2.3　焦化企業節水減排技術規定與設計要求

2.3.1　一般規定與要求

2.3.1.1　新建、改建與擴建焦化工程

①新建、改建、擴建焦化企業工程項目應采用先進的節水工藝、技術與設備，嚴禁采用落后的、被淘汰的高耗水工藝、技術與設備。

②新建、改建、擴建焦化企業工程項目的節水、廢水處理與回用設施，應與主體工程同時設計、同時施工、同時投入運行。主體工程分期建設時，其節水、處理與回用設備應相應進行總體規劃、設計、分期建設。其分期建設投產時間不得滯后于主體工程分期建設投產時間，不得縮小其設施的建設規模。

③嚴禁新建、改建、擴建焦化工程項目生產廢水排入水體和城市污水管網。必須配套建設廢水處理及其回用設施。

④新建焦化企業廠區應采用分流制排水方式。除循環供水系統外，廠區應按分質排水設計相應的排水管網。排水管網一般包括生活污水排水管網、工業廢水排水管網、濃含鹽廢水排水管網和雨水排水管網等。

⑤新建、改建、擴建焦化工程項目，應設置完善供排水計量與監控設施。

⑥新建、改建、擴建的焦化企業工程項目的規劃、項目申請報告、可行性研究、初步設計等文件，應有說明采用的節水工藝技術、設備、措施等，特殊情況應提出技術經濟的論證與說明報告。

2.3.1.2　現有焦化企業

①現有焦化企業生產設施中高耗水的工藝、技術與設備應通過技術改造進行淘汰。

②現有焦化企業應隨改造、擴建工程項目配套建設或完善廢水處理及其回用設施。

③現有企業及其新建、改擴建項目廠區供水管網應逐步按新建焦化企業用水管網供水方式實施改造。

④現有企業及其新建、改擴建項目廠區排水管網應逐步按新建項目排水管網排水方式實施改造。

⑤焦化廠廢水處理的稀釋用水，應采用廠區生活污水和初期雨水，既減少生產用水并有利焦化廢水生化處理。

⑥現有企業焦化廢水中污染物排放限值及單位產品基準排放量，應按GB 16171—2012《煉焦化學工業污染物排放標準》中表2規定執行^［30］。

2.3.1.3　設計規定與要求

①焦化企業節水減排設計，應與當地城鎮、工業、農業用水發展規劃相結合，合理使用水資源，保護水資源環境，確保在有限水資源條件下社會經濟的可持續發展。

②新建焦化企業的用水設計應優先選用地表水作為生產水水源，對現有企業已采用地下水為生產水水源的，應逐步開發地表水取代地下水。

③焦化企業水源設計應考慮雨水回收利用。雨水的收集、凈化和儲存設施設計，應滿足雨水回用要求；有條件的企業應利用城市污水處理再生水作為生產水水源。

④供排水與公用設施的節水減排的設計規定與要求如下：

1）供排水設施水工構筑物應進行防滲漏處理，調蓄水池宜設鋼筋混凝土蓋板，以減少用水滲漏和蒸發損失。

2）生產工藝采用蒸汽間接加熱裝置時，蒸汽凝結水應回收利用。

3）生產車間、物料運輸轉運站等室內外地坪清潔衛生，宜采用灑水清掃地坪，灑水應采用符合使用要求的回用水。

4）生產車間和公輔設施采暖，應優先選擇熱水循環采暖系統，熱水換熱站的蒸汽冷凝水應回收利用，冷凝水回收裝置應選擇高效的設備，冷凝水回收率不低于95%。當采用蒸汽采暖時，蒸汽冷凝水量≥1.0m³/h時，冷凝水宜回收利用，冷凝水回收率不低于90%^［45］。

2.3.2　軟化水、除鹽水系統

2.3.2.1　一般規定與要求

①新建焦化企業的軟化水、除鹽水設施應集中建設，并應靠近主要用戶。

②軟化水、除鹽水處理工藝選擇，應根據原水水質和出水水質要求經技術經濟比較后確定，并應選擇節水型工藝流程和預處理設施。

③軟化水、除鹽水處理過程中各段產生的反沖洗排水應回收利用。

④軟化水、除鹽水向各個系統的補水宜采用恒壓變量自動控制。

⑤軟化水、除鹽水系統的輸水管道宜采用不銹鋼管、塑料管、鋼塑復合管等具有防腐性能的管材。

⑥膜處理法制備軟化水、除鹽水時，其冬季應對原水進行加熱。加熱源應利用余熱。

2.3.2.2　軟化水處理系統

①軟化水處理系統應根據原水水質及成品水水質要求合理選擇工藝流程，以減少制水環節的能源損耗。

②軟化水處理宜采用膜法處理工藝。如原水水質較好可采用離子交換法處理工藝。對于處理水量≤100m³/h的軟化處理設施宜采用一元化離子交換裝置。

③軟化水處理設備應采用自動控制方式運行。

2.3.2.3　除鹽水處理系統

①除鹽水處理工藝應根據原水水質及成品水水質要求，選用合理的工藝流程。

②除鹽水處理工藝應采用膜法處理工藝與技術。

③一級反滲透排出的濃鹽水宜回收利用，二級反滲透排出的濃鹽水可作為一級反滲透的進水回收利用。

④超濾系統反沖洗排水應回用于預處理系統，預處理系統的反沖洗排水應回收利用。

⑤超濾系統的產水率應≥90%，一級反滲透系統的產水率應≥75%，二級反滲透系統的產水率應≥90%。

2.3.3　循環水處理系統

2.3.3.1　一般規定與要求

①根據工藝設備冷卻用水水質要求，直冷開式循環水系統補充水種類應按回用水、間冷開式循環水系統排污水、工業新水的次序勾兌選擇。開式循環水系統濃縮倍數不應小于3^{［45，46］}。

②生產用水量≥2m³/h的連續用水戶，其使用后的水應循環使用或回收利用。

③設安全水塔的循環水系統應有收集回用安全用水的措施，不應排入廠區排水管網。

④循環水系統的排污水應采用壓力排放，排放管上必須設計量儀表，排污水應回收利用。

⑤循環水系統應設置在線水質檢測儀表，并應根據水質檢測結果控制循環水系統排污量。當循環水池沒有溢流管時，水池最高報警水位應低于水池溢流水位至少100mm。

⑥循環水系統宜設全自動管道過濾器、旁通過濾器等過濾設施，過濾器反沖洗水應回收。

⑦開式循環水系統吸水池有效容積不應小于5min的循環水系統供水水量，以防止系統調試、停運時，造成水的溢流損失。

⑧同一循環水系統設有冷、熱水池時，補充水宜補入冷水池，熱水池與冷水池之間應設溢流孔或連通孔，其尺寸應滿足冬季冷卻塔停用時熱水溢流至冷水池的要求。

⑨循環水系統應采取水質穩定控制措施，水質穩定藥劑投加宜采用自動投加方式。

⑩過濾器的類型應根據處理水的水質確定，在技術可行的前提下應使用高效節水型過濾設備。

冷卻塔應采用除水效率高、通風阻力小、耐用的收水器。冷卻塔進風口應采取防飄水措施。

循環水系統吸水池補充水管應設2根，一根用于循環水系統快速充水，充水時間≤8h；另一根用于正常補水，管徑按補充水量進行計算確定，補水管道應設計量儀表、自動控制閥。補水自動控制閥應根據水位高低自動啟閉。

水處理系統沉淀池排泥宜進行二次濃縮后，再送污泥脫水設備脫水。污泥脫水應優先選用效率高、脫水效果好的脫水設備。

安全水塔應設常溢流水設施，溢流水量按3～5天將安全水塔內的水置換一次計算。溢流水應回收、循環利用，不得外排。

2.3.3.2　間冷閉式循環水系統

①設備冷卻用水水質為軟化水、除鹽水時，其循環供水系統應采用間冷閉式循環水系統。

②間冷閉式循環水系統的二次冷卻，應根據氣候和供水條件采用空冷器冷卻方式，沿海地區宜采用海水冷卻方式。

③間冷閉式循環系統補水應設自動壓力補水裝置。

④間冷閉式循環水系統的循環率應≥99.5%。

2.3.3.3　間冷開式循環水系統的規定與要求

①當用水點多，且比較分散，輸水管線較長時應采取有效的流量分配控制措施。

②水泵工作臺數的選擇應根據用戶數量、用水量變化的特點、供水的重要性進行配置，必要時采用調速泵。

③間冷開式冷卻設備的選擇應根據氣象條件及冷卻水溫度要求，采用自然通風冷卻塔、機械通風冷卻塔；不應采用冷卻效率低、飄水損失大的冷卻池、噴水池。

2.3.3.4　直冷循環水系統

①直冷循環水系統應根據用水方式、排水方式、水質的不同分別設置循環水系統。

②設有多環節處理設施的直冷循環水系統，應采取保證水量平衡的技術措施。

③直冷循環水系統的旋流池應設計可接納事故回水的調節容積。

④泥漿脫水機的濾液和沖洗水應回收利用。

2.3.4　廢水處理回用系統

2.3.4.1　一般規定與要求

①新建工程項目或生產車間擴建、改建的工業廢水不得排入生活與雨水排水管道，應設有專用生產廢水排水管網。

②對分期建設或有改擴建可能的廢水處理站，應預留建設用地及外部聯絡接口。處理站內構筑物布置，應考慮到與處理站外部各種管道、電纜等接口的方位。

③生活污水和雨水均應單獨收集，并應分別送入廢水處理系統一起處理回用。

④軟化水、除鹽水制備車間排放的濃含鹽廢水及廢水處理站進行膜深度處理產生的濃含鹽廢水，均應排入濃含鹽廢水排水管道。濃含鹽廢水應單獨處理，其產品水應單獨由濃含鹽回用水給水管道輸送至用戶，形成獨立的濃含鹽廢水回用系統?，F有焦化企業工業廢水、濃含鹽廢水混合排放時應增設單獨濃含鹽廢水排水管道。

⑤鋼鐵聯合企業焦化廠的濃含鹽回用水，宜用于高爐爐渣處理、鋼渣廠、鍋爐房沖渣、原料廠、燒結、粉灰加濕等用戶。在濃含鹽回用水未被完全利用前，上述用戶不應使用工業新水、工業廢水及其回用水，或其他系統的串級補充水。

⑥由于較高溫度的工藝介質冷卻時，需要大量冷卻水。應先利用其余熱，與較低溫度的工藝介質換熱后，再用冷卻水冷卻，不僅節能，而且可大量減少冷卻水用量。例如，蒸氨塔底的蒸氨廢水105℃，與原料氨水換熱后為70℃，再用循環水冷卻至40℃，可節約冷卻水大約53.8%。因此，對需要冷卻的工藝介質，應優先采用余熱利用后再用水冷卻。

⑦對于可用循環水或低溫水兩段冷卻的工藝介質，應盡可能降低循環水冷卻段后的工藝介質溫度。低溫水應串級利用，且冬、夏季應采用不同的供水方式。

⑧焦爐裝煤、出焦及干熄焦生產過程中產生的煙氣溫度均較高，其中裝煤和出焦時產生的煙氣溫度可達250℃，干熄焦過程爐頂焦罐處的煙氣溫度可達600℃，這些煙氣在進入除塵器過濾前需要進行降溫處理，以保護除塵器本體的正常運行。常用的冷卻方式有水冷和風冷2種，采用風冷冷卻方式即可有效實現降溫功能。因此，為節約用水，焦爐裝煤、出焦及干熄焦生產過程中產生的高溫煙氣需冷卻后再除塵時，宜采用風冷。

⑨煤、焦處理工藝除塵系統，若采用濕式除塵方式，不僅增加水的消耗，而且還存在一些弊端。如備煤系統煤粉塵被水吸附后形成的廢水更難治理；濕熄焦的除塵廢水雖可處理后再用，但系統需防腐。因此，煤焦處理工藝除塵系統應采用干式除塵；抑塵設施應使用霧化噴嘴。

2.3.4.2　設計原則與要求

①焦化廢水主要來源于蒸氨廢水，有機污染物較高，為保證生化處理正常運行，需加稀釋水。

②當采用濕法熄焦技術時，熄焦水應循環使用，其補充水應采用酚氰廢水處理站處理后的回用水。

③傳統的濕法熄焦時，每熄滅1t紅焦要消耗0.45t水，采用干熄焦時噸焦平均節水0.43t。因此，新建、改建、擴建工程的焦化廠，應優先選用干熄焦技術。

④焦化廢水的處理應從優化焦化工藝入手，采用分類收集、分質處理的原則，實現焦化廢水的資源化和減量化。

⑤焦化廢水工藝設備材料的選擇應考慮如下因素：

1）設備材料選擇應考慮焦化廢水含焦油、高氨、高氯離子、高溫等因素；

2）設備形式選擇應充分考慮節能、環保、安全、使用壽命等因素；

3）所選設備應滿足防火、防爆、防潮、防塵、防腐等安全需要。