焦化企业循环水的处理工艺研究

2020-05-29李刚

山西化工 2020年2期

李刚

(山西焦化集团(股份)有限公司焦油粗苯加工厂，山西临汾 041606)

引言

随着科学技术的不断发展，人类经济社会的进步对焦化产品的需求日益增多，已经成为人们生活中不可缺少的部分。焦化产品在生产过程中需要消耗大量的水资源，因此每个焦化厂均配备有水循环系统，作为焦化生产企业的核心系统。水循环系统工作时的稳定性和可靠性直接决定了焦化生产的安全性和经济性，由于技术条件的限制，大部分焦化企业的水循环系统在进行净化的过程中均采用了自然沉淀+药物消毒的方式[1]，虽然成本较低，但实际循环周期长，净化效果差，水循环量仅50%。随着国家为保护水资源而实施的阶梯水价政策，现有水循环系统水量浪费大的缺陷越加明显，给焦化企业的生产经济性带来了严重的影响。本文提出了一种新的焦化企业循环水处理工艺，其采用了多重物理过滤的综合净化处理工艺，能够将水循环量提升到70%以上，根据实际应用表明其具有工艺流程简单、循环水处理效率高、经济性好的优点，极大的提升了焦化企业的生产稳定性和经济性，具有较大的应用推广价值。

1 循环水系统工艺方案

山西焦化集团有限公司是一家集煤焦化生产、销售及技术服务于一体的煤炭综合利用企业，现有JN60型焦炉6座，设计产能300万t/a，配套有30万t/a煤焦油加工、35万t/a甲醇、10万t/a苯精制、8万t/a炭黑等，主要生产装置38台套，生产焦炭、硫酸铵、工业萘、沥青、蒽油、洗油、酚类、炭黑、甲醇、苯类等45种产品。设置有焦化生产所配备的循环水处理系统、污水处理系统等，用于对厂内生产、生活用水进行处理。由于传统的水循环系统存在着循环周期长、净化效果差、水循环量低的缺陷，因此为了提升水循环系统的应用经济性，满足不断扩大的产能需求，提出了一种新的循环水处理工艺。

根据焦化生产过程中产生废水的水质特性和生产工艺流程，在循环水处理过程中不仅要对废水内的污染物、悬浮物和水质硬度进行处理而且还需和现有的焦化生产工艺流程高度匹配，新提出的循环水处理系统工艺流程[2]。

由第155页图1可知，在该新的循环水系统工艺流程中，焦化生产过程中的生化产水以及厂区内的回流废水首先进入到生化产水调节池内进行混合处理，混合均匀后由系统的循环水泵将其抽入到软化混凝沉淀过滤池内，在池中加入生石灰、促凝剂、杀菌药物等进行沉淀过滤处理，初步除去系统内的颗粒悬浮物和胶体。然后将初步过滤的循环水抽入到DJM[3]树脂吸附处理系统内，对循环水的硬度等进行处理，处理完成后循环水从处理装置的下侧流入到中间静置水池内。厂区内的另一部分排污水则同样进入到清洁废水调节池，在水池内进行初步沉淀和均质处理，然后通过循环水泵提升到软化混凝沉淀过滤池内，在池中加入生石灰、促凝剂、杀菌药物等进行沉淀过滤处理，初步除去系统内的颗粒悬浮物和胶体，然后将其抽入到中间水池内进行静置处理。根据循环水用途和要求的不同，在中间水池内的水主要分为三个部分，一部分用于送至污水深处理装置内对其进行反渗透处理和浓水过滤处理，提升其洁净度，另一部分水则通过加压进入到设置有超滤膜的过滤器内，进行精密过滤处理，除去循环水中的大分子颗粒，然后再经过纳滤处理和反渗透处理最终形成达到饮用等级的洁净水。还有一部分的水则可用于厂区内的反洗用水，最终通过该循环系统的处理，实现焦化生产过程中废水的循环利用，根据实际应用表明，该新的循环水系统的水循环率可达70%，能够显著提升对废水的再利用效果。

图1 循环水系处理工艺流程图

2 循环水处理效果及特点

根据该循环水系统的实际应用表明，其对焦化废水处理后，水中的悬浮物量不超过2 mg/ml，水质的污染物指数小于0.8，系统的脱盐率可达98.6%以上，处理后的水质完全能够满足再次焦化及厂区内基本生活用水需求，同时该循环水处理系统的循环水处理速度比优化前可提升34%以上，有效的缩短了循环水的处理时间。

该循环水处理工艺的突出特点在于综合采用了多种水质过滤方案[4]，能够根据不同的用途，对循环水进行专项处理，不仅提升了水处理速度，而且也有效的降低了循环水的处理成本。该循环水处理系统的另一个突出的优势在于采用了生石灰软化的工艺方法，由于焦化废水内存在大量的碳酸盐类化合物，因此采用生石灰可以对其进行有效的软化处理，降

低循环水的硬度，有效的避免了采用传统的碳酸钠软化处理时费用高、用量难控制的缺陷，提升了水质软化处理的效率和经济性。

在对循环水进行精过滤处理时，采用了混凝沉淀+超滤+反渗透处理的工艺方案[5]，能够一步步的对循环水进行净化处理，在处理过程中尽量采用了物理沉降方案，有效的降低了净化处理的成本，同时在净化过程中通过进行增压处理的方式，加快了物理沉降效果，提升了净化处理效率。