第36卷第1期包鋼科技2010年2月Science and Technology of Baotou SteelFebruary, 2010包鋼焦化廠循環(huán)水節(jié)水減排措施研究田顆2,延克軍!,陳燕(1.內(nèi)蒙古科技大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院,內(nèi)蒙古包頭0140102.內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司技術(shù)中心,內(nèi)蒙古包頭014010;3.內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司給水廠,內(nèi)蒙古包頭014010)摘要:文章根據(jù)現(xiàn)場分析了包鋼焦化廠循環(huán)水水質(zhì)狀況存在問題通過試驗研究了循環(huán)水對碳鋼腐蝕、結(jié)垢影響根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)冷卻循環(huán)水設(shè)計規(guī)范GB500-2007要求并結(jié)合包鋼焦化廠實際情況提出了焦化循環(huán)水有效節(jié)水減排措施關(guān)鍵詞:焦化;循環(huán)水;濃縮倍數(shù)中圖分類號:X832文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1009-5438(2010)01-0071-04Research on Measures of Water Saving and Discharge Reduction forRecycled Water in Coking Plant of Baotou SteelTIAN Ying 2, YAN Ke-jun', CHEN Yan".3(1. School of Energy and Enuironment, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou014010, Nei Monggol, China2. Technical Center of Steel Union Co. Ld. of Baotou Steel( Group)Corp., Baotou 014010, Nei Monggol3. Water Supply Plant of Steel Union Co. Ltd. of Baotou Steel( Group) Corp, Baotou 014010, Nei MongAbstract: In the article, the water quality and existing problems of recycled water in Coking Plant of Baotou Steel areanalysed based on situations in the work field. Moreover, the influences of recycled water on corrosion of carbon steel andscale are researched with experiments. Finally, the measures of water saving and discharge reduction for recycled water areproposed according to the requirements of National Standard GB50050--2007, and combining with the actual situations ofCoking Plant of Baotou SteelKey words: coking: recycled water; times of concentration根據(jù)調(diào)查,包鋼焦化廠新水總用量約排污水占焦化廠總排水量約39%。循環(huán)水系統(tǒng)用為1400m/h,外排水量為1100m3/h循環(huán)冷卻水水量及排水量都較大提高循環(huán)冷卻水的處理水平,總水量為3633m3/h,循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補水量為搞好循環(huán)冷卻水的運行管理不僅可以降低企業(yè)新927m3/h;循環(huán)冷卻水系統(tǒng)排水量為428m/h。循水用量還能減少廢水排放量對節(jié)水減排意義重環(huán)冷卻水補水占新水總用量65%,循環(huán)冷卻水系統(tǒng)大。收稿日期:2009作者簡介:田穎(1971-),男,吉林省長嶺縣人碩士,環(huán)境保護高級工程師現(xiàn)從事環(huán)境保護研究、環(huán)境影響評價工作包鋼科技第36卷1循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水質(zhì)分析分循環(huán)水系統(tǒng)的濁度都超過20NrU(GB500502007《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》間冷開式系1.1水質(zhì)分析統(tǒng)循環(huán)冷卻水水質(zhì)指標(biāo)),除濁度外,其余水質(zhì)指焦化廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)主要在煤氣凈化部標(biāo)能夠滿足或接近標(biāo)準(zhǔn)要求。(一、二、三回收循環(huán)冷卻水系統(tǒng))和干熄焦部(1、利用穩(wěn)定指數(shù)RSI、結(jié)垢指數(shù)PSI對焦化廠各2"、3干熄焦循環(huán)冷卻水系統(tǒng))。一、三回收循環(huán)冷循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質(zhì)作定性判定。卻水系統(tǒng)補水為包鋼總排回用水,二回收循環(huán)冷卻根據(jù)焦化廠各循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的實際情況及現(xiàn)水系統(tǒng)和1、2、3干熄焦循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補水為黃場取樣監(jiān)測數(shù)據(jù),分析計算各循環(huán)水系統(tǒng)目前實際河澄清水。根據(jù)現(xiàn)場取樣化驗的結(jié)果,焦化廠各循運行控制的濃縮倍數(shù)及水質(zhì)穩(wěn)定指數(shù)RSI、結(jié)垢指環(huán)冷卻水系統(tǒng)水質(zhì)見表1。數(shù)PSI見表2。目前焦化廠各循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)濁度較高,大部表1焦化循環(huán)水水質(zhì)指標(biāo)度(TU)電導(dǎo)/(μg·cm-1)總堿度/(mg·Lˉ)總硬度/(ng·L4)cl-/(mg·L1)回收循環(huán)水610-1500510-650二回收循環(huán)水7602390300-410880300-405三回收循環(huán)水33615-915干熄焦循環(huán)水15870-1530315-865GB0o50-2007指標(biāo)注:表中數(shù)據(jù)為2008年6月到8月焦化廠監(jiān)測值,總硬度、Ca2以CBCO計。旨數(shù)表2焦化循環(huán)冷卻水穩(wěn)定指數(shù)RSI、結(jié)垢指穩(wěn)定指數(shù)RSI結(jié)垢指數(shù)PSI循環(huán)水系統(tǒng)T/℃濃縮倍數(shù)判別l值回收循環(huán)水45-466.65腐蝕顯著二回收循環(huán)水嚴(yán)重結(jié)三回收循環(huán)水37-40嚴(yán)重結(jié)垢干熄焦循環(huán)水32-334.31結(jié)垢嚴(yán)重結(jié)垢cB50050-2007指標(biāo)1≥3.3根據(jù)表2計算的水質(zhì)指數(shù)可以判定:除一回收系統(tǒng)設(shè)計濃縮倍數(shù)不宜小于50,且不應(yīng)小于3.0,循環(huán)水系統(tǒng)由于濃縮倍數(shù)控制較低,為微量結(jié)垢或采用再生水作為補水的循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)控制值腐蝕性水質(zhì)其余循環(huán)水系統(tǒng)均為嚴(yán)重結(jié)垢型水質(zhì)。為25~3.0,且不應(yīng)小于2.5。根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測分析水質(zhì)基本屬于高硬度、高M堿度、弱堿性的冷卻水結(jié)果焦化廠各循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)控制偏低,都低水質(zhì)。這種水質(zhì)一般采用低濃度緩蝕劑與較高濃度于3.0。因此焦化循環(huán)水有很大的節(jié)水潛力的阻垢劑合用的處理方法較好。(2)循環(huán)水系統(tǒng)濁度較高,造成系統(tǒng)中生物粘1.2循環(huán)水系統(tǒng)存在的主要問題泥、菌藻較多。焦化各循環(huán)水的濁度都較高,基本都根據(jù)調(diào)查焦化廠循環(huán)水系統(tǒng)目前運行的主要超過20NTU濁度較高即水中膠體物質(zhì)較多膠體問題有以下幾方面:物質(zhì)對循環(huán)冷卻水產(chǎn)生污垢藻菌孳生起著至關(guān)重(1)循環(huán)冷卻水運行濃縮倍數(shù)控制較低。根據(jù)要的作用,膠體物質(zhì)增多,循環(huán)水系統(tǒng)易滋生生物粘調(diào)查及計算結(jié)果焦化廠各循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)控制泥及菌藻生物粘泥及菌藻附在碳鋼設(shè)備表面上易較低,為1.3~2.4;都低于3.0。特別是一回水循環(huán)造成設(shè)備垢下腐蝕。水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)最低,僅為1.1~1.3。焦化循環(huán)水系統(tǒng)濁度較高的原因是:補水(黃工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范要求間冷開式河水及總排回水)濁度相對較高、冷卻塔周圍塵源第1期包鋼焦化廠循環(huán)水節(jié)水減排措施研究較多及循環(huán)水系統(tǒng)的旁濾設(shè)施運行效果不好或沒有倍數(shù)計算限值為1.23-4.32;補水為黃河新水的循運行等。環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)計算限值為3.03~8.00。其中(3)補水水質(zhì)水質(zhì)波動大。焦化廠一回收車間以濁度計算的濃縮倍數(shù)限值較低。補水濁度為循環(huán)及三個干熄焦循環(huán)水系統(tǒng)供水為黃河水,二、三回收水提高濃縮倍數(shù)的“瓶頸”車間循環(huán)水系統(tǒng)補水為總排回水,總排回水為再生要想進一步提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù),必須對補水。工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范山中,再生水直水進行處理,首先應(yīng)采取降濁措施建議在各給水泵接作為間冷開式系統(tǒng)補水時,水質(zhì)指標(biāo)要求見表3。房安裝中央泵房使用的除污器,降低補水濁度。影表3再生水作為循環(huán)水補水水質(zhì)指標(biāo)響循環(huán)水水質(zhì)穩(wěn)定的主要是鈣硬度、堿度等因子,考項目CB50S0-2007總排回用水黃河新水慮焦化廠現(xiàn)采取的水穩(wěn)處理措施,根據(jù)計算結(jié)果并pH值(25℃)7.00-8.507.53-8.33結(jié)合技術(shù)資料進行綜合分析,認(rèn)為通過對補水進行濁度/yT降濁處理,調(diào)整水穩(wěn)藥劑配方等措施焦化循環(huán)水系J/(m·L)1083.2-15統(tǒng)是可以適當(dāng)增大濃縮倍數(shù)的。建議采用總排回水鐵/(mgL≤0.500.25-2.210.050.60c/(mg·L)265100-150為補水的循環(huán)水系統(tǒng)濃縮運行倍數(shù)控制值為2.5鈣硬度/(mg·L)采用黃河新水作為補水循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)控制值≤250205-32014應(yīng)為3.5。甲基橙堿度/(mg·L1)(4)循環(huán)水系統(tǒng)有泄漏現(xiàn)象?，F(xiàn)場發(fā)現(xiàn)有時循(以CaCO3計)2019-30180-20環(huán)水中pH較低,COD氨氮含量較高冷卻塔下水NH2-X(amg,1-)≤5010-46.008-31池能聞到臭味這說明循環(huán)水系統(tǒng)有泄漏現(xiàn)象。應(yīng)總磷(以P計)/(mg·L)≤1.000.26-1.90.05-0.10采取措施避免泄漏現(xiàn)象出現(xiàn)。如出現(xiàn)泄漏,應(yīng)及時溶解性體嗎:L)1000-203:3檢修,置換污染的循環(huán)水,保證循環(huán)水質(zhì)穩(wěn)定。2循環(huán)水系統(tǒng)碳鋼掛片試驗從表3看,工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范對再2.1實驗室試驗生水直接作為間冷開式系統(tǒng)補水,水質(zhì)指標(biāo)要求較(1)實驗室旋轉(zhuǎn)掛片試驗方法。用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一為嚴(yán)格,總排回水水質(zhì)波動較大濁度、TDS、COD及水處理劑緩蝕性能測定旋轉(zhuǎn)掛片法(HC/m2195一NH4-N等指標(biāo)不能穩(wěn)定滿足GB50050200補91)1,因現(xiàn)有水處理系統(tǒng)含有緩蝕阻垢劑,且試驗水水質(zhì)指標(biāo)要求工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補充水的濁度是系統(tǒng)中污目的主要考察現(xiàn)有循環(huán)水水質(zhì)穩(wěn)定狀況,進行不加藥空白試驗,水樣水質(zhì)見表5。垢的重要來源碳鋼表面污垢是造成垢下腐蝕的主要原因。黃河新水及總排回水濁度較高不符合補驗結(jié)果見表5。(2)試驗結(jié)果及分析。實驗室腐蝕旋轉(zhuǎn)掛片試水指標(biāo)要求。根據(jù)焦化廠現(xiàn)有循環(huán)水補水水質(zhì)及表5實驗室腐蝕旋轉(zhuǎn)掛片試驗結(jié)果GB50050-2007間冷開式系統(tǒng)循環(huán)冷卻水水質(zhì)指標(biāo)限值計算循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)限值見表4。試驗水樣藥劑腐蝕彰(mm·a-1)緩蝕率/GD-83IA0.814十算表4循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)限值計二回收循環(huán)水CD-831A0.42337.05三回收循環(huán)水項目一三回收循環(huán)水二回收、干熄焦循環(huán)水干熄焦循環(huán)水Q33-5890.570總排問水(補水)1.7913.03CODG3.26.17間冷開式系統(tǒng)循環(huán)冷卻水水質(zhì)指標(biāo)≤0.075鐵4.鈣硬度+甲基橙堿度2.623.18NH-N由表5看,各循環(huán)水水樣試片的腐蝕率為0.060~0.814污垢沉積率為4.從表4看,補水為總排回水的循環(huán)水系統(tǒng)濃縮85.17mg/(cm2·月)。74包鋼科技第36卷〈工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》(GB50050—水潛力。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查、試驗分析及相關(guān)資料,課題2007)要求間冷開式系統(tǒng)循環(huán)冷卻水對碳鋼的腐蝕組認(rèn)為對循環(huán)水系統(tǒng)補水進行必要的降濁處理及調(diào)率不大于0.075mm/a,污垢沉積率(黏附速率)不整水穩(wěn)藥劑配方建議采用再生水(總排回水)作為大于15mg/(cm2·月)。試驗除三回收循環(huán)水樣,補水的煤氣凈化部一回收及三回收六個循環(huán)水系統(tǒng)其余水樣碳鋼試片腐蝕率及污垢沉積率(黏附速濃縮運行倍數(shù)控制值為25,采用黃河新水作為補率)超過標(biāo)準(zhǔn)值。水的干熄焦及二回收六個循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)控制煤氣凈化部回收車間循環(huán)水系統(tǒng)采用的水穩(wěn)藥值為35。劑GD-831A緩蝕率為37.05%-96.65%,干熄焦循環(huán)冷卻水系統(tǒng)目前補水量為927m3/h,排水循環(huán)水系統(tǒng)采用的Q33-589緩蝕率為15.03%。實量為428m3/h;按建議濃縮倍數(shù)(補水為總排回水驗室旋轉(zhuǎn)掛片試驗表明,現(xiàn)有水穩(wěn)藥劑的緩蝕阻垢的循環(huán)水系統(tǒng)濃縮運行倍數(shù)計算取值為25,補水效果不佳為黃河新水的循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)計算取值為2.2現(xiàn)場掛片試驗35)運行補水量計算值為574m3/h,排污水量計算焦化循環(huán)水在生產(chǎn)中是始終流動的為準(zhǔn)確掌值為74m3/h,可節(jié)水量計算值為353m3/h,握焦化各循環(huán)水水質(zhì)穩(wěn)定情況課題組在部分循環(huán)279萬m3/a,可節(jié)水38%;污水減排量計算值為水系統(tǒng)進行了現(xiàn)場掛片試驗。353m3/h,279萬m3/a,可減排825%。2008年8月5日至8月27日,在焦化廠各循環(huán)通過以上分析計算,焦化循環(huán)水節(jié)水減排潛力水系統(tǒng)的冷卻塔下蓄水池中和中水泵房吸水井內(nèi)放較大應(yīng)通過加強管理,局部技術(shù)改造調(diào)整水穩(wěn)藥置試驗掛片進行了22天(530h)的現(xiàn)場腐蝕掛片劑配方及運行參數(shù),以提高循環(huán)水系統(tǒng)運行控制的試驗(試片材質(zhì)為20鋼)試驗結(jié)果見表6。濃縮倍數(shù)減少新水用量減少污水排放量。表6焦化廠現(xiàn)場掛片試驗結(jié)果循環(huán)水系統(tǒng)掛片地點腐蝕書/(mm·a1)4結(jié)束語一回收回收冷卻塔下蓄水池0.094焦化廠各循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)基本滿足《工業(yè)循環(huán)二回收二回收冷卻塔下蓄水池三回收回收冷卻塔下蓄水池冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》間冷開式系統(tǒng)水質(zhì)指標(biāo),0.076干熄焦1千熄焦冷卻塔下蓄水池但水質(zhì)不穩(wěn)定、特別是濁度較高;目前焦化廠循環(huán)水中水泵房中水泵房吸水井系統(tǒng)濃縮倍數(shù)控制較低;循環(huán)水補水水質(zhì)不好,總排GB50050-2007指標(biāo)005回水水質(zhì)波動較大濁度、溶解性固體、COD及NHN濃度較髙,一些指標(biāo)不能滿足GB50050從表6看,焦化循環(huán)水系統(tǒng)現(xiàn)場掛片的腐蝕率2007)補水水質(zhì)指標(biāo)要求;黃河新水濁度較高不符為0.076-0.250mm/a,均超過《工業(yè)循環(huán)冷卻水處合補水要求;焦化循環(huán)水系統(tǒng)可提高運行濃縮倍數(shù),理設(shè)計規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)(0.075mm/a),但低于不加藥中節(jié)約用水減少排放廢水,再生水(總排回水)作為水泵房試片。試驗試片運行530h后,循環(huán)水試片補水的循環(huán)水系統(tǒng)濃縮運行倍數(shù)可為2.5,黃河新外觀有銹斑部分部位有污垢,三回收循環(huán)水試片銹水作為補水的循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)可為35;經(jīng)計斑較少腐蝕較輕;一回收循環(huán)水試片表面銹斑較算措施實施后節(jié)水量為353m/h,能節(jié)約用水多,腐蝕相對較重;中水泵房試片腐蝕嚴(yán)重,表面全38%,污水減排量為353m/h,減少排污量825%。是鐵銹。焦化循環(huán)水系統(tǒng)現(xiàn)場掛片試驗表明,焦化循環(huán)參考文獻(xiàn)水系統(tǒng)水質(zhì)穩(wěn)定控制的緩蝕效果不太理想,循環(huán)水對碳鋼的腐蝕率超過國家標(biāo)準(zhǔn)(CB500-2007)(1[1]GB50050-2007工業(yè)循環(huán)冷卻水設(shè)計規(guī)范要求。建議焦化廠應(yīng)對藥劑運行條件或藥劑配方進中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)[S]行調(diào)整提高緩蝕效率。[2]趙慶良水污染控制工程[M].北京:化學(xué)工3循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)水減排措施業(yè)出版社,2005[3]HC/T2195-91施轉(zhuǎn)掛片試驗標(biāo)準(zhǔn),中華人焦化廠循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)控制較低存在節(jié)民共和國化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[S