煤化工企業(yè)水平衡測試回水利用分析

崔　巖，阿金寰

(黑龍江省佳木斯水文局，黑龍江 佳木斯 154002)

?

煤化工企業(yè)水平衡測試回水利用分析

崔巖，阿金寰

(黑龍江省佳木斯水文局，黑龍江 佳木斯 154002)

摘要：煤化工是以煤為原料，經(jīng)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體燃料以及化學(xué)品的過程。在煤化工可利用的生產(chǎn)技術(shù)中，煉焦是應(yīng)用最早的工藝，并且至今仍然是化學(xué)工業(yè)中重要組成部分。煤的氣化在煤化工中占有重要地位，用于生產(chǎn)各種氣體燃料，潔凈的能源，有利于提高人民生活水平和環(huán)境保護(hù)。文章通過對黑龍江2個(gè)煤化工企業(yè)的水平衡測試的生產(chǎn)工藝流程，分析熄焦用水為污水處理后的回用水結(jié)合煤化工企業(yè)實(shí)際情況，提高工藝水回用率，可節(jié)約新鮮水的使用。

關(guān)鍵詞：煤化工；水平衡測試；煉焦；回用率；分析

1煤化工產(chǎn)品原理

煤化工是以煤為原料，經(jīng)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體燃料以及化學(xué)品的過程。主要包括煤的氣化、液化、干餾，以及焦油加工和電石乙炔化工等。在煤化工可利用的生產(chǎn)技術(shù)中，煉焦是應(yīng)用最早的工藝，并且至今仍然是化學(xué)工業(yè)中重要組成部分。煤的氣化在煤化工中占有重要地位，用于生產(chǎn)各種氣體燃料，潔凈的能源，有利于提高人民生活水平和環(huán)境保護(hù)。煤氣生產(chǎn)的合成氣是合成液體燃料等多種產(chǎn)品的原料[1]。

2煤化工企業(yè)現(xiàn)狀

以黑龍江兩個(gè)煤化工企業(yè)舉例說明：

黑龍江華豐煤化工有限公司位于黑龍江省雙鴨山市，公路連接201國道，公路交通極為方便，地理位置優(yōu)越，交通十分便利，為企業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間，是集采礦、選煤、煤化工一體的股份制企業(yè)。公司主要車間包括備煤車間、煉焦車間、化產(chǎn)車間、污水處理車間等4大車間，主要以生產(chǎn)焦炭為主的企業(yè)。

七臺河市隆鵬煤炭發(fā)展有限責(zé)任公司于始建于2003年，企業(yè)的生產(chǎn)工藝有煉焦車間、化產(chǎn)車間、污水處理車間及洗煤車間。其生產(chǎn)流程主要分為洗煤、焦?fàn)t、冷鼓、脫苯及蒸氨，是集原煤、洗煤、煉焦、煤化工副產(chǎn)品深加工于一體的大型綜合煤炭加工的民營企業(yè)。

3煤化工企業(yè)的生產(chǎn)工藝流程

生產(chǎn)工藝流程為：

1)備煤和洗煤：其目的是降低煤的灰分，是混雜在煤中的矸石、煤矸共生的夾矸煤與煤炭按照其相對密度、外形及物理性狀方面的差異加以分離。

2)降低原煤中的無機(jī)硫含量：以滿足不同用戶對煤炭質(zhì)量的指標(biāo)要求。

3)煉焦：過程分為焦?fàn)t和冷鼓2個(gè)工段，兩者既有分工又相互聯(lián)系。

4)化工產(chǎn)品目前有粗苯等。

5)蒸餾：蒸氨主要完成對于來自煉焦配合煤中的剩余氨水的蒸餾過程。

4煤化工企業(yè)供排水情況

4.1黑龍江華豐煤化工有限公司供排水情況

黑龍江華豐煤化工有限公司現(xiàn)有地下水井1眼，井深為115 m，廠內(nèi)設(shè)輸水管道，向各車間輸送生產(chǎn)、生活用水。

循環(huán)給水系統(tǒng)由循環(huán)泵及制冷循環(huán)泵供給生產(chǎn)循環(huán)水、制冷循環(huán)水，循環(huán)水及制冷循環(huán)水經(jīng)涼水塔、冷卻涼水塔冷卻后進(jìn)入循環(huán)池，再由循環(huán)給水泵升壓循環(huán)使用。

污水進(jìn)入污水處理池經(jīng)過生化等工藝處理后提取進(jìn)入熄焦蓄水池，用于熄焦并循環(huán)使用。

4.2七臺河市隆鵬煤炭發(fā)展有限責(zé)任公司供排水情況

七臺河市隆鵬煤炭發(fā)展有限責(zé)任公司現(xiàn)有地下水井7眼，井深在70～100 m(5眼井運(yùn)行，2眼井備用)。地下水通過自備井提取后進(jìn)入蓄水池，再由變頻恒壓供水裝置向全廠區(qū)供生產(chǎn)、消防、辦公及生活用水。廠內(nèi)設(shè)輸水管道，向各車間輸送生產(chǎn)、生活用水。

循環(huán)給水系統(tǒng)由循環(huán)泵及制冷循環(huán)泵供給生產(chǎn)循環(huán)水、制冷循環(huán)水，循環(huán)水及制冷循環(huán)水經(jīng)涼水塔、冷卻涼水塔冷卻后進(jìn)入循環(huán)池，再由循環(huán)給水泵升壓循環(huán)使用。污水進(jìn)入污水處理池經(jīng)過生化等工藝處理后提取進(jìn)入熄焦蓄水池，用于熄焦并循環(huán)使用。公司2011年3月遷入新廠址投入使用后，其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)能力達(dá)到了國內(nèi)先進(jìn)水平。所采用的污水處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了中水回用和廢水零排放。

5煉焦車間用水系統(tǒng)水平衡圖[2]

5.1黑龍江華豐煤化工有限公司煉焦車間用水系統(tǒng)

黑龍江華豐煤化工有限公司煉焦車間用水平衡圖見圖1。

5.2七臺河市隆鵬煤炭發(fā)展有限責(zé)任公司煉焦車間用水系統(tǒng)

七臺河市隆鵬煤炭發(fā)展有限責(zé)任公司煉焦車間用水平衡圖見圖2。

圖1黑龍江華豐煤化工有限公司煉焦車間用水平衡圖

圖2　七臺河市隆鵬煤炭發(fā)展有限責(zé)任公司煉焦車間用水平衡圖

6中水回用

黑龍江華豐煤化工有限公司熄焦用水為污水處理池處理后的回用水，用水量為420m3中水重復(fù)使用。消耗量為190.7m3/d，由回用水補(bǔ)充。用水分析匯總見表1。

表1　華豐煤化工有限公司用水分析匯總表

七臺河市隆鵬煤炭發(fā)展有限責(zé)任公司熄焦用水為污水處理池處理后的回用水，熄焦蓄水池中497.8t中水重復(fù)使用。熄焦消耗324.7m3/d，由回用水補(bǔ)充。污水處理池處理煤氣廢液192m3/d，其它排水24.7m3/d，需用新鮮水110 .2m3/d。用水分析匯總見表2。

表2　隆鵬煤炭發(fā)展有限責(zé)任公司用水分析匯總表

7節(jié)水潛力分析及整改建議

7.1節(jié)水潛力分析[3]

七臺河市隆鵬煤炭發(fā)展有限責(zé)任公司其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)屬國內(nèi)先進(jìn)水平，其節(jié)水工作考慮較全面，但目前熄焦的蒸汽沒有回收裝置，如按30%回收每年可節(jié)省水量3.6萬m3。另外，隨著生產(chǎn)量的擴(kuò)大，蒸氨產(chǎn)生的廢液進(jìn)入污水處理后用于熄焦后將有剩余，這部分水經(jīng)處理后用于洗煤可節(jié)約新鮮水的使用。

黑龍江華豐煤化工有限公司應(yīng)改進(jìn)污水處理設(shè)備，對廢污水進(jìn)行深度處理，達(dá)到工業(yè)企業(yè)的用水標(biāo)準(zhǔn)，供各車間用水，可節(jié)約大量的新鮮水。同時(shí)，可以對清潔的廢水回收利用，避免水資源不必要的浪費(fèi)。

7.2整改建議

整改建議如下：

1)在上述測試和分析工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合煤化工企業(yè)實(shí)際情況，制定合理性用水規(guī)劃，工藝條件一定的情況下盡量增大企業(yè)的重復(fù)利用水量，重點(diǎn)提高工藝水回用率，從而減少新水量。

2)工藝水回用率是考核工業(yè)生產(chǎn)中工藝水回用程度的專項(xiàng)性指標(biāo)，是重復(fù)利用率的一個(gè)重要組成部分，用可能的不用水或少用水的生產(chǎn)工藝來改造、代替原來的工藝從而使用水量減少，達(dá)到節(jié)約用水的最終目的。而沒有計(jì)量水表控制的車間要安裝水表，使之符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

3)改進(jìn)污水處理設(shè)備，對廢污水進(jìn)行深度處理，達(dá)到工業(yè)企業(yè)的用水標(biāo)準(zhǔn)，供各車間用水，可節(jié)約大量的新鮮水，對清潔的廢水回收利用，避免水資源不必要的浪費(fèi)。

4)企業(yè)可建立自己的用水臺帳和統(tǒng)計(jì)報(bào)表，根據(jù)用水統(tǒng)計(jì)資料進(jìn)行分析，隨時(shí)掌握本企業(yè)的用水動向、發(fā)展水平和用水中存在的問題，或可能發(fā)生的隱患，以便采取整改措施，保證企業(yè)合理用水和節(jié)約用水。

參考文獻(xiàn)：

[1]常明旺.三維水平衡測試的設(shè)計(jì)及審核評價(jià)[M].北京：中國質(zhì)檢出版社，2015：20-60.

[2]李智慧.水平衡測試技術(shù)[R].太原：山西省水資源研究所，2007.

[3]全國節(jié)約用水辦公室.水平衡測試典型案例分析[M].北京：中國水利水電出版社，2013：10-70.

文章編號：1007-7596(2016)02-0089-03

[收稿日期]2015-11-18

[作者簡介]崔巖(1988-)，女，黑龍江七臺河人，助理工程師；阿金寰(1989-)，男，黑龍江雙鴨山人，助理工程師。

中圖分類號：X703

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B