焦化厂清净排水管理优化.pdf

2 0 1 5 年第 3 期 柳 。 钢 科 i 技 焦化厂清净排水管理优化 王龙王永树 ( 焦化厂) 摘 要 ：结合焦化清净排 水污染风险大且 污染源排 查 困难的特点 ，分析 了清净排 水系统现状和 存在 的问题 ，总结 了清净排水污染防控措施。 关键词 ：焦化 ；清净排水 ；污染源 Op t i mi z a t i o n o f Cl e a n i n g Dr a i n a g e M a n a g e me n t i n Co k i n g P l a n t W ANG L o n g W ANG Yo n g s hu ( C o k i n g P l a n t ) Abs t r a c t ： Ac c o r di n g t o t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f b i g p o l l ut i o n r i s k f o r c l e an i n g d r a i n a g e a nd bi g d i f fic ul t i e s for p o l l u t i o n s o u r c e i n v e s t i g a t i o n ， t h e c u r r e n t s i t u a t i o n a n d t h e e x i s t i n g p r o b l e ms o f c l e a n i n g d r a i n a g e s y s t e m we r e a n a l y z e d ， a n d t h e c l e a n i ng d r a i n a g e p o l l u t i o n p r e v e n t i o n a n d c o n t r o l me a s u r e s we r e s u mma r i z e d Ke y W o r d s ：Co k i n g ；C l e a n i n g Dr a i n a g e ； P o l l u t i o n S o u r c e 1 前言 通常 ，对焦化工业污水 、废水采取分类分排 方式控制。清环水系旁路排污水 、蒸汽系统凝 水 、设备冷却直排水 、除盐水 软水制水站排放 水 、生活下水 、区域 自然降水等符合直排标准之 废水和工业污水经治理达标之后排放废水统称清 净排水 。柳钢焦化厂拥有 5条生产线年产能 5 O 0 万吨，其清净排水分东排和南排水系，其中：南 排流域仅包括 四焦 、四化产较小地块 ，其水系相 对简单 、水量小且可控性好 ；东排则覆盖了全厂 3 4以上 区域 ，水 系复杂 ，明沟暗管( 管 网长达 5 0 0 0多米)结合 ，且全厂污水经蒸氨及 A O生 化 、树脂 吸附 2级闭路处理后亦排人清环水 系。 清净排水 日常监测采取表观检查( 目测颜色 、浑 浊度和嗅闻气味等)和定量检验结合方式 。近几 年来先后多次监测到东排水超标现象。随着二级 治理后的焦化间排废水即将单独回用，严格控制 作者 ：王 龙 ，大学 学历 ，助 理 工程 师 ，现 主要 从事环保管理工作。 东排水达标排放 ( 清净排水)成为焦化厂水污染 治理与监测 的重要工作 ，本文总结 了稳定控制东 排水质量的措施 。 2 问题及其分析 2 1 清净排水系统现状 ( 1 )清净排水水系基础信息不全 ：清净排 水网络错综复杂 ，加上 1 0 余年来的技改建设 ， 各生产工序区域交错难以分区管理，清净排水水 系图未同步更新，因此，区域清净排水水质排查 监测点缺乏依据 ，一旦焦化东排 出口水质异常 ， 排查时间少则数周，多则数月。 ( 2 )焦化各类污水水质信息不足：焦化工 序复杂 ，各工序涉及的水污染源种类 、含量有 别 ，加上区域基础设施差异 ，对清净排水水质影 响因数信息把握不足，不能为清净排水水质异常 快速排查诊断提供定性指导。 ( 3 )基础设施存在缺陷：污水收集设施 缺陷：一是区域地面围堰、污水收集池年久失修 或在设计 施工时防渗措施缺失 ，且地下渗漏污 柳钢科技 染排查 困难 ，可能形成长时间持续污染 源。二 是清净排水源头与污水收集设施有效隔离不当， 一 些清净排水源头如蒸汽冷凝水、设备冷却水、 雨水将 围堰汇 水 口和集污 明沟 当成 外排通 道 ， 一 旦装 置发生泄漏 ，污染物也将随着清 净排水 外排 。 煤场雨水沉淀池容量过小 ：大 雨 、暴 雨往往不仅污染清净排水而且造成煤流失。 ( 4 )工艺设备各类换热器穿漏之不确 定性强且危害大 ：全厂各类换热器 多达数百 台 套 ，投用时 间 、工况条件差异 大 ，发 生穿漏 的 时间、程度、工艺表征等因素都具有不确定性 ； 同时 ，因换热器冷媒侧所用工艺水含有 杀菌灭 藻剂且压头往往高 于含有 污染源的介质侧 ，曾 经有杀菌灭藻剂最终进入 A O系统 ，造成 活性 污泥 中毒而致 系统性 工艺 故障 ，最终致东排失 控的事故。 2 2 东排污染源分析 ( 1 )设备窜漏 ：一是焦化厂以清环水为冷 媒的换热设备多，且被冷介质大都腐蚀性较强 ， 换热设备腐蚀窜漏是渐进式过程 ，小量污染介 质 窜人 清环水经旁路排污进入清净排水 系统不 易暴露 ；二是化产 系统有数 台清环水冷却 且 因 无 回路而直排 的化工泵 ，其机封窜漏后 污染介 质随冷却水入清净排水 中难 以觉察 ；三是有小 量埋地污水收集管线 ( 主要为一化产到 A O污 水井)和工艺管线 ，或 因设计施工不 当或因腐 蚀窜漏 ，加上它们埋地标 高大多在 区域清净 排 水管线之上且 清净排水 多采 用防渗等级较低 的 混凝土管 ，污染介质进入清净排水后更难排查 。 ( 2 ) 污水设施渗漏 、跑 冒：一是焦化污水 收集设施有 围堰和集 污明沟 、池 、井和地槽 等 多种 ，或 因设 计 、施工缺陷和维护不 当而 易发 渗漏 ，或因操作管理不 当而易发跑 冒，污染物 渗漏 、跑 冒入清净排水网：二是全干熄焦后 ， 偶有短暂湿法熄焦，熄焦池水含有酚、氰 、氨 氮等污染源 ，如补水与蒸发量失衡 可能会满溢 人清净排水 中。 ( 3 )设备、管线直接泄漏 ：焦化设备 、管 2 0 1 5 年第 3 期 线集中区一般设有围堰、收集池井等设施 ，这 些设施众多且具有一定等级压力或一定 当量， 但一旦泄漏或检修处置不当 ( 特别是非集中区 的管线) ，就可能突破防线直接进入清净排水 网 。 ( 4 )雨污分流难完全控制 ：一 是化产 区域 难 以完全杜绝跑 冒滴漏 ，小量污染物 吸附在 区 域围堰地坪内，下雨时会随降水流入清净水系； 二是煤场沉淀池雨季排水 因停 留时间不 够夹带 煤粉至清净排水而悬浮物和浊度高。 ( 5 )生产设备之机械油 脂 与焦化副产 品 质检残余物控制不当等都可能造成清净水系污 染 。 ( 6 )其它单位来水污染 ：因焦化厂位于柳 钢东排大水沟 中下游 ，经监测 位于该沟 中上游 的其它单位排水也夹带有氨氮、油类等污染物。 ( 7 )焦炉煤气管 网排液污染 ：焦炉煤气管 网分布公 司各生 产 区 ，沿线排 液器分 布点 多 ， 虽 然采取 了定 期收集后汽车转送焦化 厂处理 的 措施 ，但收集池渗漏、收集不及时而满溢等都 可能成为清净排水之污染源。 3 管理优化 。 3 1 完善排水管网和监测点信息 ( 1 )重绘全 厂排水 图 ：2 0 1 2年 、2 0 1 4年 先后 2次组织排水系统调查 ，基 本摸清 了清净 排 水各水源点 、各潜在污染源 点 、清与污 明暗 管路布置情况 ，重新绘制了全厂排水系统图。 ( 2 )规划监测方案 ：根据溯流排查原则结 合排水系统图确定监测点 5 5 个 ，并完善了各个 监测点信息 ，包括编号 、责任单位 、具体位置 、 来水水源 、监测点级别等。其中监测点级别确 定污 染源排查步骤 ，一级表示应该首 先取样排 查 ，确定污染源大致区域；二级是在确定了大 致 的污染区域后的进一步排查 ；三级是 在某个 区域 内细查 ，此步骤一般可以得出结论。 3 2 建立污水档案 焦化污水成分复杂，各工序的污水成分又 2 0 1 5 年第 3 期 王龙等 ? 焦化厂清净排水管理优化 各异 ，但在生产相对稳定情况下，其成分是相 对稳 定 的。 因此 ，确定 酚 、氰 、氨 氮 、总磷 、 油类 、硫化物等水质分析项 目，建立污水档案 ， 利用 污水特有 的成分 以快速( 特别 是换热器穿 漏时)确定污染源 。 3 3 改进污染源监控方式 ( 1 )污水减排从源头抓起 。2 0 1 0年 以来 ， 加 强 了污水量的监控 ，并将 污水 库存量纳入调 度 日志管理，除了有效控制污水总量外 ，还可 通 过污水总量异常变化及 时发现是否有设备存 在较大的泄漏。 ( 2 )加强水质监测 ：一是有针对性地对风 险大的潜在污染源进行重点监控并采取预防措 施 ，例如二 硫铵 区域 、氨解 吸富液泵 机封 处 、 氨解 吸氨水冷却器 、煤气 脱硫泡沫槽等 。二是 根据 检测 人力资 源情况 ，适 当加大监 测频 率 ， 焦化清净排水 总排监测点 由 1 次 天 改为 1 次 班。三是对其它 3 个一级点则 3班轮流分析 ， 加强 了监测频 率和缩小 了监测 的范围 ，更好地 掌握了各区域的清净排水指标情况 。 3 4 水设施改造与建设 ( 1 )完善清净排水及污水收集设施 ：对部 分年 久失修 的污水收集设施进行 检修 ，并采取 防渗漏 、防腐蚀的措施。 ( 2 )改造 3 个煤场雨水沉淀池：几年来先 后对 四 、一 、五煤沉淀池 因地制宜进行 了扩 容 改造 ，既加大 了容量 ，也 增加池深 以提 高沉 降 时间。 ( 3 )完善清污分流设施 ：一是于 2 0 1 3年投 入数十万元将各化产 区域砖砌 围堰改造 为混凝 土堰 ，同时将设备冷 却水 、蒸汽凝水 、清环水 系之旁路排污等清净排水源头引至围堰外清净 排水 系统 ，加上各区域此前 已建 的污水事故应 急池，基本形成 了严格的清污有效隔离系统。 二是对 部分堵塞或 自然改道 的管路 进行疏浚或 修 复 ，建 立 给排水设施 计划 预修制 度 。此外 ， 对一些容器 、池、井增加或修复了液位监测 、 自动报警 、 自动抽排装置 以有效防控跑 、冒事 故。 ( 4 )改进厂 内焦炉煤 气管 网排液装 置 ：一 是自2 0 0 9 年以来大量采用无水型专利排液器置 换老式加水排液器 ，既减少污水总量 ，也可有 效 防止排液器跑 冒污水 。二是改造排液器 出液 收集设施 ，因地制 宜尽 可能将排 出液通 过管线 就近引入相关生产工艺设备，避免采用池 、井 、 泵等易渗易跑方式。 3 5 水系统操作制度优化与改进 ( 1 )规 范生产区初期雨水 的收集 ：生产 区 初期受污染雨水和后期清净雨水分流排放，受 污染 雨水排入污水处理 系统 。将初期( 1 03 0 mi n ) 围堰 内和集污沟 内污染雨水引入污水 收集 池 ，后期雨水再进入清净排水管网。 ( 2 )规范熄焦池补水操作 ：虽然全干熄后 湿熄只是临时备用 ，但严格 监控熄焦池液位 反 而更重要 。改变焦炉地下 室排水和蒸汽凝水 去 向，维护好节水型上升管水封水装置之高效性 ， 控制补水量，防止满流。 ( 3 ) 提高工艺设备检 修 、突发泄漏事故处 理能力 ：出台针对性较 强的专项应急预案 ，如 氨水专项事故应 急预案 、废水专项事故应 急预 案 、粗苯专 项事故应 急预案等 ，并定期组 织演 练 。2 0 1 4年组织 了一次关于浓氨水泄漏的公司 级专项环境应急演练，相关车问也举行了至少 一 次 污染物 泄漏的应急演练 ，有效地提 高了突 发泄漏时的应急操作能力 ，保障环境安全。 3 6 加快废水深度处理项 目建设 受技术和配套能力限制 ，本厂 A O装置出水 综合合格率为 8 9 9 2 ， 且很难进一步提高，而 A O出口废水直接外排对东排超标风险极高。 2 0 1 3 0 7 深度处理装置投用后，经过半年多艰辛调 试 ，终于在 2 0 1 4 0 2完成了全部切流 ，A O废水 经深度处理后之焦化尾水水质显( 下转第 5 5页) 2 0 1 5 年第 3 期 柳钢科技 数字式汽车衡上作弊的可能性很小 。 ( 4 ) 由于 目前常见 的过磅称重软件 的功能 主要是 车辆上磅称重和称重数据查询 ，尚不具 备对业 务过程 中的漏洞或 内外部作弊 现象进行 防范和处理 。因此 ，设计规划一些智 能称重系 统 对磅 房称重 计量过 程及 车运过程 进行监 控 、 管理很 有必要 。这些系统可 自动完成 对 电子地 磅称重数据的读取 ，读取结果不能修改并 自动 存人服务器，管理人员可以通过网络实时监管、 查看 出入库称重计量数据 ；如出现司磅员违规 操作 、与拉货 司机私下 交易或车辆前后轮不完 全上磅 、上磅压边 、不保存过磅数据、车辆重 复上磅 、司机非法操作地磅 仪表 、非法使用遥 控器控制过磅计 量数据等现象 ，系统软件将 自 动报警并通知管理者检查 、处理。 ( 5 )利用 “ 一卡通 ”物流系统 的相关功能 防地磅作弊 ：对 于更换 车牌的行为 ，采用一次 性粘贴式 的 R F I D卡来限制车辆更换车牌 ，在原 先 I c卡车辆管理模式上 ，更进 一步锁定一车辆 一 卡的工作本质 ，I c卡一旦撕下 ，就无法使用 ， 从 而从根本 上解决 了更换车牌 的作弊行为 ；对 于不完全过磅或者多 台车辆 同时过磅行为 ，增 加红外对射装置 ，安装于地磅前后两端 ，当车 辆没有 完全停好 或者 与后 面车辆距离 太近 时 ， 系统将 自动禁止称量同时报警提示等等。 ( 6 )采用无人值守汽 车衡称重系统可 以实 现磅房无人操作 ，司机刷 卡不下车 ，同时全过 程 自动摄像抓拍 ，通过与汽车衡的网络联接 ， 称重完毕后 ，司机可在企业 的任何 地方取到 司 磅单 。这样 的系统可杜绝司磅人员与司机沟通 ， 从而有效遏制以上作弊行为。 ( 计控所 庞文) ( 上接第 4 7页)著提高。 3 7 快速确定清净排水污染源 ( 1 )利用各工序污水水质标准排查法 ：当 清净排水某单种污染源 比例 明显异 常 ，结合溯 流法排查各级监测点确定的大致区域对照标准 即可迅速确定污染源 。例 如 ，某监测 点水样酚 超标 ，氰 、氨氮都不超标 ，可以确定 污染源是 蒸氨后废水 ，此时应重点排查蒸 氨工 序至污水 曝气工序之间的区域 。 ( 2 )特定色素或元素示踪排查法 ：主要应 用于地下渗漏排查 。例如通过排水管路和焦化 各工序污水成分 比例进行 排查后基本确定某 污 水收集设施发 生渗漏 ，但 又无法通过表观检查 进一步确认 ，此 时向疑似污染源投加某种特定 示踪元素或色素即可快速确认。如向某污水收 集池里加入磷 酸 ，通 过监 测点水样含总磷变化 来判断该污水收集池是否渗漏。 ( 3 )换热设备穿漏排查法 ：大量使用换热 器是焦化工艺 之基本 特点 ，无论是介质窜入清 环水系还是清水窜入介质中 ，危害大且难发现 。 通过利用各工序污水水质标准排查法确定换热 器类别后 ，再 逐 台检查对应的换热设备加 以确 认 。 4 结语 ( 1 )焦化厂清净东排水质量逐年提高 ，仅 2 0 1 4年 ，其合格 率与 2 0 1 3年 比提升 了 4百 分 点 ，酚 、氰 、氨氮 、C O D同 比则分别 由 0 1 9 8 、 0 0 5 1 、 5 6 4 、 8 2 6 5 mg 1降 至 0 0 5 9 、 0 0 4 7 、 4 0 5、 6 6 0 0mg l 。 ( 2 )虽 然 近几个 焦化 厂 清净排 水 污染 防 控 的措 施 和实 践经 验 是可 行 且有 效 的 ，但 必 须认识 到污染 风 险仍 然存 在 。随着新 环保 法 、 炼 焦行 业 污染 物新 排放 标 准 、排 污 费征 收 新 标 准等 一 系列 环保 法 律法 规 的 出 台 ，面临 着 越来 越 大 的环 保压 力 ，必 须 持续 改进 才 能 适 应新要 求 。