鞍鋼集團朝陽鋼鐵有限公司(以下簡稱朝陽鋼鐵)焦化廠年產焦炭100萬t，采用2×50孔JN60-6型頂裝焦爐，配套煤氣產量48000m3/h的煤氣凈化處置工序。酚氰工業廢水處理工藝流程為剩余氨水經氣浮除油器處置后，進入陶瓷過濾器進一步除油，然后進入蒸氨塔蒸氨，經蒸氨處置后送往酚氰廢水工序，廢水經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，設計處置才能為55m3/h。該工藝投產后運轉良好，但隨著進水指標變化、設備問題及北方時節性影響等要素的呈現，好氧池污泥活性降低，處置后廢水指標偶然呈現動搖，假如處置不及時，使不合格水質用于高爐沖渣，將帶來環保風險。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動搖大

　　原有蒸氨塔為浮閥蒸氨塔，直徑DN1400，采用直接蒸汽蒸氨，設計處置才能為30m3/h，實踐運轉最高處置22m3/h。蒸氨塔每運轉2個月就需打掃1次，蒸氨后氨氮指標動搖較大，蒸汽及液堿耗量偏高，不只形成能源糜費，也直接影響了酚氰廢水工序的穩定運轉。

　　1.2 好氧池曝氣不均

　　好氧池硝化過程需求耗費大量的氧，理論上每1mgNH3-N需4.57mgO2，正常維持曝氣池的溶解氧在2~4mg/L。好氧池內的硝化菌是高度好氧菌，溶解氧低時(1~2mg/L)不會發作硝化作用，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，采用塑料微孔曝氣器鋪設在池底。此系統運轉7年后，共有40余處曝氣頭零落，造成池內曝氣嚴重不均。曝氣頭零落部位曝氣過度，未零落部位曝氣缺乏。

　　1.3 臭氧催化氧化系統效率低

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

　　1.4 脫硫液充裕

　　蒸氨塔頂產生的氨氣經冷凝成液態氨水后，直接進入負壓HPF脫硫塔，脫硫廢液經提副鹽工序處置后回到脫硫系統，長期循環，脫硫液充裕。因脫硫液中含有大量氰化物和COD等物質，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，噴煤不只腐蝕設備，而且形成焦爐炭化室爐墻石墨零落。

　　1.5 公開水直接排放

　　焦化公開水系統水質復雜，各泵冷卻水、生產排水、循環排污水、雨排水等約為25m3/h，均經過公開水管道外排，不只水資源糜費，而且一旦設備呈現泄露，發現不及時，污染物進入外排水管道，可能造成外排水指標超標，有環保風險。

　　二、改良措施

　　2.1 應用斜孔塔盤

　　由于原有蒸氨塔存在蒸汽耗量高和蒸氨指標動搖大等問題，翻開蒸氨塔實施檢查，發現塔盤焦油梗塞嚴重。為處理此問題，應用原有蒸氨塔筒體，將塔內部浮閥塔盤、增強圈、降液板、橫梁等塔內件撤除，在塔內部裝置斜孔塔盤及相應塔內件，斜孔塔盤采用316L材質，以30度斜角在塔盤開孔，斜孔塔盤汽液傳質死區少，開孔率可達85%以上，不易梗塞，同時增加了降液區，提升了處置才能。斜孔塔盤設備裝置圖如圖1所示。

　　斜孔蒸氨塔改造后，兩年內塔盤未呈現梗塞狀況。改造前后蒸氨指標如表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，且動搖范圍減小，蒸汽應用效率提升，蒸汽耗量均勻減少90kg/t水。

　　2.2 應用可提升式曝氣器

　　由于原有曝氣頭鋪設在好氧池底，改換時需中止好氧池的運轉，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。將原有底部曝氣頭改換為可提升式曝氣器，計劃原理為院應用原有曝氣主管，接新曝氣管道布置于水池上方，曝氣時空氣由布氣管進入導氣管導氣槽，在曝氣膜管與支撐體間構成環形氣室，使曝氣膜管鼓起，空氣經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/套。曝氣器設備圖如圖2所示。

　　好氧池內曝氣器的裝置密度為每2m2裝置1個，依據好氧池不同位置對氧氣的需求量不同實施調整。裝置及檢修時，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，而且可依據好氧池前后端對氧氣需求量不同實施調理。改造后，好氧鼓風機電流降低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

　　(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過濾器及轉盤過濾器。多介質過濾器由卵石、石英砂、活性炭及纖維球多層組成。轉盤過濾器包括扇形器濾盤，電機帶動轉回旋轉，濾盤中間為集水筒。過濾期間，過濾轉盤處于靜態，有利于污泥的池底堆積。清洗期間，過濾轉盤以1r/min的速度旋轉并排污。增加2臺過濾器后，混凝池懸浮物由70mg/L降低至10mg/L，減少了催化塔梗塞。

　　(2)完善臭氧發作系統。晉級臭氧發作器PLC系統，改換損壞的搪瓷管，增加空調降溫。改造后氧氣轉化率達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。在催化塔內重新裝置波紋板，放置催化劑、金屬鮑爾環、纖維球，將催化塔由上進水改為下進水。改造后，增加了氣液接觸停留時間，催化塔出水顏色發白，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垢梗塞嚴重，達不到溫差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，從源頭上減少了進入脫硫塔的氨水量。脫硫液經提副鹽處置后，有毒物質大量減少，將5~10m3提鹽后的充裕脫硫清液平均進入蒸氨系統，經蒸氨處置后再送往酚氰廢水工序。

　　此計劃雖會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，但脫硫液供應廢水量不應過多，否則會對污泥活性及出水指標形成影響。

　　2.5 生產排污水回用，廢水綜合應用

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

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

　　經過上述計劃，酚氰廢水系統不再運用工業新水消泡，可減少新水耗量25m3/h，不只節約新水資源，而且將生產排水、雨排水、循環排污水全部回用，從基本上根絕了污染物質外排的可能性。

　　三、施行效果

　　由于改造后廢水處置效果提升，依據處置后外排總水量及污染物質降低量，計算得COD、懸浮物等污染物外排量減少約2.5t/月，給企業帶來較大的經濟和環保效益。改造前后廢水出水指標見表2。

　　四、結語

　　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等設備實施改造，對生產工藝操作實施優化，將生產排污水及充裕脫硫液處置后回用于酚氰廢水，完成廢水的綜合應用。改造后不只酚氰廢水出水指標合格，處理了限制生產環保的瓶頸問題，而且到達了節能減排的目的，具有良好的經濟效益和環保效益。