影响蒸氨废水达标的因素分析及控制措施

杨逢庭，周红梅，玄振法

（莱芜市泰山焦化有限公司，山东 莱芜271100）

影响蒸氨废水达标的因素分析及控制措施

杨逢庭，周红梅，玄振法

（莱芜市泰山焦化有限公司，山东 莱芜271100）

泰山焦化公司在分析影响蒸氨废水达标率影响因素的基础上，通过改造剩余氨水流量泵、氨水过滤器、蒸氨塔、氨分缩器及碱液泵等设备，改进氨水过滤器、射浮除油器和加碱等工艺，加强氨水过滤器操作、蒸氨操作和焦炉操作等措施，蒸氨废水达标率由11.29%提升至98.39%，氨氮、酚、氰化物、COD达标率达到100%，为污水处理的正常运行打下了坚实的基础。

蒸氨废水；剩余氨水；氨氮；因素分析

1 前言

随着国家环保标准的日益严格以及水资源的日益紧张，对焦化废水进行深度处理并回用于钢铁生产变得更加迫切。焦化废水的主要来源是蒸氨废水，蒸氨废水是否达标是影响污水处理能否正常运行的至关因素。根据焦化行业污水处理环保要求，污水处理出水需达到GB 16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》中新建企业污染物最高允许排放标准中的间接排放级标准，而污水处理出水达标的关键因素在于蒸氨废水的进水指标及指标的平稳，为此，莱芜市泰山焦化有限公司采取一系列措施达到提高蒸氨废水达标率的目的。

2 蒸氨系统工艺流程

由鼓冷来的剩余氨水进入氨水过滤器去除氨水中的焦油等杂质，进入氨水换热器中与蒸氨废水换热，剩余氨水被加热至98℃后加入含30%NaOH的碱液后，进入蒸氨塔。在蒸氨塔中被蒸汽直接蒸馏，蒸出的氨汽入氨分缩器，冷凝下来的液体入蒸氨塔顶作回流，未冷凝的含NH3～10%氨汽进入氨冷凝冷却器冷凝成浓氨水至溶液循环槽作为脱硫补充液。塔底排出的蒸氨废水在氨水换热器中与剩余氨水换热后入废水槽,由废水泵加压送入废水冷却器冷却至40℃后送至生化处理（见图1）。对2016年11月蒸氨废水进行了统计，统计结果见表1。

图1 蒸氨系统工艺流程

表1 2016年11月蒸氨废水出水指标mg/L

由表1可知，蒸氨废水氨氮、氰化物、COD及硫化物的合格率较低，严重影响污水的处理效果。

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。实际生产中，剩余氨水流量为32～35m3/h，该泵无法保证生产。

2）陶瓷膜氨水过滤器过滤效果不好。陶瓷膜过滤器有2台，单台容积为20.3m3，主要起过滤氨水中的焦油作用。由于运行时间长久，现陶瓷膜过滤器过滤效果降低，氨水中的焦油含量增加。主要表现在两台过滤器现在过滤室前后压差降低，压差为0.02 MPa左右,正常为0.1～0.12 MPa压差，说明该过滤器内的陶瓷管脱落破裂，失去了过滤作用。另外2016年4月份拆检时发现部分管子有裂纹。从6月份开始，过滤器后换热器排渣管、蒸氨塔排渣管内的焦油量明显增加，时常堵塞管道，说明过滤器过滤效果明显降低。正常情况下，过滤后的焦油含量为50～60mg/L。

3）蒸氨塔塔盘脱落、变形，影响蒸馏效果。蒸氨塔现有两台，塔盘为垂直筛板塔盘，每台24层塔盘，投入运行已有8 a。从运行来看，塔盘脱落，泡罩部分丢失，使蒸氨效果降低。

4）塔顶氨分缩器换热效果不好，换热管道堵塞。氨分缩器是蒸氨塔顶的设备，起到塔顶冷凝氨水打回流的作用，保证蒸馏效果。蒸氨塔有两台，1台1个分缩器。目前，氨分缩器有3台，其中2台管束结垢严重堵塞。氨分缩器换热面积为67m2,直径Φ700mm。

5）冷凝冷却器泄漏。脱硫现场现有2台冷凝冷却器，1台换热面积100m2，1台40m2。自投产以来，冷凝冷却器已检修过多次，原材质为不锈钢304，但使用3个月就发生串漏，故将换热管改为钛合金管。目前在用的100m2和40m2的冷却器外壳已严重腐蚀，已对外壳重新包裹焊接多次，但还是不能解决根本。现在2台冷凝冷却器频繁泄漏，平均每周维修1次。

6）冷凝冷却器后浓氨水管道变形严重，现管道为PPR管，受热易变形。蒸氨加碱泵频繁故障，造成流量计损坏。

4 改进措施

4.1 设备改进

1）安装流量为40m3/h的剩余氨水流量泵，稳定蒸氨的氨水量，杜绝流量忽高忽低，波及蒸氨。并对化产各系统进行排查，做到清污分离，降低废水产生量，减少蒸氨的处理负荷。

2）更换氨水过滤器陶瓷管，保证氨水过滤器的除油效果，并在剩余氨水槽、剩余氨水泵后，氨水过滤器前后增设取样点，分析剩余氨水中的油含量，以便有效地指导射浮除油器、氨水过滤器的操作，并在日常操作中增加剩余氨水泵、氨水换热器、氨水过滤器的放空次数。

3）更换蒸氨塔塔盘，并控制好蒸氨塔顶温度（98～105）℃，塔低（103～115）℃。

4）更换蒸氨塔顶氨分缩器内的管束，新增一台100m2的冷凝冷却器，材质为钛合金，以解决泄漏问题，保证氨水的冷凝。因介质腐蚀性强，钢制管道腐蚀性严重，将冷凝冷却后管道改为内衬搪瓷管道。

5）将碱液泵改为计量泵，并维修碱液流量计。精确控制加碱量，保证碱氨比。

4.2 工艺改进

将原来1开1备的陶瓷膜过滤器改为串联操作，提高除油效果。为了增加焦油和氨水的分离效果，在射浮除油器中加入油水分离剂进行协助焦油分离。为进一步控制蒸氨废水的pH值，并降低液碱的使用量，将液碱的加入口由氨水泵前改为剩余氨水进蒸氨塔的入口处。脱硫提盐回水杜绝进入澄清槽，液位高时外排到煤场。

4.3 加强操作管理

1）加强氨水过滤器的操作。加强氨水过滤器反洗的频次及时间，氨水过滤器的反洗频次由原来1次/月增加为（1、2）次/周，反洗时间由10min增加至30min；增加氨水过滤器的蒸汽清洗，每月至少对氨水过滤器蒸汽清扫1次，每次时间不少于30min；增加氨水过滤器的放空排油操作，放空排油由原来每天1次改为每班1次，每次时间不低于30min。

2）加强蒸氨操作。加强对蒸氨岗位的培训，实行精益化管理，蒸氨质量控制点措施见表2。

表2 蒸氨质量控制点措施

3）加强机械化氨水澄清槽的操作。紧抓工艺纪律的执行，严格规范职工的操作，每班泵放油3次，每次泵放油要彻底。

4）加强各槽、器类底部排油。剩余氨水槽、气浮除油器、氨水中间槽、氨水过滤器等排油由每周1次改为每班1次。

5）加强焦炉操作。通过加强装煤操作、提高标准温度、稳定加热制度等措施，炉顶空间温度由780℃提高至810℃。

6）加强化验频次。每周化验1次原料氨水的焦油含量，并反馈到岗位，形成记录。

5 结 语

泰山焦化有限公司采取一系列蒸氨废水达标率改进措施后，系统运行良好，大幅提高了蒸氨废水达标率，蒸氨废水达标率由2016年11月的11.29%提升至2017年2月的98.39%，氨氮、酚、氰化物、COD达标率达到100%。

单位名称和符号常见错误用法

1）错将ppm等当作单位使用。ppm、pphm、ppb为应为的缩写，并不是计量单位的符号，也不是数学符号。他们所表示的含义为：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)。因此不能当作单位，如12 ppm应改为12×10-6。

2）用%（m/m）或%（V/V）等错误表示。由于百分是纯数字，所以质量百分或体积百分的说法是无意义的，也不能在百分符号上附加其他信息。可选用量的名称质量分数或体积分数等表示。如硫酸的质量分数，或W(H2SO4)=5%。错误用法是硫酸的质量百分数，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

杨逢庭，男，1974年生，1990年毕业于山东省干部行政学院企业管理专业，2017年毕业于北京科技大学冶金工程专业。现为莱芜市泰山焦化有限公司技术科科长，高级工程师，从事焦化技术管理工作。