循环水零排污技术在焦化生产企业上的应用

陈 淼

(山东钢铁股份有限公司济南分公司化工厂,山东济南 250101)

循环水零排污技术在焦化生产企业上的应用

陈 淼

(山东钢铁股份有限公司济南分公司化工厂,山东济南 250101)

山东钢铁股份有限公司济南分公司化工厂采用一整套低费用水处理技术,降低循环水的浊度和总溶解固体量,减少系统补水量,提高浓缩倍数,改善整体循环水的水质状况,降低处理费用及运行费用,最后实现焦化生产企业循环水“零排污”。此项技术节约水资源,降低排污水量,从而减少其对环境的污染,降低循环水处理成本,有着积极的经济效益、环境效益和环保效益。

零排污;炼焦;环保

1 我国水资源的现状

我国年均水资源总量为29 516亿m3,人均水量仅为1900 m3,仅相当于世界人均的1/ 4,低于人均3000 m3的轻度缺水标准,是世界上缺水的国家之一。随着我国城市化进程的加快和国民经济的高速发展,水资源短缺问题日趋严重。缺水问题将严重制约我国经济可持续发展,并将引起生态环境退化、人居环境恶化、争水矛盾日益突出等社会和环境问题。循环利用水资源,减少新水消耗,减少排污是缓解水资源枯竭的重要途径。

2 零排污技术可行性和必要性

面对如此缺水的严峻形势和实际生产需要,节约用水零排污已经成了我们国家的当务之急。为了节约用水国家正在制定和实施一些具体举措和政策,鼓励节约用水、提高水的重复利用率、污水处理回用。我国正在逐步实行定量供水、提高水价、超量用水罚款的措施,对企业征收排污费。在焦化行业处于低迷的市场情况下,如何减少新水消耗,变废为宝,节省排污费,缓解企业经济压力成为重中之重。

焦化生产企业用水分为生产用水和生活用水。生产用水又分新水和循环水。循环水根据要求,要有一定高浓度水排放,还有蒸发损失、风吹损失等,所以循环水系统需要有补充。现在多数企业的循环水是用新水补充,生产废水、生活污水、高浓度循环水和污水处理工序出水都作为污水排放了。本研究尝试把生活污水、循环水浓水、污水处理工序出水及工艺过程生产废水进行处理,去除水的浊度,降低水的硬度和盐含量,使处理出水的硬度低于新水的硬度,二者混合后作为进入冷却水池的补充水。这样运行一段时间后,循环水总体的盐含量和硬度降低,系统浓缩倍数可逐步提高,循环水水质逐渐变好,新水用量和排污水量不断减少,形成系统的良性循环。这样做能够节约新水用量,在技术上可行,经济上也是有效益的。

3 化工厂改善前排污水组成及使用情况

3.1 改善前基本情况

改善前,化工厂排污中水由两部分组成:一部分为能源动力厂供应的中水,一部分为化工厂中、低温水系统的排污水。目前已形成环路,构建一个单独的水系统,主要用于绿化、冲洗卫生、焦炉上升管水封、以及部分非关键设备的冷却,这部分废水没得到最大程度的利用,同时也增加了新水的补充量,增加了生产成本。

3.2 排污模式

化工厂循环水分为三个系统,循环水系统的负责车间是供排水车间。其中一系统循环水除了承担着回收一系统、焦油加工系统的冷却任务外,还承担着70 t干熄焦、100 t干熄焦、炼铁厂球团区域的冷却任务,其循环量为7000 m3/h～14 000 m3/h;二系统循环水承担着回收二系统、炼铁厂150 t干熄焦及其发电系统的冷却任务,其循环量为2700 m3/h～7000 m3/h;三系统循环水承担着回收三系统、160 t干熄焦、鲍德气体公司焦化空压站的冷却任务,其循环量为7000 m3/h～9500 m3/h。

为确保化工厂三个循环水系统水质达标稳定运行,按照要求这三个循环水系统通过各自的排污泵定期排污,其排污水总量在260 t/h左右。为提高水资源综合利用水平,化工厂将这部分排污水与能源动力厂焦化区域制水站的浓盐水、160 t干熄焦发电系统排污水统一收集,构建了化工厂中水管网,用于化工厂区域绿化、冲洗马路、化工厂非关键冷却设备、硫铵系统配母液、采暖水补水、焦炉上升管水封用水,剩余部分外排。

3.3 面临的问题

公司从2014年1月1日开始,对各个二级厂征收排污费,征收的标准如下:依据计量质检中心提供的新水消耗数据,乘以0.7的系数,作为该单位外排污水量。吨污水征收5元的排污费。目前,化工厂每月消耗28万吨左右新水,这样每月需要缴纳98万元左右的排污费。在严重低迷的市场寒冬下,一年仅排污费就需要多增加1000万元左右,这对化工厂来说是一个巨大的经济包袱。另外化工厂循环水三系统排污泵因压力不足,无法并入化工厂中水管网,其排污水直接排入焦化南口,需要尽快更换排污泵,确保该部分排污水能够并入中水管网。

4 零排污改造方案

4.1 循环水排污改造

根据分厂要求,需要在一月份实现各个车间零外排,二月份实现化工厂循环水排污零外排(不包括生活污水),化工厂新水消耗量控制在260t/h左右。

(1)自1月10日开始,供排水车间严格按照浓缩倍数2.5±0.5的标准,对三个循环水系统进行循环间歇排污。

(2)与循环水系统运行维保单位沟通,适当调整药剂,确保浓缩倍数提高后,水系统安全稳定运行。

(3)化验车间每天检测循环水水质,报供排水车间留存检查,由供排水车间安排专人计算浓缩倍数,并据此编排三个系统排污计划,制定循环水系统排污管理流程,实施计划排污。

(4)充分利用能源动力厂的中水和浓盐水,尽可能的利用中水、浓盐水替代生产用水,减少生产用水的消耗量,并根据中低温水温度,合理控制开停凉水塔风扇,减少上塔循环水挥发量。定期协调炼铁球团区调度,如球团竖炉停工,及时停供球团用中温水泵,减少新水消耗和电耗。对各工段产生的蒸汽冷凝水进行收集回用。定期对中低温水管线进行巡检、排查,杜绝水管道泄漏。采暖运行期间,三系统采暖水槽根据液位适当补水,杜绝采暖水槽满流现象。建立排污泵运行记录,详细记录排污泵的运行时间、排污前系统的浓缩倍数。

(5)由供排水车间负责制定出三个系统排污泵改造方案,报机动科、生产科,由机动科组织实施,确保1月30号前完成。确保压力足够并并入中水管网。

(6)各个车间循环水零排放改造后,组织专人完成化工厂排污管线普查,并形成简图,注明各个车间的排污水出口。1月20号对所有车间的排污口进行封堵,没有安环科、生产科同意,各个车间区域的排污水严禁外排。生产科调度室每天组织对各个车间排污水出口水量进行检查、通报。

(7)1月30号前完成化工厂区域外排水口的封堵工作,在备煤路南头设立中水应急排污口,当化工厂循环水排污量增加,中水无法全部消化时,通过应急排污口,排入焦化南口,外排前,对中水取样化验,确保合格。

4.2 生活污水改造

化工厂生活污水主要集中汇总到一系统排水沟,该排水沟封闭后,为确保生活污水的回收需要做如下工作。

(1)在排水沟设置两道过滤网,将生活污水内各种杂物过滤,人工定期清理过滤网以及过滤出的各种杂物。

(2)在一系统硫酸槽区外靠铁路侧的空地处设立污水沉淀池,该沉淀池长宽均为3 m,比外排水沟深2 m,上设可以载重的钢制盖板。

(3)污水经外排水沟汇集入沉淀池,沉淀池设立一台潜水泵,铺设直径50 mm的管道,将污水抽入一系统蒸氨废水槽,与蒸氨废水混合后送生脱调节池。为便于控制,沉淀池设置最低、最高液位,实现自动抽水外送。

4.3 经济效益核算

改善后用水量由原来平均消耗260 m3/ h降低到目前150 m3/h,全年共计可减少新水消耗约为:

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

带来直接经济效益约为:

963 600 m3×5元/m3=481.8万元。

减少排污费(260 m3/h-150 m3/h) ×24 h×365×0.7×5=337.3万元

循环水排污再次利用方面:

浓盐水替代新水项目,大幅降低新水消耗,可节约新水40 m3/h;

年效益=40 m3/h×24 h×365×5= 175.2万元。

通过对循环水零排污的改善及再利用,带来直接经济效益481.8+337.3+175.2= 994.3万元,为化工厂降本增效做出了很大的贡献,同时,这种解决问题的态度,创新的理念,为其他部门开展降本增效工作起到了一个良好的带头作用。

4.4 环境效益

化工厂通过努力,极大程度地降低了新水的消耗,并且实现了废水的再次利用。在一定程度上,真正实现了生产生活污水零排放,改善了焦化工厂外排水对环境污染的问题,同时也缓解了济南市旱季供水困难。另外以上措施也极大地改善了职工的操作环境,用“环境就是效益”的理念促使广大职工与相关部门不断创新工作。

5 结语

山东钢铁股份有限公司济南分公司成功的利用现有资源将厂区生产生活水进行回收再利用,真正实现了零排污,在一定程度上给焦化企业的节能降耗工作指出了新的方向,具有良好的经济效益。在钢铁行业十分严峻的今天,环保问题日益突出,零排污在减少企业自身排污费用的同时,也减少了企业对外界的污水排放量,缓解了水资源的匮乏,社会意义巨大。

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

陈 淼,助理工程师,主要从事化产回收工艺研究以及循环水系统处理工作。