影響蒸氨廢水達(dá)標(biāo)的因素分析及控制措施

楊逢庭，周紅梅，玄振法

（萊蕪市泰山焦化有限公司，山東 萊蕪271100）

影響蒸氨廢水達(dá)標(biāo)的因素分析及控制措施

楊逢庭，周紅梅，玄振法

（萊蕪市泰山焦化有限公司，山東 萊蕪271100）

泰山焦化公司在分析影響蒸氨廢水達(dá)標(biāo)率影響因素的基礎(chǔ)上，通過(guò)改造剩余氨水流量泵、氨水過(guò)濾器、蒸氨塔、氨分縮器及堿液泵等設(shè)備，改進(jìn)氨水過(guò)濾器、射浮除油器和加堿等工藝，加強(qiáng)氨水過(guò)濾器操作、蒸氨操作和焦?fàn)t操作等措施，蒸氨廢水達(dá)標(biāo)率由11.29%提升至98.39%，氨氮、酚、氰化物、COD達(dá)標(biāo)率達(dá)到100%，為污水處理的正常運(yùn)行打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

蒸氨廢水；剩余氨水；氨氮；因素分析

1 前言

隨著國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格以及水資源的日益緊張，對(duì)焦化廢水進(jìn)行深度處理并回用于鋼鐵生產(chǎn)變得更加迫切。焦化廢水的主要來(lái)源是蒸氨廢水，蒸氨廢水是否達(dá)標(biāo)是影響污水處理能否正常運(yùn)行的至關(guān)因素。根據(jù)焦化行業(yè)污水處理環(huán)保要求，污水處理出水需達(dá)到GB 16171—2012《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中新建企業(yè)污染物最高允許排放標(biāo)準(zhǔn)中的間接排放級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，而污水處理出水達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵因素在于蒸氨廢水的進(jìn)水指標(biāo)及指標(biāo)的平穩(wěn)，為此，萊蕪市泰山焦化有限公司采取一系列措施達(dá)到提高蒸氨廢水達(dá)標(biāo)率的目的。

2 蒸氨系統(tǒng)工藝流程

由鼓冷來(lái)的剩余氨水進(jìn)入氨水過(guò)濾器去除氨水中的焦油等雜質(zhì)，進(jìn)入氨水換熱器中與蒸氨廢水換熱，剩余氨水被加熱至98℃后加入含30%NaOH的堿液后，進(jìn)入蒸氨塔。在蒸氨塔中被蒸汽直接蒸餾，蒸出的氨汽入氨分縮器，冷凝下來(lái)的液體入蒸氨塔頂作回流，未冷凝的含NH3～10%氨汽進(jìn)入氨冷凝冷卻器冷凝成濃氨水至溶液循環(huán)槽作為脫硫補(bǔ)充液。塔底排出的蒸氨廢水在氨水換熱器中與剩余氨水換熱后入廢水槽,由廢水泵加壓送入廢水冷卻器冷卻至40℃后送至生化處理（見(jiàn)圖1）。對(duì)2016年11月蒸氨廢水進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。

圖1 蒸氨系統(tǒng)工藝流程

表1 2016年11月蒸氨廢水出水指標(biāo)mg/L

由表1可知，蒸氨廢水氨氮、氰化物、COD及硫化物的合格率較低，嚴(yán)重影響污水的處理效果。

3 原因分析

1）原料氨水泵（即剩余氨水泵）性能下降，流量26m3/h。實(shí)際生產(chǎn)中，剩余氨水流量為32～35m3/h，該泵無(wú)法保證生產(chǎn)。

2）陶瓷膜氨水過(guò)濾器過(guò)濾效果不好。陶瓷膜過(guò)濾器有2臺(tái)，單臺(tái)容積為20.3m3，主要起過(guò)濾氨水中的焦油作用。由于運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)久，現(xiàn)陶瓷膜過(guò)濾器過(guò)濾效果降低，氨水中的焦油含量增加。主要表現(xiàn)在兩臺(tái)過(guò)濾器現(xiàn)在過(guò)濾室前后壓差降低，壓差為0.02 MPa左右,正常為0.1～0.12 MPa壓差，說(shuō)明該過(guò)濾器內(nèi)的陶瓷管脫落破裂，失去了過(guò)濾作用。另外2016年4月份拆檢時(shí)發(fā)現(xiàn)部分管子有裂紋。從6月份開(kāi)始，過(guò)濾器后換熱器排渣管、蒸氨塔排渣管內(nèi)的焦油量明顯增加，時(shí)常堵塞管道，說(shuō)明過(guò)濾器過(guò)濾效果明顯降低。正常情況下，過(guò)濾后的焦油含量為50～60mg/L。

3）蒸氨塔塔盤(pán)脫落、變形，影響蒸餾效果。蒸氨塔現(xiàn)有兩臺(tái)，塔盤(pán)為垂直篩板塔盤(pán)，每臺(tái)24層塔盤(pán)，投入運(yùn)行已有8 a。從運(yùn)行來(lái)看，塔盤(pán)脫落，泡罩部分丟失，使蒸氨效果降低。

4）塔頂氨分縮器換熱效果不好，換熱管道堵塞。氨分縮器是蒸氨塔頂?shù)脑O(shè)備，起到塔頂冷凝氨水打回流的作用，保證蒸餾效果。蒸氨塔有兩臺(tái)，1臺(tái)1個(gè)分縮器。目前，氨分縮器有3臺(tái)，其中2臺(tái)管束結(jié)垢嚴(yán)重堵塞。氨分縮器換熱面積為67m2,直徑Φ700mm。

5）冷凝冷卻器泄漏。脫硫現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)有2臺(tái)冷凝冷卻器，1臺(tái)換熱面積100m2，1臺(tái)40m2。自投產(chǎn)以來(lái)，冷凝冷卻器已檢修過(guò)多次，原材質(zhì)為不銹鋼304，但使用3個(gè)月就發(fā)生串漏，故將換熱管改為鈦合金管。目前在用的100m2和40m2的冷卻器外殼已嚴(yán)重腐蝕，已對(duì)外殼重新包裹焊接多次，但還是不能解決根本。現(xiàn)在2臺(tái)冷凝冷卻器頻繁泄漏，平均每周維修1次。

6）冷凝冷卻器后濃氨水管道變形嚴(yán)重，現(xiàn)管道為PPR管，受熱易變形。蒸氨加堿泵頻繁故障，造成流量計(jì)損壞。

4 改進(jìn)措施

4.1 設(shè)備改進(jìn)

1）安裝流量為40m3/h的剩余氨水流量泵，穩(wěn)定蒸氨的氨水量，杜絕流量忽高忽低，波及蒸氨。并對(duì)化產(chǎn)各系統(tǒng)進(jìn)行排查，做到清污分離，降低廢水產(chǎn)生量，減少蒸氨的處理負(fù)荷。

2）更換氨水過(guò)濾器陶瓷管，保證氨水過(guò)濾器的除油效果，并在剩余氨水槽、剩余氨水泵后，氨水過(guò)濾器前后增設(shè)取樣點(diǎn)，分析剩余氨水中的油含量，以便有效地指導(dǎo)射浮除油器、氨水過(guò)濾器的操作，并在日常操作中增加剩余氨水泵、氨水換熱器、氨水過(guò)濾器的放空次數(shù)。

3）更換蒸氨塔塔盤(pán)，并控制好蒸氨塔頂溫度（98～105）℃，塔低（103～115）℃。

4）更換蒸氨塔頂氨分縮器內(nèi)的管束，新增一臺(tái)100m2的冷凝冷卻器，材質(zhì)為鈦合金，以解決泄漏問(wèn)題，保證氨水的冷凝。因介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)，鋼制管道腐蝕性嚴(yán)重，將冷凝冷卻后管道改為內(nèi)襯搪瓷管道。

5）將堿液泵改為計(jì)量泵，并維修堿液流量計(jì)。精確控制加堿量，保證堿氨比。

4.2 工藝改進(jìn)

將原來(lái)1開(kāi)1備的陶瓷膜過(guò)濾器改為串聯(lián)操作，提高除油效果。為了增加焦油和氨水的分離效果，在射浮除油器中加入油水分離劑進(jìn)行協(xié)助焦油分離。為進(jìn)一步控制蒸氨廢水的pH值，并降低液堿的使用量，將液堿的加入口由氨水泵前改為剩余氨水進(jìn)蒸氨塔的入口處。脫硫提鹽回水杜絕進(jìn)入澄清槽，液位高時(shí)外排到煤場(chǎng)。

4.3 加強(qiáng)操作管理

1）加強(qiáng)氨水過(guò)濾器的操作。加強(qiáng)氨水過(guò)濾器反洗的頻次及時(shí)間，氨水過(guò)濾器的反洗頻次由原來(lái)1次/月增加為（1、2）次/周，反洗時(shí)間由10min增加至30min；增加氨水過(guò)濾器的蒸汽清洗，每月至少對(duì)氨水過(guò)濾器蒸汽清掃1次，每次時(shí)間不少于30min；增加氨水過(guò)濾器的放空排油操作，放空排油由原來(lái)每天1次改為每班1次，每次時(shí)間不低于30min。

2）加強(qiáng)蒸氨操作。加強(qiáng)對(duì)蒸氨崗位的培訓(xùn)，實(shí)行精益化管理，蒸氨質(zhì)量控制點(diǎn)措施見(jiàn)表2。

表2 蒸氨質(zhì)量控制點(diǎn)措施

3）加強(qiáng)機(jī)械化氨水澄清槽的操作。緊抓工藝紀(jì)律的執(zhí)行，嚴(yán)格規(guī)范職工的操作，每班泵放油3次，每次泵放油要徹底。

4）加強(qiáng)各槽、器類(lèi)底部排油。剩余氨水槽、氣浮除油器、氨水中間槽、氨水過(guò)濾器等排油由每周1次改為每班1次。

5）加強(qiáng)焦?fàn)t操作。通過(guò)加強(qiáng)裝煤操作、提高標(biāo)準(zhǔn)溫度、穩(wěn)定加熱制度等措施，爐頂空間溫度由780℃提高至810℃。

6）加強(qiáng)化驗(yàn)頻次。每周化驗(yàn)1次原料氨水的焦油含量，并反饋到崗位，形成記錄。

5 結(jié) 語(yǔ)

泰山焦化有限公司采取一系列蒸氨廢水達(dá)標(biāo)率改進(jìn)措施后，系統(tǒng)運(yùn)行良好，大幅提高了蒸氨廢水達(dá)標(biāo)率，蒸氨廢水達(dá)標(biāo)率由2016年11月的11.29%提升至2017年2月的98.39%，氨氮、酚、氰化物、COD達(dá)標(biāo)率達(dá)到100%。

單位名稱(chēng)和符號(hào)常見(jiàn)錯(cuò)誤用法

1）錯(cuò)將ppm等當(dāng)作單位使用。ppm、pphm、ppb為應(yīng)為的縮寫(xiě)，并不是計(jì)量單位的符號(hào)，也不是數(shù)學(xué)符號(hào)。他們所表示的含義為：ppm，parts permillion，10-6；pphm，parts per hundredmillion，10-8；ppb；parts per billion，10-9(美、法等)或 10-12(英、德等)。因此不能當(dāng)作單位，如12 ppm應(yīng)改為12×10-6。

2）用%（m/m）或%（V/V）等錯(cuò)誤表示。由于百分是純數(shù)字，所以質(zhì)量百分或體積百分的說(shuō)法是無(wú)意義的，也不能在百分符號(hào)上附加其他信息。可選用量的名稱(chēng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)等表示。如硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，或W(H2SO4)=5%。錯(cuò)誤用法是硫酸的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，或H2SO4%=5%。

（燕明宇）

Influence Factors Analysis and Control Measure for Ammonia Wastewater

YANG Fengting,ZHOU Hongmei,XUAN Zhenfa
（Tarzan coking co,laiwu city,Shandong Laiwu 271100）

The impact factors of ammonia wastewater rate was analyzed in Tarzan,laiwu coking limited.Through transformation remaining ammonia flow pump,ammonia filter device,steam ammonia tower,ammonia points shrink device and the lye pump equipment,improved ammonia filter device,shot floating except oil device and added alkali process,strengthening ammonia filter device operation,steam ammonia operation and coke oven operation,the steam ammonia wastewater standard rate was improved from 11.29%to 98.39%.And the discharge rate of the phenol,cyanide and COD was reached standard 100%.It lays a solid foundation for the normal operation of sewage treatment.

ammonia wastewater;residual ammonia;ammonia nitrogen;factor analysis

TQ520.6

B

1004-4620（2017）04-0054-02

2017-02-08

楊逢庭，男，1974年生，1990年畢業(yè)于山東省干部行政學(xué)院企業(yè)管理專(zhuān)業(yè)，2017年畢業(yè)于北京科技大學(xué)冶金工程專(zhuān)業(yè)。現(xiàn)為萊蕪市泰山焦化有限公司技術(shù)科科長(zhǎng)，高級(jí)工程師，從事焦化技術(shù)管理工作。