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焦化廢水不脫酚處理

文檔作者：張敏姬長俠文檔來源：山東鋼鐵集團日照有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年08月08日
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昂j 巹l帚4朋
2016年8月
uJ ／1
Shandong
T口 孟
Metallurgy
焦化廢水不脫酚處理
張敏，姬長俠
(山東鋼鐵集團日照有限公司焦化項目部，山東日照276827)
摘要：針對溶劑脫酚工序在運行過程中存在著萃取效率低，運行成本高，出水水質(zhì)波動的問題，通過采取強化除油、減少
剩余氨水水量、提高生物脫酚效率等措施，停運溶劑脫酚工序后，生物脫酚后出水穩(wěn)定達到排放標準，每年降低廢水處理費
用43l萬元。
關(guān)鍵詞：焦化廢水；剩余氨水；除油；溶劑脫酚；生物脫酚
中圖分類號：X784 文獻標識碼：B 文章編號：1004—4620(2016)04—0049—03
1 前言
焦化廢水是指煉焦過程中產(chǎn)生的高濃度有機
廢水，其組分復雜、難降解的有機物多，一直是行業(yè)
處理的難點和研究的熱點。濟鋼焦化廢水處理采
用傳統(tǒng)焦化廢水處理工藝，經(jīng)過物理法和生化法兩
級脫酚T序處理后，出水含酚指標基本在0．5 mg／L
以內(nèi)。
溶劑脫酚工序在萃取過程中需消耗大量的萃
取劑粗苯和液堿以及蒸汽、水等能源，運行成本高，
出水含酚指標波動性較大，不利于生物脫酚T序的
穩(wěn)定，并且隨著生物脫酚技術(shù)的不斷發(fā)展及高效降
解苯酚的微生物菌種的選育和優(yōu)化，活性污泥適應(yīng)
性越來越強，對進水含酚要求越來越低，許多新建
的焦化廠直接采用預處理除油、蒸氨和生物脫酚工
序，省略了溶劑脫酚工序，生脫出水也能達到標準，
溶劑脫酚在廢水處理過程中的所占的比重越來越
小。為了降低廢水處理成本，提高各個工序的保障
能力，嘗試停運溶劑脫酚工序，探索是否可以不脫
酚的焦化廢水處理方式。
2 原有溶劑脫酚工藝簡介
濟鋼化工廠的溶劑脫酚工序流程如下：剩余氨
水進入3個原料氨水槽，靜止除油后經(jīng)原料氨水泵、
原料氨水換熱器進入萃取塔上部的氨水分布器；循
環(huán)油經(jīng)循環(huán)油槽、循環(huán)油泵、換熱器進入萃取塔下
部的油分布器。由于循環(huán)油、剩余氨水密度的不同
在萃取塔內(nèi)逆向流動而充分接觸苯酚在輕苯，剩余
氨水中的苯酚便轉(zhuǎn)移到循環(huán)油中去。脫酚后的廢
水在萃取塔底部與循環(huán)油分離后，進入脫酚氨水分
離器，經(jīng)脫酚氨水中問槽、脫酚氨水泵(廢水泵)送
收稿日期：2016-01—08
作者簡介：張敏，女，1983年生，2009年畢業(yè)于武漢科技大學化工專
業(yè)?，F(xiàn)為山東鋼鐵集團日照有限公司焦化項目部T程師，從事焦
化廢水處理及循環(huán)水處理管理工作。
往蒸氨工段；萃取苯酚后的循環(huán)油在萃取塔頂部與
氨水分離后進人清洗塔，澄清后依次進入3個串聯(lián)
的堿洗塔，從最后一個堿洗塔頂部進入循環(huán)油槽，
完成一次循環(huán)。循環(huán)油根據(jù)液位情況從新油槽進
行補充。在堿洗塔內(nèi)，循環(huán)油從堿洗塔底部緩慢上
升過程中與氫氧化鈉溶液充分接觸，苯酚與堿反
應(yīng)，循環(huán)油從最后一個堿洗塔頂部流入循環(huán)油槽。
3個堿洗塔是可以任意串聯(lián)使用的。酚鹽經(jīng)酚鹽泵
送往焦油車間粗酚T段，作為生產(chǎn)粗酚的原料。
溶劑脫酚工序工藝流程見圖1。
國
；
螄
H
圖1 溶劑脫酚工序工藝流程
濟鋼化T廠溶劑脫酚裝置原來有3套，分別配
套相應(yīng)的焦爐。原設(shè)計是將剩余氨水苯酚含量由
1 200 mg／L降低至200 mg／L。1 ～5 溶劑脫酚處理量
50 In ／h，由于運行時間長，設(shè)備老化嚴重，1 ～5 溶劑
脫酚系統(tǒng)已經(jīng)于2010年進行了拆除；6 、7 溶劑脫酚
于2005年運行，8 、9 溶劑脫酚于2009年開始運行，
6 、7 ，8 、9 處理量分別是35 1TI ／h。
3 存在問題分析
3．1 萃取和堿洗效率低
萃取和堿洗是溶劑脫酚]二序兩個重要的反應(yīng)
過程，萃取和堿洗效率越高，出水含酚指標越穩(wěn)
定。兩個過程相互聯(lián)系，相互影響，相互作用。其
中剩余氨水的乳化程度是重要的影響因素之一。
2014年5月前，溶劑脫酚運行比較穩(wěn)定，出水含酚穩(wěn)
定在200mg／L以內(nèi)，但6月進行除油項目改造，原有
49
第38卷
的廢水運行秩序被打破，再加上施工過程中存在動
火等高風險作業(yè)，剩余氨水除油和放油操作打破了
原有的平衡，剩余氨水乳化嚴重，脫酚和萃取效率
逐步降低，脫酚效率不到50％，出水含酚逐步上升。
2014年6 、7 ，8 、9 系統(tǒng)出水含酚指標見圖2。
暑
裔
札
丑
月份
圖2 2014年二套溶劑脫酚月平均出水含酚變化趨勢
堿洗和萃取效率的降低，一方面使得串塔、補
充新的循環(huán)油操作更加頻繁，苯耗和堿耗等輔料成
本相應(yīng)增加；另一方面也使得出水含酚指標、蒸氨
廢水COD指標波動性增強，不利于蒸氨工序加堿的
操作和控制，引發(fā)一系列的問題。出水含酚指標變
化見圖3和蒸氨廢水COD指標變化趨勢見圖4。
警600
裔
如300
*
丑
0
： 一 一 ： ． ? 一一一一一 一一
控制標準
7-24 7-27 7-30 8-2 8-5
El期
圖3 2014年8 、9 出水含酚變化情況
H期
圖4 2014年8 、9 蒸氨廢水COD變化情況
3．2 蒸氨處理效率降低
溶劑油一粗苯在水中有一定的溶解度，且隨著
溫度的升高，溶解度增加，因此粗苯的消耗主要是
南脫酚后的剩余氨水帶走的。脫酚后的剩余氨水
含溶劑油多，一方面容易造成蒸氨塔盤的堵塞；另
一方面隨著蒸餾過程揮發(fā)的粗苯混入成品氨水中，
直接降低了后續(xù)脫硫塔的運行效率。
3．3 運行成本偏高
脫酚T序中剩余氨水、溶劑油～粗苯同時泵送
至蘋取塔，進入萃取塔前為了保證一定的溫度范
圍，需要利用換熱器進行換熱，冬季運行時需要通
入蒸汽進行升溫處理；其他季節(jié)需要通入循環(huán)水進
行降溫處理，化T廠溶劑脫酚 序處于中溫循環(huán)水
5f】
管網(wǎng)的末端，回水壓力低造成循環(huán)水換熱后直接排
放，新水消耗約20 。循環(huán)油再生處理過程中需要
通人蒸汽進行再生處理。處理量7O t，|l的溶劑脫酚
裝置每月大約消耗粗苯80 t，液堿120 t，每月消耗成
本約58萬元，合計每噸廢水的處理費用11．5元，處
理成本偏高。此外，溶劑脫酚工序所耗粗苯屬于易
燃易爆易中毒危險化學品物質(zhì)，安全的要求較高，
以及廢水水質(zhì)對設(shè)備的腐蝕性較大等因素，每年用
于安全投入、設(shè)備維護費用、防腐和保溫費用也比
較多
4 采取停運溶劑脫酚的措施
為了降低廢水處理的費用，穩(wěn)定剩余氨水水
質(zhì)，通過嚴密的可行性分析后決定采取停運溶劑脫
酚的措施。停運溶劑脫酚后，對預處理除油和生物
脫酚T序提出了更高要求。
4．1 強化剩余氨水除油
為了降低剩余氨水除油，提高對后續(xù)工藝的保
障性，對原有的剩余氨水除油工藝進行了優(yōu)化和改
造，對現(xiàn)有廢水儲槽進行合理優(yōu)化，增加剩余氨水
靜止除油時間，嚴格執(zhí)行“一進一出兩靜止”運行模
式，廢水儲槽進出口管線增加電動閥門，強化重力
沉降除油，同時采用高效射流氣浮除油技術(shù)，保障
廢水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
4．2 檢修生物脫酚好氧池曝氣裝置
生物脫酚處理系統(tǒng)運行4 gt多，在系統(tǒng)調(diào)試初
期，由于水量不平衡因素，導致系統(tǒng)間歇性運行，為
曝氣器的污堵埋下了隱患。隨著系統(tǒng)的運行，好氧
池的溶解氧在夏季出現(xiàn)供氧不足的現(xiàn)象，分析原因
主要是曝氣器及供氣管道可能存在損壞或污堵的
情況。為了保障好氧池的處理效果，提高溶解氧，
需要改善曝氣情況，對曝氣系統(tǒng)進行徹底清洗、改
造升級。2014年10月對好氧池南池進行了檢修，
2015年3月對好氧池北池進行了檢修，檢修完成后
提高了系統(tǒng)的溶解氧量，保障了生化系統(tǒng)的好氧處
理效果。
4．3 停運溶劑脫酚工序
為使生物脫酚工序的活性污泥有逐步適應(yīng)進
水水質(zhì)改變的過程，決定對2套溶劑脫酚T序?qū)嵤?
逐步停運。由于對剩余氨水水量進行了源頭控制，
對泄露的初冷器進行了傳熱管的更換，剩余氨水總
量由120 in ／h降低至85 nq ／h。綜合水量平衡及運行
能耗等因素，采取了先停運6 、7 蒸氨系統(tǒng)，再停運
8 、9 溶劑脫酚的措施。只需停運原料氨水泵和循
環(huán)油泵后，6 、7 溶劑脫酚工序便停止運行。2014年
1 1月在完成了生化系統(tǒng)好氧池南池的檢修后，停運
張敏等 焦化廢水不脫酚處理 2016年第4期
6 、7 溶劑脫酚系統(tǒng)。2015年3月停運了8 、9 溶劑脫
酚工序，主要是將原料氨水泵出口管線與脫酚后廢
水泵出口管線連接，直接通過原料氨水泵送至三系
統(tǒng)蒸氨工序。
4．4 保障調(diào)節(jié)池進水水質(zhì)的穩(wěn)定性
停運溶脫前，對生脫調(diào)節(jié)池進水水質(zhì)情況進行
了大概的分析，分析結(jié)果如下表1。
表1 停運溶脫前后調(diào)節(jié)池進水水質(zhì)分析結(jié)果mg／L
指標 COD 酚 氨氮 出水
設(shè)計要求
現(xiàn)狀(停運溶脫前)
試驗
停溶脫后預測
水封水
≤3 800 ≤55O ≤3O0 達標
4000～4 500 600～650 150～200 達標
4 500～5 500 650～8()o 15O～20H0
5 500～6 000 900～ 1 000 l5O～200
1 000～1 500 10～20 50～100
預測停運溶脫后，蒸氨廢水進調(diào)節(jié)池COD指標
將上漲1 000 mg／L左右，為了保障調(diào)節(jié)池進水指標
的穩(wěn)定性，采取了向調(diào)節(jié)池補充一部分稀釋水的措
施，目的是使調(diào)節(jié)池出水指標(即進入生化系統(tǒng)的
水質(zhì)指標)穩(wěn)定。稀釋水量可以根據(jù)活性污泥的適
應(yīng)性進行逐步的降低。稀釋水源最終選用能動廠
外排的除鹽水。
5 結(jié)語
溶劑脫酚停運后至今，生物脫酚系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定
運行，調(diào)節(jié)池出水指標苯酚含量600～700 mg／L，
COD含量4 500 mg／L，氨氮200 mg／L，生脫一級提升
泵處理量穩(wěn)定在100～120 m ／h，出水達到二級排放
標準，表明溶劑脫酚工序的停運是可行的。但是停
運的前提是強化預處理除油操作，穩(wěn)定蒸氨工序和
蒸氨廢水水質(zhì)，生物脫酚工序要有一定的稀釋水
源，以便于進水水質(zhì)出現(xiàn)波動時，及時進行調(diào)節(jié)和
避免生化系統(tǒng)出現(xiàn)紊亂。
整個廢水處理系統(tǒng)停運溶劑脫酚工序后，每月
可節(jié)能苯、堿輔料消耗、水、電、蒸汽等能動費用約
58萬元，同時生物脫酚工序增加了一定的稀釋水用
量，蒸氨廢水進生脫COD含量6 000 mg／L，調(diào)節(jié)池出
水含酚(進生化系統(tǒng))4 500 mg／L，需增加稀釋水27
m ／tl，每月增加廢水運行費用22萬元。綜合計算每
月降低處理費用36萬元，每年降低廢水處理費用
431萬元。另外，停止使用粗苯，杜絕了苯蒸汽的揮
發(fā)，改善了操作現(xiàn)場環(huán)境。
Coking Wastewater without Dephenolization Treatment
ZHANG Min．JI Changxia
(The Coking Projeet Department of Shandong Steel Group Rizhao Co．，Ltd．，Rizhao 276826，China)
Abstract：During the operation of solvent dephenolizing process，some problems such as low extraction eficiency，high operating costs
and the quality of output water was easy to fluctuate and often happened．By taking measures to strengthen the removal of oil，reduce
the amount of surplus ammonia water and improve the eficiency of biological dephenolizing，the solvent dephenolizing process was
stopped，however the output water which was treated by the biological dephenolizing could still be able to reach the discharging
standards．It could also reduce the Costs of4 310 thousand Yuan per year for wastewater treatment．
Key words：surplus ammonia water；oil removal；solvent dephenolizing；biological dephenolizing ． ． ． ． ． ·． “·．，“·．， ·．
學會動態(tài)
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冶金設(shè)備智能化、在役再制造及設(shè)備維修大數(shù)據(jù)分析交流會在張家口召開
近年來，我國鋼鐵行業(yè)在設(shè)備智能化、在役再制
造及維修大數(shù)據(jù)分析取得了較大的進步，在新產(chǎn)品
開發(fā)、提高產(chǎn)品質(zhì)量、安全運行、減員增效等方面發(fā)
揮了巨大作用。
為推廣信息化、智能化技術(shù)對冶金裝備進行技
術(shù)改造，實現(xiàn)冶金設(shè)備的安全、健康運行，推動我國
鋼鐵產(chǎn)業(yè)模式轉(zhuǎn)變和冶金裝備向規(guī)?；ㄖ频霓D(zhuǎn)
變，河北省冶金學會、山東、江蘇、山西、湖北、陜西省
金屬學會于2016年7月26、27日在河北省張家口宣
化聯(lián)合主辦了“冶金設(shè)備智能化、在役再制造及設(shè)備
維修大數(shù)據(jù)分析交流會”。
201 6年山東金屬學會團體會員單位聯(lián)系人會議在泰安召開
2016牟7月6—8日，山東金屬學會團體會員單
位聯(lián)系人會議在山東省泰安市召開，會議由顧大慶
常務(wù)副秘書長主持，會上傳達了上級科協(xié)、學會會
議，中國科協(xié)第九次全國代表大會，中國金屬學會九
屆十次理事會，2016年省科協(xié)學會術(shù)工作會議及山
東金屬學會四屆三次理事會暨《山東冶金》二屆二次
刊務(wù)理事會議精神，并對先進個人進行了表彰。徐
新洲秘書長對學會2015年以來的主要工作，2016年
下半年重點進行了工作安排和部署；編輯部董法龍
主編對《山東冶金》2015年以來主要工作，2016年下
半年重點．Y-作進行了安排，各會員單位對本單位的
情況進行了介紹，圍繞提升學會服務(wù)能力，促進行業(yè)
轉(zhuǎn)型升級進行了工作經(jīng)驗交流，對學會今后的工作
提出了意見和建議。 (學會秘書處)
51

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