焦化企業循環水的處理工藝研究

李 剛

(山西焦化集團(股份)有限公司焦油粗苯加工廠，山西 臨汾 041606)

引 言

隨著科學技術的不斷發展，人類經濟社會的進步對焦化產品的需求日益增多，已經成為人們生活中不可缺少的部分。焦化產品在生產過程中需要消耗大量的水資源，因此每個焦化廠均配備有水循環系統，作為焦化生產企業的核心系統。水循環系統工作時的穩定性和可靠性直接決定了焦化生產的安全性和經濟性，由于技術條件的限制，大部分焦化企業的水循環系統在進行凈化的過程中均采用了自然沉淀+藥物消毒的方式[1]，雖然成本較低，但實際循環周期長，凈化效果差，水循環量僅50%。隨著國家為保護水資源而實施的階梯水價政策，現有水循環系統水量浪費大的缺陷越加明顯，給焦化企業的生產經濟性帶來了嚴重的影響。本文提出了一種新的焦化企業循環水處理工藝，其采用了多重物理過濾的綜合凈化處理工藝，能夠將水循環量提升到70%以上，根據實際應用表明其具有工藝流程簡單、循環水處理效率高、經濟性好的優點，極大的提升了焦化企業的生產穩定性和經濟性，具有較大的應用推廣價值。

1 循環水系統工藝方案

山西焦化集團有限公司是一家集煤焦化生產、銷售及技術服務于一體的煤炭綜合利用企業，現有JN60型焦爐6座，設計產能300萬t/a，配套有30萬t/a煤焦油加工、35萬t/a甲醇、10萬t/a苯精制、8萬t/a炭黑等，主要生產裝置38臺套，生產焦炭、硫酸銨、工業萘、瀝青、蒽油、洗油、酚類、炭黑、甲醇、苯類等45種產品。設置有焦化生產所配備的循環水處理系統、污水處理系統等，用于對廠內生產、生活用水進行處理。由于傳統的水循環系統存在著循環周期長、凈化效果差、水循環量低的缺陷，因此為了提升水循環系統的應用經濟性，滿足不斷擴大的產能需求，提出了一種新的循環水處理工藝。

根據焦化生產過程中產生廢水的水質特性和生產工藝流程，在循環水處理過程中不僅要對廢水內的污染物、懸浮物和水質硬度進行處理而且還需和現有的焦化生產工藝流程高度匹配，新提出的循環水處理系統工藝流程[2]。

由第155頁圖1可知，在該新的循環水系統工藝流程中，焦化生產過程中的生化產水以及廠區內的回流廢水首先進入到生化產水調節池內進行混合處理，混合均勻后由系統的循環水泵將其抽入到軟化混凝沉淀過濾池內，在池中加入生石灰、促凝劑、殺菌藥物等進行沉淀過濾處理，初步除去系統內的顆粒懸浮物和膠體。然后將初步過濾的循環水抽入到DJM[3]樹脂吸附處理系統內，對循環水的硬度等進行處理，處理完成后循環水從處理裝置的下側流入到中間靜置水池內。廠區內的另一部分排污水則同樣進入到清潔廢水調節池，在水池內進行初步沉淀和均質處理，然后通過循環水泵提升到軟化混凝沉淀過濾池內，在池中加入生石灰、促凝劑、殺菌藥物等進行沉淀過濾處理，初步除去系統內的顆粒懸浮物和膠體，然后將其抽入到中間水池內進行靜置處理。根據循環水用途和要求的不同，在中間水池內的水主要分為三個部分，一部分用于送至污水深處理裝置內對其進行反滲透處理和濃水過濾處理，提升其潔凈度，另一部分水則通過加壓進入到設置有超濾膜的過濾器內，進行精密過濾處理，除去循環水中的大分子顆粒，然后再經過納濾處理和反滲透處理最終形成達到飲用等級的潔凈水。還有一部分的水則可用于廠區內的反洗用水，最終通過該循環系統的處理，實現焦化生產過程中廢水的循環利用，根據實際應用表明，該新的循環水系統的水循環率可達70%，能夠顯著提升對廢水的再利用效果。

圖1 循環水系處理工藝流程圖

2 循環水處理效果及特點

根據該循環水系統的實際應用表明，其對焦化廢水處理后，水中的懸浮物量不超過2 mg/ml，水質的污染物指數小于0.8，系統的脫鹽率可達98.6%以上，處理后的水質完全能夠滿足再次焦化及廠區內基本生活用水需求，同時該循環水處理系統的循環水處理速度比優化前可提升34%以上，有效的縮短了循環水的處理時間。

該循環水處理工藝的突出特點在于綜合采用了多種水質過濾方案[4]，能夠根據不同的用途，對循環水進行專項處理，不僅提升了水處理速度，而且也有效的降低了循環水的處理成本。該循環水處理系統的另一個突出的優勢在于采用了生石灰軟化的工藝方法，由于焦化廢水內存在大量的碳酸鹽類化合物，因此采用生石灰可以對其進行有效的軟化處理，降

低循環水的硬度，有效的避免了采用傳統的碳酸鈉軟化處理時費用高、用量難控制的缺陷，提升了水質軟化處理的效率和經濟性。

在對循環水進行精過濾處理時，采用了混凝沉淀+超濾+反滲透處理的工藝方案[5]，能夠一步步的對循環水進行凈化處理，在處理過程中盡量采用了物理沉降方案，有效的降低了凈化處理的成本，同時在凈化過程中通過進行增壓處理的方式，加快了物理沉降效果，提升了凈化處理效率。

3 結論

針對現有的焦化企業循環水處理工藝流程繁瑣、經濟性差、循環水處理周期長、極大影響焦化處理效率和經濟性的現狀，提出了一種新的焦化企業循環水處理工藝，其采用了多重物理過濾的綜合凈化處理工藝，對該循環水處理工藝流程、特點和應用效果進行了分析，結果表明：

1) 該循環水處理工藝的突出特點在于綜合采用了多種水質過濾方案，能夠根據不同的用途，對循環水進行專項處理，水處理速度比優化前可提升34%以上，而且也有效的降低了循環水的處理成本。

2) 該循環水系統采用了生石灰對水質進行軟化處理，能夠有效的避免傳統的碳酸鈉軟化處理時費用高、用量難控制的缺陷，提升了水質軟化處理的效率和經濟性。

3) 采用了混凝沉淀+超濾+反滲透處理的工藝方案，在處理過程中盡量采用了物理沉降方案，有效的降低了凈化處理的成本，同時在凈化過程中通過進行增壓處理的方式，加快了物理沉降效果，提升了凈化處理效率，循環水系統的水循環率可達70%。