陳 淼

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

山東鋼鐵股份有限公司濟南分公司化工廠采用一整套低費用水處理技術(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,降低處理費用及運行費用,最后實現(xiàn)焦化生產(chǎn)企業(yè)循環(huán)水“零排污”。此項技術(shù)節(jié)約水資源,降低排污水量,從而減少其對環(huán)境的污染,降低循環(huán)水處理成本,有著積極的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和環(huán)保效益。

零排污;煉焦;環(huán)保

1 我國水資源的現(xiàn)狀

我國年均水資源總量為29 516億m3,人均水量僅為1900 m3,僅相當于世界人均的1/ 4,低于人均3000 m3的輕度缺水標準,是世界上缺水的國家之一。隨著我國城市化進程的加快和國民經(jīng)濟的高速發(fā)展,水資源短缺問題日趨嚴重。缺水問題將嚴重制約我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,并將引起生態(tài)環(huán)境退化、人居環(huán)境惡化、爭水矛盾日益突出等社會和環(huán)境問題。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

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

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)需要有補充。現(xiàn)在多數(shù)企業(yè)的循環(huán)水是用新水補充,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程生產(chǎn)廢水進行處理,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,二者混合后作為進入冷卻水池的補充水。這樣運行一段時間后,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)建一個單獨的水系統(tǒng),主要用于綠化、沖洗衛(wèi)生、焦爐上升管水封、以及部分非關(guān)鍵設(shè)備的冷卻,這部分廢水沒得到最大程度的利用,同時也增加了新水的補充量,增加了生產(chǎn)成本。

3.2 排污模式

化工廠循環(huán)水分為三個系統(tǒng),循環(huán)水系統(tǒng)的負責車間是供排水車間。其中一系統(tǒng)循環(huán)水除了承擔著回收一系統(tǒng)、焦油加工系統(tǒng)的冷卻任務(wù)外,還承擔著70 t干熄焦、100 t干熄焦、煉鐵廠球團區(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?；S三個循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)達標穩(wěn)定運行,按照要求這三個循環(huán)水系統(tǒng)通過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、采暖水補水、焦爐上升管水封用水,剩余部分外排。

3.3 面臨的問題

公司從2014年1月1日開始,對各個二級廠征收排污費,征收的標準如下:依據(jù)計量質(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。目前,化工廠每月消耗28萬噸左右新水,這樣每月需要繳納98萬元左右的排污費。在嚴重低迷的市場寒冬下,一年僅排污費就需要多增加1000萬元左右,這對化工廠來說是一個巨大的經(jīng)濟包袱。另外化工廠循環(huán)水三系統(tǒng)排污泵因壓力不足,無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,需要在一月份實現(xiàn)各個車間零外排,二月份實現(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日開始,供排水車間嚴格按照濃縮倍數(shù)2.5±0.5的標準,對三個循環(huán)水系統(tǒng)進行循環(huán)間歇排污。

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

(3)化驗車間每天檢測循環(huán)水水質(zhì),報供排水車間留存檢查,由供排水車間安排專人計算濃縮倍數(shù),并據(jù)此編排三個系統(tǒng)排污計劃,制定循環(huán)水系統(tǒng)排污管理流程,實施計劃排污。

(4)充分利用能源動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)煉鐵球團區(qū)調(diào)度,如球團豎爐停工,及時停供球團用中溫水泵,減少新水消耗和電耗。對各工段產(chǎn)生的蒸汽冷凝水進行收集回用。定期對中低溫水管線進行巡檢、排查,杜絕水管道泄漏。采暖運行期間,三系統(tǒng)采暖水槽根據(jù)液位適當補水,杜絕采暖水槽滿流現(xiàn)象。建立排污泵運行記錄,詳細記錄排污泵的運行時間、排污前系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)。

(5)由供排水車間負責制定出三個系統(tǒng)排污泵改造方案,報機動科、生產(chǎn)科,由機動科組織實施,確保1月30號前完成。確保壓力足夠并并入中水管網(wǎng)。

(6)各個車間循環(huán)水零排放改造后,組織專人完成化工廠排污管線普查,并形成簡圖,注明各個車間的排污水出口。1月20號對所有車間的排污口進行封堵,沒有安環(huán)科、生產(chǎn)科同意,各個車間區(qū)域的排污水嚴禁外排。生產(chǎn)科調(diào)度室每天組織對各個車間排污水出口水量進行檢查、通報。

(7)1月30號前完成化工廠區(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,當化工廠循環(huán)水排污量增加,中水無法全部消化時,通過應(yīng)急排污口,排入焦化南口,外排前,對中水取樣化驗,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)置兩道過濾網(wǎng),將生活污水內(nèi)各種雜物過濾,人工定期清理過濾網(wǎng)以及過濾出的各種雜物。

(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,實現(xiàn)自動抽水外送。

4.3 經(jīng)濟效益核算

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

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

帶來直接經(jīng)濟效益約為:

963 600 m3×5元/m3=481.8萬元。

減少排污費(260 m3/h-150 m3/h) ×24 h×365×0.7×5=337.3萬元

循環(huán)水排污再次利用方面:

濃鹽水替代新水項目,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= 175.2萬元。

通過對循環(huán)水零排污的改善及再利用,帶來直接經(jīng)濟效益481.8+337.3+175.2= 994.3萬元,為化工廠降本增效做出了很大的貢獻,同時,這種解決問題的態(tài)度,創(chuàng)新的理念,為其他部門開展降本增效工作起到了一個良好的帶頭作用。

4.4 環(huán)境效益

化工廠通過努力,極大程度地降低了新水的消耗,并且實現(xiàn)了廢水的再次利用。在一定程度上,真正實現(xiàn)了生產(chǎn)生活污水零排放,改善了焦化工廠外排水對環(huán)境污染的問題,同時也緩解了濟南市旱季供水困難。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)部門不斷創(chuàng)新工作。

5 結(jié)語

山東鋼鐵股份有限公司濟南分公司成功的利用現(xiàn)有資源將廠區(qū)生產(chǎn)生活水進行回收再利用,真正實現(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)濟效益。在鋼鐵行業(yè)十分嚴峻的今天,環(huán)保問題日益突出,零排污在減少企業(yè)自身排污費用的同時,也減少了企業(yè)對外界的污水排放量,緩解了水資源的匱乏,社會意義巨大。

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。