環(huán)科、生產(chǎn)科同意,各個(gè)車間區(qū)域的排污水嚴(yán)禁外排。生產(chǎn)科調(diào)度室每天組織對(duì)各個(gè)車間排污水出口水量進(jìn)行檢查、通報(bào)。

(7)1月30號(hào)前完成化工廠區(qū)域外排水口的封堵工作,在備煤路南頭設(shè)立中水應(yīng)急排污口,當(dāng)化工廠循環(huán)水排污量增加,中水無(wú)法全部消化時(shí),通過(guò)應(yīng)急排污口,排入焦化南口,外排前,對(duì)中水取樣化驗(yàn),確保合格。

4.2 生活污水改造

化工廠生活污水主要集中匯總到一系統(tǒng)排水溝,該排水溝封閉后,為確保生活污水的回收需要做如下工作。

(1)在排水溝設(shè)置兩道過(guò)濾網(wǎng),將生活污水內(nèi)各種雜物過(guò)濾,人工定期清理過(guò)濾網(wǎng)以及過(guò)濾出的各種雜物。

(2)在一系統(tǒng)硫酸槽區(qū)外靠鐵路側(cè)的空地處設(shè)立污水沉淀池,該沉淀池長(zhǎng)寬均為3 m,比外排水溝深2 m,上設(shè)可以載重的鋼制蓋板。

(3)污水經(jīng)外排水溝匯集入沉淀池,沉淀池設(shè)立一臺(tái)潛水泵,鋪設(shè)直徑50 mm的管道,將污水抽入一系統(tǒng)蒸氨廢水槽,與蒸氨廢水混合后送生脫調(diào)節(jié)池。為便于控制,沉淀池設(shè)置最低、最高液位,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抽水外送。

4.3 經(jīng)濟(jì)效益核算

改善后用水量由原來(lái)平均消耗260 m3/ h降低到目前150 m3/h,全年共計(jì)可減少新水消耗約為:

(260 m3/h-150 m3/h)×24 h×365= 963 600 m3,

帶來(lái)直接經(jīng)濟(jì)效益約為:

963 600 m3×5元/m3=481.8萬(wàn)元。

減少排污費(fèi)(260 m3/h-150 m3/h) ×24 h×365×0.7×5=337.3萬(wàn)元

循環(huán)水排污再次利用方面:

濃鹽水替代新水項(xiàng)目,大幅降低新水消耗,可節(jié)約新水40 m3/h;

年效益=40 m3/h×24 h×365×5= 175.2萬(wàn)元。

通過(guò)對(duì)循環(huán)水零排污的改善及再利用,帶來(lái)直接經(jīng)濟(jì)效益481.8+337.3+175.2= 994.3萬(wàn)元,為化工廠降本增效做出了很大的貢獻(xiàn),同時(shí),這種解決問(wèn)題的態(tài)度,創(chuàng)新的理念,為其他部門(mén)開(kāi)展降本增效工作起到了一個(gè)良好的帶頭作用。

4.4 環(huán)境效益

化工廠通過(guò)努力,極大程度地降低了新水的消耗,并且實(shí)現(xiàn)了廢水的再次利用。在一定程度上,真正實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)生活污水零排放,改善了焦化工廠外排水對(duì)環(huán)境污染的問(wèn)題,同時(shí)也緩解了濟(jì)南市旱季供水困難。另外以上措施也極大地改善了職工的操作環(huán)境,用“環(huán)境就是效益”的理念促使廣大職工與相關(guān)部門(mén)不斷創(chuàng)新工作。

5 結(jié)語(yǔ)

山東鋼鐵股份有限公司濟(jì)南分公司成功的利用現(xiàn)有資源將廠區(qū)生產(chǎn)生活水進(jìn)行回收再利用,真正實(shí)現(xiàn)了零排污,在一定程度上給焦化企業(yè)的節(jié)能降耗工作指出了新的方向,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。在鋼鐵行業(yè)十分嚴(yán)峻的今天,環(huán)保問(wèn)題日益突出,零排污在減少企業(yè)自身排污費(fèi)用的同時(shí),也減少了企業(yè)對(duì)外界的污水排放量,緩解了水資源的匱乏,社會(huì)意義巨大。

Application of Technology of Recycled Water“Zero Discharge”in Coking Mill

CHEN Miao

(Shandong lron&Steel Co.,Ltd.,Jinan Branch,Shemical plant)

Chemical Mill uses a series of waste water treating technology to reduce the mud and solid solution in recycled water,to reduce system water making up,to add solution concentration,to improve the general water quality,save running cost,and eventualy realizes“Zero discharge”of Coking Mill.The technology reduces water consumption,cuts water discharge,relieves environment pollution,and saves water treating cost.It has good benefit in economy,environment,and society.

zero discharge,coke making,environmental protection

TQ520.9

A

陳 淼,助理工程師,主要從事化產(chǎn)回收工藝研究以及循環(huán)水系統(tǒng)處理工作。