鞍鋼集團(tuán)朝陽鋼鐵有限公司(以下簡稱朝陽鋼鐵)焦化廠年產(chǎn)焦炭100萬t，采用2×50孔JN60-6型頂裝焦?fàn)t，配套煤氣產(chǎn)量48000m3/h的煤氣凈化處置工序。酚氰工業(yè)廢水處理工藝流程為剩余氨水經(jīng)氣浮除油器處置后，進(jìn)入陶瓷過濾器進(jìn)一步除油，然后進(jìn)入蒸氨塔蒸氨，經(jīng)蒸氨處置后送往酚氰廢水工序，廢水經(jīng)處置后用于高爐沖渣。酚氰廢水處置工序采用的是A/A/O生物脫酚脫氮工藝，設(shè)計(jì)處置才能為55m3/h。該工藝投產(chǎn)后運(yùn)轉(zhuǎn)良好，但隨著進(jìn)水指標(biāo)變化、設(shè)備問題及北方時(shí)節(jié)性影響等要素的呈現(xiàn)，好氧池污泥活性降低，處置后廢水指標(biāo)偶然呈現(xiàn)動(dòng)搖，假如處置不及時(shí)，使不合格水質(zhì)用于高爐沖渣，將帶來環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。本文剖析了朝陽鋼鐵焦化酚氰廢水工藝存在的問題，提出了相應(yīng)的處理措施，施行后效果良好。

　　一、存在問題

　　1.1 蒸氨塔蒸汽耗量高及蒸氨指標(biāo)動(dòng)搖大

　　原有蒸氨塔為浮閥蒸氨塔，直徑DN1400，采用直接蒸汽蒸氨，設(shè)計(jì)處置才能為30m3/h，實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)最高處置22m3/h。蒸氨塔每運(yùn)轉(zhuǎn)2個(gè)月就需打掃1次，蒸氨后氨氮指標(biāo)動(dòng)搖較大，蒸汽及液堿耗量偏高，不只形成能源糜費(fèi)，也直接影響了酚氰廢水工序的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　1.2 好氧池曝氣不均

　　好氧池硝化過程需求耗費(fèi)大量的氧，理論上每1mgNH3-N需4.57mgO2，正常維持曝氣池的溶解氧在2~4mg/L。好氧池內(nèi)的硝化菌是高度好氧菌，溶解氧低時(shí)(1~2mg/L)不會(huì)發(fā)作硝化作用，提升溶解氧的才能，使溶解氧增至3~6mg/L，硝化作用明顯。朝陽鋼鐵酚氰廢水好氧池共分4格，每格918m3，共有曝氣頭1892個(gè)，采用塑料微孔曝氣器鋪設(shè)在池底。此系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)7年后，共有40余處曝氣頭零落，造成池內(nèi)曝氣嚴(yán)重不均。曝氣頭零落部位曝氣過度，未零落部位曝氣缺乏。

　　1.3 臭氧催化氧化系統(tǒng)效率低

　　由于酚氰廢水經(jīng)混凝沉淀池處置后直接進(jìn)入臭氧催化氧化塔，廢水中局部懸浮物會(huì)進(jìn)入催化塔，梗塞催化塔底部曝氣頭，增加了催化塔阻力，因而將催化塔內(nèi)折流板撤除，減少了氣水接觸的反響時(shí)間，造成催化效率降低。

　　1.4 脫硫液充裕

　　蒸氨塔頂產(chǎn)生的氨氣經(jīng)冷凝成液態(tài)氨水后，直接進(jìn)入負(fù)壓HPF脫硫塔，脫硫廢液經(jīng)提副鹽工序處置后回到脫硫系統(tǒng)，長期循環(huán)，脫硫液充裕。因脫硫液中含有大量氰化物和COD等物質(zhì)，假如將脫硫液直接排往酚氰廢水，將造成污泥大量死亡。為保證脫硫效果，將提副鹽工序處置后的充裕脫硫液送往煤塔用于噴煤處置，但由于脫硫液腐蝕性較強(qiáng)，噴煤不只腐蝕設(shè)備，而且形成焦?fàn)t炭化室爐墻石墨零落。

　　1.5 公開水直接排放

　　焦化公開水系統(tǒng)水質(zhì)復(fù)雜，各泵冷卻水、生產(chǎn)排水、循環(huán)排污水、雨排水等約為25m3/h，均經(jīng)過公開水管道外排，不只水資源糜費(fèi)，而且一旦設(shè)備呈現(xiàn)泄露，發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，污染物進(jìn)入外排水管道，可能造成外排水指標(biāo)超標(biāo)，有環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。

　　二、改良措施

　　2.1 應(yīng)用斜孔塔盤

　　由于原有蒸氨塔存在蒸汽耗量高和蒸氨指標(biāo)動(dòng)搖大等問題，翻開蒸氨塔實(shí)施檢查，發(fā)現(xiàn)塔盤焦油梗塞嚴(yán)重。為處理此問題，應(yīng)用原有蒸氨塔筒體，將塔內(nèi)部浮閥塔盤、增強(qiáng)圈、降液板、橫梁等塔內(nèi)件撤除，在塔內(nèi)部裝置斜孔塔盤及相應(yīng)塔內(nèi)件，斜孔塔盤采用316L材質(zhì)，以30度斜角在塔盤開孔，斜孔塔盤汽液傳質(zhì)死區(qū)少，開孔率可達(dá)85%以上，不易梗塞，同時(shí)增加了降液區(qū)，提升了處置才能。斜孔塔盤設(shè)備裝置圖如圖1所示。

　　斜孔蒸氨塔改造后，兩年內(nèi)塔盤未呈現(xiàn)梗塞狀況。改造前后蒸氨指標(biāo)如表1所示。由表1能夠看出，蒸氨塔盤改造后蒸氨效率提升，處置才能提升。蒸氨后氨氮均勻降低105mg/L，且動(dòng)搖范圍減小，蒸汽應(yīng)用效率提升，蒸汽耗量均勻減少90kg/t水。

　　2.2 應(yīng)用可提升式曝氣器

　　由于原有曝氣頭鋪設(shè)在好氧池底，改換時(shí)需中止好氧池的運(yùn)轉(zhuǎn)，肅清池底污泥，不只工作難度較大，而且對污泥形成較大沖擊，影響廢水外排指標(biāo)。將原有底部曝氣頭改換為可提升式曝氣器，計(jì)劃原理為院應(yīng)用原有曝氣主管，接新曝氣管道布置于水池上方，曝氣時(shí)空氣由布?xì)夤苓M(jìn)入導(dǎo)氣管導(dǎo)氣槽，在曝氣膜管與支撐體間構(gòu)成環(huán)形氣室，使曝氣膜管鼓起，空氣經(jīng)過膜管上可張微孔向水體曝氣。管式曝氣器采用三元乙丙橡膠(EPDM)，氣孔密度為34000個(gè)/套。曝氣器設(shè)備圖如圖2所示。

　　好氧池內(nèi)曝氣器的裝置密度為每2m2裝置1個(gè)，依據(jù)好氧池不同位置對氧氣的需求量不同實(shí)施調(diào)整。裝置及檢修時(shí)，將曝氣器快速接頭翻開，把銜接管及曝氣器從曝氣池上方取下即可維修改換。曝氣器裝置圖如圖3所示。

　　裝置后好氧池溶解氧控制在2~6mg/L，好氧池曝氣平均，而且可依據(jù)好氧池前后端對氧氣需求量不同實(shí)施調(diào)理。改造后，好氧鼓風(fēng)機(jī)電流降低5A，漏氣率降低，污泥活性提升，曝氣不均問題得到處理。

　　2.3 改造臭氧催化氧化系統(tǒng)

　　(1)增加過濾器。為處理混凝池出水懸浮物偏高的問題，在混凝池與催化塔之間增加多介質(zhì)過濾器及轉(zhuǎn)盤過濾器。多介質(zhì)過濾器由卵石、石英砂、活性炭及纖維球多層組成。轉(zhuǎn)盤過濾器包括扇形器濾盤，電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)回旋轉(zhuǎn)，濾盤中間為集水筒。過濾期間，過濾轉(zhuǎn)盤處于靜態(tài)，有利于污泥的池底堆積。清洗期間，過濾轉(zhuǎn)盤以1r/min的速度旋轉(zhuǎn)并排污。增加2臺(tái)過濾器后，混凝池懸浮物由70mg/L降低至10mg/L，減少了催化塔梗塞。

　　(2)完善臭氧發(fā)作系統(tǒng)。晉級(jí)臭氧發(fā)作器PLC系統(tǒng)，改換損壞的搪瓷管，增加空調(diào)降溫。改造后氧氣轉(zhuǎn)化率達(dá)83%以上，氧氣及電耗降落。

　　(3)催化塔改造。在原有臭氧微孔曝氣頭根底上，增加10處0.5mm曝氣孔，避免曝氣頭梗塞，減少催化塔阻力。在催化塔內(nèi)重新裝置波紋板，放置催化劑、金屬鮑爾環(huán)、纖維球，將催化塔由上進(jìn)水改為下進(jìn)水。改造后，增加了氣液接觸停留時(shí)間，催化塔出水顏色發(fā)白，提升了催化氧化塔處置效果。

　　2.4 處置充裕脫硫液

　　由于蒸氨塔頂分縮器結(jié)垢梗塞嚴(yán)重，達(dá)不到溫差3℃的工藝請求，因而將原有分縮器撤除，清洗、改換后溫差可達(dá)6℃以上，分縮器與塔頂溫差的提升增加了濃氨水回流，提升了氨水濃度，從源頭上減少了進(jìn)入脫硫塔的氨水量。脫硫液經(jīng)提副鹽處置后，有毒物質(zhì)大量減少，將5~10m3提鹽后的充裕脫硫清液平均進(jìn)入蒸氨系統(tǒng)，經(jīng)蒸氨處置后再送往酚氰廢水工序。

　　此計(jì)劃雖會(huì)使蒸氨廢水中氰含量增加5mg/L左右，但可處理脫硫液充裕問題，但脫硫液供應(yīng)廢水量不應(yīng)過多，否則會(huì)對污泥活性及出水指標(biāo)形成影響。

　　2.5 生產(chǎn)排污水回用，廢水綜合應(yīng)用

　　(1)為處理生產(chǎn)排水無序排放問題，將焦化公開水井總出口堵住，將生產(chǎn)排水、硫銨區(qū)域排水、儲(chǔ)槽蒸汽加熱凝結(jié)水及雨排水共約10m3/h回收至100m3的綜合水池，裝置潛水泵及液位連鎖安裝實(shí)施回收應(yīng)用。在綜合水池裝置自吸泵，出水管道鋪設(shè)至好氧池入口及調(diào)理池入口，假如回收水質(zhì)較好，則直接進(jìn)入好氧池，假如回收的水質(zhì)偏向，則進(jìn)入酚氰廢水調(diào)理池處置。

　　(2)將晾水架循環(huán)水排污、低溫水排污、制冷機(jī)蒸汽凝結(jié)水回收至30m3的蓄水池，裝置自吸泵，出水管道鋪設(shè)至好氧池消泡水管道入口，應(yīng)用循環(huán)排污水對好氧池消泡稀釋。此計(jì)劃不只不用外排循環(huán)排污水，減少稀釋水用量，而且可使循環(huán)水中的堿度及局部營養(yǎng)物質(zhì)得到應(yīng)用。

　　經(jīng)過上述計(jì)劃，酚氰廢水系統(tǒng)不再運(yùn)用工業(yè)新水消泡，可減少新水耗量25m3/h，不只節(jié)約新水資源，而且將生產(chǎn)排水、雨排水、循環(huán)排污水全部回用，從基本上根絕了污染物質(zhì)外排的可能性。

　　三、施行效果

　　由于改造后廢水處置效果提升，依據(jù)處置后外排總水量及污染物質(zhì)降低量，計(jì)算得COD、懸浮物等污染物外排量減少約2.5t/月，給企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。改造前后廢水出水指標(biāo)見表2。

　　四、結(jié)語

　　朝陽鋼鐵焦化廠對蒸氨塔、好氧池曝氣器及臭氧催化氧化系統(tǒng)等設(shè)備實(shí)施改造，對生產(chǎn)工藝操作實(shí)施優(yōu)化，將生產(chǎn)排污水及充裕脫硫液處置后回用于酚氰廢水，完成廢水的綜合應(yīng)用。改造后不只酚氰廢水出水指標(biāo)合格，處理了限制生產(chǎn)環(huán)保的瓶頸問題，而且到達(dá)了節(jié)能減排的目的，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。