1.3　焦化生產(chǎn)節(jié)水減排與廢水“零排”可行性分析

1.3.1　節(jié)水減排與廢水“零排”面臨的問題與對策

當今焦化生產(chǎn)節(jié)水減排與廢水處理回用和實現(xiàn)“零排”存在最重要的問題是焦化煉焦能力的超常發(fā)展，產(chǎn)能盲目擴張與產(chǎn)品過剩，存在不良循環(huán)與惡性市場競爭，既嚴重浪費資源、能源又污染環(huán)境。因此，要解決好焦化工業(yè)生產(chǎn)的節(jié)水減排與廢水處理回用“零排”問題，首先要從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)層次上解決超常發(fā)展及其盲目擴張、無序生產(chǎn)、惡化環(huán)境的勢頭；其次要妥善研究和解決焦化廢水處理回用可行技術(shù)與可靠的循環(huán)使用及消納途徑，最終實現(xiàn)廢水零排放。

1.3.1.1　煉焦生產(chǎn)與發(fā)展面臨的問題

煉焦生產(chǎn)能力大大超過市場需求，這是造成焦化廢水量大、水質(zhì)失控的重要原因。“十五”“十一五”期間，由于焦炭高利潤刺激資金流向煉焦行業(yè)，全國面臨擴建、新建中小獨立焦化廠高潮，特別是大型煤礦興建焦化廠勢頭更為嚴重。然而，由于國內(nèi)外經(jīng)濟形勢的變化和我國工業(yè)發(fā)展的技術(shù)升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整等一系列政策出臺，煉焦生產(chǎn)面臨眾多問題。

（1）我國鋼鐵工業(yè)對焦炭的需求不可能大量增加

根據(jù)《鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》要求，我國鋼鐵工業(yè)“今后發(fā)展重點是技術(shù)升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整”，“新增加的生產(chǎn)能力要和淘汰落后的能力相結(jié)合，原則上不再大幅度擴大鋼鐵生產(chǎn)能力”。因此，我國鋼鐵產(chǎn)能將控制在適度規(guī)模內(nèi)，難以大幅度增長，但我國焦炭生產(chǎn)主要是供給鋼鐵生產(chǎn)，約占全國焦炭總耗量78%^［2］。故對焦炭市場需求將逐漸平穩(wěn)下降。

（2）我國焦炭出口量將大為削減，以及煉鐵技術(shù)升級，必將大大降低對焦炭的需求量

2005年前，我國每年焦炭出口都在1500×10⁴t左右，約占當時世界貿(mào)易總量的60%^［2，3］，2010年削減為335×10⁴t^［1］。特別是近幾年來國外為減少對中國焦炭的依存度，積極擴大焦炭自給率。如日、美、印度、伊朗、烏克蘭等十幾個國家近期已新建焦炭生產(chǎn)能力1200×10⁴t以上^［2］，我國焦炭出口量必將大大削弱。

隨著煉鐵系統(tǒng)大量采用大容積高爐，大力推廣富氧和噴煤技術(shù)，煉鐵噸焦比將逐漸減少，高爐噸鐵焦炭消耗量將明顯降低。據(jù)統(tǒng)計，2004年生產(chǎn)1t生鐵所需的焦炭為437kg，2010年為369kg，即2010年生產(chǎn)1t生鐵所需焦炭量比2004年減少68kg，僅鋼鐵行業(yè)年減少焦炭量約為4284×10⁴t。可以預計，隨著時間的推移，全國節(jié)能降耗與節(jié)資減排的嚴格要求，我國焦炭的需求必將大大減少。

（3）國內(nèi)外經(jīng)濟發(fā)展狀況對煉焦工業(yè)的影響

當今世界經(jīng)濟危機已明顯持續(xù)加劇，對鋼產(chǎn)量的需求無疑將大大縮減，對我國焦炭出口更會雪上加霜。考慮到資源約束和環(huán)境保護的壓力，國內(nèi)已加強對高能耗、高污染和資源性產(chǎn)品出口的控制。在焦炭出口問題上，我國已出臺明確政策方向，控制焦炭生產(chǎn)總量，逐漸削減出口量和國內(nèi)生產(chǎn)使用量。因為大量出口和使用焦炭會導致和造成：a.大量不能再生能源的流失；b.生態(tài)環(huán)境污染與破壞；c.價值物資的轉(zhuǎn)移與流失；d.導致不當投資過熱和重復建設。

上述表明，由于焦化產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在眾多問題，既浪費資源又惡化環(huán)境，必須從結(jié)構(gòu)和技術(shù)層次上著手解決。

1.3.1.2　解決的途徑與對策

（1）對大型煤礦興建焦化廠的發(fā)展勢頭應加控制

我國的大型煤礦從發(fā)展生產(chǎn)、多種經(jīng)營、綜合利用和增加效益的角度出發(fā)，積極興建規(guī)模較大、裝備較高的焦化廠。如兗礦集團簽約購買德國kaiserstuhl焦化廠二手設備，在我國首次建成7.63m超大容積焦爐，建成200×10⁴t/a的大型焦化廠。因獲得良好經(jīng)濟效益，在我國掀起煤礦企業(yè)建設焦化廠的熱潮。開灤礦所屬開灤精煤公司、淮北礦務局、神華集團、七臺河煤礦、新疆大黃煤礦等也先后新建不同規(guī)模的焦化廠。這種發(fā)展趨勢，必將進一步形成煉焦生產(chǎn)盲目擴張、產(chǎn)品過剩、惡性競爭與不良循環(huán)的局面。對此，必須嚴加控制，要規(guī)范生產(chǎn)經(jīng)營，杜絕污水亂排亂放，保護生態(tài)環(huán)境。

（2）密切關(guān)注獨立焦化企業(yè)的環(huán)境保護與節(jié)水減排

獨立焦化企業(yè)是焦化工業(yè)的主體，并以中小型企業(yè)為主。據(jù)統(tǒng)計，由中小型焦化廠放散的焦爐煤氣高達240×10⁸m³，相當于2004年我國西氣東輸年輸氣量的2倍^［2，3］。經(jīng)估計，如按2010年獨立焦化廠生產(chǎn)焦炭2.33×10⁸t計，其外排污水量為2.3×10⁸t以上^［1］，這些廢水、廢氣已對周圍環(huán)境和水體造成嚴重污染，應認真實施產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，更重要的應引導中小焦化企業(yè)關(guān)注焦化廢水處理回用和焦爐煤氣綜合利用，以實現(xiàn)環(huán)境與效益雙贏。獨立的焦化企業(yè)大多位于缺水地區(qū)和城鎮(zhèn)邊緣地帶，水資源短缺嚴重，如采用廢水回用，可有效解決持續(xù)發(fā)展水資源短缺問題。如將放散的焦爐煤氣用于燃氣輪機和內(nèi)燃機發(fā)電，按每1m³焦爐煤氣由燃氣輪機可發(fā)電1.11度并副產(chǎn)1.0MPa飽和蒸汽4.33kg；如用內(nèi)燃機可發(fā)電1.3度，一年半即可回收投資。經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益十分顯著。

（3）對大型鋼鐵企業(yè)所屬焦化廠要著重技術(shù)升級，實現(xiàn)污水零排放

為了提高鋼鐵企業(yè)焦炭自給率，近年來，鞍鋼、邯鋼、攀鋼、南鋼、濟鋼、萊鋼、鏈鋼、本鋼、凌鋼、倉鋼等一批大中型鋼鐵企業(yè)已建成40多座裝備水平高的6m大型焦爐。此外，太鋼、馬鋼、武鋼和曹妃甸新廠分別引進德國7.63m超大容積焦爐^［2］。近年來，我國自行開發(fā)炭化室高6.5m和7.0m的大容積頂裝焦爐、炭化室高5.5m的大容積搗固焦爐。這些技術(shù)進步將有力促進我國焦炭生產(chǎn)進入新階段，有力地解決了原來小型焦爐的能耗高、污染大、資源浪費嚴重等問題，為實現(xiàn)節(jié)水減排與污水“零排”提供前提和條件。

1.3.2　節(jié)水減排與廢水“零排”技術(shù)途徑與控制措施

總結(jié)國內(nèi)外焦化工業(yè)節(jié)水減排與廢水“零排”的成功經(jīng)驗，特別是國內(nèi)節(jié)水減排與廢水“零排”的技術(shù)管理與實踐經(jīng)驗，關(guān)鍵是工作思路要清晰，措施要得力，要處理好從生產(chǎn)工藝到廢水治理幾個重要環(huán)節(jié)。要從改進生產(chǎn)工藝著手，這是焦化企業(yè)節(jié)水減排之本，是廢水處理回用與零排的前提；要從主體工藝開始，力爭不排或少排廢水，對于非排不可的，應盡量回收利用其中有用物質(zhì)，以降低廢水中有毒有害物質(zhì)濃度。只有在主體工藝技術(shù)上尚無可能、經(jīng)濟上不合理時才考慮外排廢水，并進行妥善處置。但要實現(xiàn)“廢水”零排，尚需妥善解決廢水處理有序回用與消納途徑。

1.3.2.1　節(jié)水減排工作要方向明確，措施得力，思路要清晰

①要制訂企業(yè)用水制度和發(fā)展規(guī)劃，實現(xiàn)科學用水。要將企業(yè)用水指標分解到各工序、各用水崗位，建立優(yōu)化用水指標系統(tǒng)和節(jié)水減排規(guī)定與要求。

②最大限度實現(xiàn)水的串級使用，實現(xiàn)廢水處理最少量化。要建立多種水質(zhì)不同循環(huán)系統(tǒng)，實行分級供水，不搞全廠的廢水處理的大循環(huán)。建立軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)、凈水循環(huán)系統(tǒng)、濁水循環(huán)系統(tǒng)、生活用水循環(huán)系統(tǒng)等，每個循環(huán)系統(tǒng)之間應能有銜接。這樣可實現(xiàn)專水專用，系統(tǒng)布局小、管路短，處理量小，運行費用也低，既可節(jié)水減排，也可減少投資費用。

③對廢水的不同特征和性質(zhì)（如含油、酸、堿、有機物、有毒有害物等），采用相應的不同處理技術(shù)工藝，處理后的水按水質(zhì)情況與不同工藝水質(zhì)要求回用于不同生產(chǎn)部門。這樣既減少處理量，又減少處理難度。

④要建立完善節(jié)水工作制度和指標統(tǒng)計體系，要有專職管理水資源的部門。該部門職責是規(guī)劃用水、監(jiān)督用水、節(jié)制用水和高效用水，并有具體措施和手段。例如，對各工序用水情況、產(chǎn)生問題與協(xié)調(diào)，要有明確的措施和有效手段，確保企業(yè)節(jié)水減排科學化和常規(guī)化。

⑤要建立用水與廢水回用系統(tǒng)在線監(jiān)測，要針對不同目標，采用不同的監(jiān)測方式、手段與內(nèi)容。用水儀表設施要齊全，計量要及時、到位、穩(wěn)定和準確，并與懲罰制度與經(jīng)濟杠桿作用相結(jié)合，這是實現(xiàn)節(jié)約用水與節(jié)水減排的重要手段。建立凈水、中水和廢水處理回用不同價格機制，鼓勵使用中水、廢水回用，以減少新水用量。

⑥要加大加強節(jié)水減排工作力度。要依靠科技進步，提高技術(shù)創(chuàng)新力，要強化節(jié)水減排設備改造力度，用水設施與生產(chǎn)工藝節(jié)水減排要高起點、高標準、嚴要求。

1.3.2.2　改進生產(chǎn)工藝，控制污染與廢水量

①大力開發(fā)和建設現(xiàn)代化大型焦爐。大型焦爐是焦化生產(chǎn)節(jié)能降耗和節(jié)水減排的基礎(chǔ)，也是焦化行業(yè)準入條件。焦化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化是焦化生產(chǎn)的重中之重。

②大力開發(fā)和推廣裝爐煤調(diào)濕技術(shù)。焦化廢水來源主要是煉焦煤中水分在煤高溫干餾時隨煤氣經(jīng)冷凝形成。該技術(shù)通常可將原煤含水率的11%調(diào)控為6%左右，可大大減少裝爐煤含水率，不僅減少荒煤氣含水量，更重要的顯著減少荒煤氣凈化過程中產(chǎn)生的濃度高、毒性大、成分復雜的高濃度焦化廢水。

③大力開發(fā)推廣干熄焦技術(shù)與設備。根據(jù)寶鋼多年運行實踐，采用干熄焦技術(shù)設備，與濕法熄焦相比可節(jié)省96%用水，噸焦可節(jié)水0.43t^［14］，節(jié)水減排極其顯著。

④要充分發(fā)揮和推廣應用干式除塵技術(shù)與設備。煉焦煤轉(zhuǎn)運和焦爐裝煤的除塵系統(tǒng)應盡可能采用干式除塵技術(shù)與設備，既可節(jié)約大量除塵用水，消除煉焦除塵廢水，又可防止污染物二次轉(zhuǎn)移，并實現(xiàn)煤塵資源回收利用。

1.3.2.3　要從煤氣凈化和產(chǎn)品精制等工藝著手，力爭少排和不排廢水

①煤氣脫硫脫氰。近年來因采用新型脫硫脫氰工藝，有效地脫除煤氣中的硫和氰，所回收的氰化物有的通過濕式氧化轉(zhuǎn)化成為硫酸銨，有的將分離出來的酸性氣體通過焚燒的方法使氰化物分解為N₂，這樣使煤氣終冷洗滌水中所含氰化物大大減少。因此，從終冷水中回收黃血鹽生產(chǎn)設施可取消，減少廢水外排量。

②煤氣終冷采用氨水閉路循環(huán)噴灑方式冷卻，循環(huán)氨水吸收的煤氣中熱量再通過凈循環(huán)冷卻水間接冷卻，循環(huán)氨水的排污水送入機械化氨水澄清槽，這樣就基本消除了終冷水外排問題。不僅大大節(jié)約用水，而且大大減少焦化廢水處理總量，并使黃氨廢水中的含氰量大大降低，基本上可降低到10mg/L以下^［5］。

③煤氣脫萘應采用煤氣初冷器噴灑焦油脫萘。電捕焦油器除萘和終冷油洗萘等除萘工藝，應把煤氣終冷氨水循環(huán)洗滌的排污水送回氨水系統(tǒng)，這樣不僅節(jié)約大量用水，而且從根本上解決了原先常出現(xiàn)終冷排水和大量除萘的問題。

④粗苯精制。由酸洗法改為萊托法苯加氫精制后，就消除了苯精制廢水，既減少焦化廢水量，又可減輕焦化廢水有害濃度和處理負荷。

⑤酚精制中的酚鈉鹽分解，由硫酸法改為CO₂法后，不僅大大地減少了硫酸鈉廢水排放量，而且可以回收供焦油蒸餾餾分脫酚所需的NaOH，實現(xiàn)了堿液的閉路循環(huán)利用。

⑥強化精制過程的工藝內(nèi)部處置。由于焦化產(chǎn)品精制過程比較復雜，用水與廢水種類較多。因此，因根據(jù)用水與廢水特性，進行工藝內(nèi)部處置，以實現(xiàn)廢水回用與節(jié)水減排，如：

1）馬古隆樹脂生產(chǎn)排氟水。應利用其適合高溫高壓方式處理特點，作為生產(chǎn)裝置一部分，廢水經(jīng)脫氟后再排放收集；

2）化產(chǎn)精制中眾多排出酸堿廢水和含油廢水，應在工藝內(nèi)部經(jīng)過油水分離、調(diào)節(jié)、儲存及酸堿中和處理后，再收集送往廢水處理系統(tǒng)；

3）對化產(chǎn)精制過程中分離出來的含有機物濃度高、毒性大、可再生性差且含生物難解物質(zhì)多的廢水，如焦油蒸餾和酚精制過程中的一些分離水，應送往焦油蒸餾工段的燃燒爐焚燒處理，以減少高濃度難降解的有機廢水的處理量；

4）對于精制工藝內(nèi)部比較容易而且方便處理的廢水，應優(yōu)先在車間內(nèi)部進行處理，以實現(xiàn)就近處理回用與節(jié)水減排。

1.3.2.4　要充分認識和重視氨水處理對節(jié)水減排的重要作用與意義

氨水是焦化生產(chǎn)過程中最多出現(xiàn)、數(shù)量最大、成分最復雜，最難生化處置的廢水，應根據(jù)氨水特征，采用妥善處置（理）措施，以降低焦化廢水處理量與難降解有害物濃度。

①氨水蒸氨。焦化廢水中剩余氨水，在生化處理前應先經(jīng)蒸氨回收。若不蒸氨直接送往生化處理，其剩余氨水不僅需要高倍數(shù)的稀釋水，大大增加處理廢水量，同時也為生化處理增加難度，增大處理設施、投資和運行管理費用。

②氨水焚燒。煤氣冷凝分離出來的氨水是煉焦廠高濃度難降解廢水的主要來源。對于剩余氨水產(chǎn)生量較少時，可采用焚燒法將其燒除，是實現(xiàn)焦化廢水“零排”的有效途徑之一。

③氨水脫酚。氨水脫酚不僅可回收酚，而且可大大降低焦化廢水中COD含量，以降低廢水生物處理負荷。

④廢水再處理。對于化產(chǎn)品精制過程中排出油氣冷凝水，含有機物和油類濃度一般都很高，且含有許多生物難降解的物質(zhì)，直接送廢水處理會給生物處理帶來很大困難。近年來，是把這部分廢水送到化產(chǎn)回收車間的氨水系統(tǒng)，與氨水一同處理。盡管增加了蒸氨、脫酚等處理措施，但對焦化廢水生物處理而言是必需的，是為焦化廢水處理回用與“零排放”提供技術(shù)基礎(chǔ)和條件。

1.3.3　節(jié)水減排與廢水“零排”可行性分析

1.3.3.1　結(jié)構(gòu)優(yōu)化與技術(shù)進步為節(jié)水減排和“零排”提供前提和條件

焦化生產(chǎn)節(jié)水減排的好壞與能否實現(xiàn)廢水“零排”是與焦化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、生產(chǎn)爐型狀況和配煤與熄焦技術(shù)水平密切相關(guān)。近10年來，我國焦化工業(yè)結(jié)構(gòu)升級和技術(shù)進步為節(jié)水減排工作取得顯著進步與發(fā)展。

（1）結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級取得實質(zhì)進步

我國目前正在運行的焦爐分為頂裝焦爐和搗固焦爐，依據(jù)焦爐炭化室高度分別有7.63m、7.0m、6.0m、5.5m、5.0m、4.3m、4.0m、3.3m等頂裝焦爐和炭化室高6.25m、5.5m、4.3m、3.8m、3.2m等搗固焦爐。我國幾種常用焦爐設計參數(shù)見表1-8^［1］。“十一五”期間，我國累計淘汰煉焦落后產(chǎn)能11014×10⁴t，其中土焦、改良焦基本取締；同期新增大中型焦爐產(chǎn)能14061×10⁴t，焦化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級取得了重大進展。符合2009年1月實施的新焦化行業(yè)準入條件的≥5.5m搗固和≥6m頂裝焦爐的大型焦爐產(chǎn)能達到14051×10⁴t，占全國常規(guī)焦爐總產(chǎn)能的31.5%。

至2012年年底，我國有焦化企業(yè)800多家，焦爐總數(shù)近3000座，年煉焦產(chǎn)能超過5×10⁸t，其中鋼鐵企業(yè)煉焦產(chǎn)能占全國總產(chǎn)能的40%，而獨立焦化廠占60%。2010年，我國生產(chǎn)焦炭38757×10⁴t，占世界焦炭總產(chǎn)量的64.54%，其中近40%的焦炭是由大型焦爐生產(chǎn)的；消費焦炭38422×10⁴t，是世界焦炭第一消費大國；出口焦炭335×10⁴t，是世界焦炭第二出口大國 ^［1］。

（2）特大型焦爐引進與自行設計情況

至2010年，我國引進國外技術(shù)建設投產(chǎn)7.63m超大型焦爐14座，年焦炭產(chǎn)能達到1520×10⁴t，為4000～5000m³大容積高爐生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)焦炭。表1-9^［1］所示為我國引進的7.63m焦爐投產(chǎn)廠家。

為適應焦化企業(yè)建設大型焦爐的需要和煉焦煤的資源情況，我國自行開發(fā)了炭化室高6.98m（通常稱7m）JNX-70-2型頂裝焦爐，現(xiàn)在已投產(chǎn)近20座。為適應國內(nèi)外嚴格控制焦爐煙道廢氣中NO_x量的要求，我國又開發(fā)了炭化室高6.98m（通常稱7m）多段加熱的JNX3-70-1型和JNX3-70-2型頂裝焦爐，使燃燒過程基本在供氧不足的情況下進行，減少NO_x的生成，現(xiàn)已投產(chǎn)和在建近20座。我國自行開發(fā)的JNX-70型焦爐主要技術(shù)參數(shù)參見表1-10^［1］。

7m焦爐的開發(fā)基本替代了從國外引進的7.63m超大型焦爐，不僅為國家節(jié)省大量外匯，而且使我國大型焦爐的技術(shù)裝備達到了世界先進水平。

（3）煉焦新技術(shù)的發(fā)展與應用

①煤調(diào)濕技術(shù)　“十一五”期間，我國煤調(diào)濕技術(shù)從無到有，經(jīng)歷了科研開發(fā)、設計建設、開工調(diào)試、穩(wěn)定生產(chǎn)的全過程。我國自行開發(fā)了以焦爐煙道廢氣為熱源，采用氣流調(diào)濕分級一體化、全沸騰風選調(diào)濕機、振動流化床風選等技術(shù)的多種煤調(diào)濕裝置，并先后在濟鋼、昆明、馬鞍山、邯鄲和鞍山鲅魚圈等焦化廠投產(chǎn)或設計建設。我國自行設計的以低壓蒸汽為熱源、采用國產(chǎn)多管回轉(zhuǎn)式干燥機的煤調(diào)濕裝置先后在寶鋼、太鋼和攀鋼等焦化廠投產(chǎn)。

②搗固煉焦技術(shù)　中國煤炭資源雖比較豐富，但以動力煤為主，而煉焦煤資源較少，強黏結(jié)性的主焦煤、肥煤資源更少，這大大促進了能多用低變質(zhì)程度、高揮發(fā)分煉焦煤的搗固煉焦技術(shù)的發(fā)展。從21世紀開始，我國先后投產(chǎn)了4.3m、5.5m和6.25m搗固焦爐，共300多座，現(xiàn)在年產(chǎn)能已超過1.5×10⁸t。但我國95%的搗固焦爐產(chǎn)能是建在獨立焦化廠，鋼鐵企業(yè)焦化廠很少。主要原因是：搗固焦爐壽命、穩(wěn)定生產(chǎn)和裝煤煙塵治理均不如頂裝焦爐。然而，由于我國強黏結(jié)性煤的供應越來越緊張，強黏結(jié)性煤與弱黏結(jié)性煤的差價越來越大，我國鋼鐵企業(yè)開始接受和采用搗固煉焦工藝，如攀鋼、漣鋼和昆鋼焦化廠先后投產(chǎn)5.5m搗固焦爐。目前，一些中型鋼鐵公司也在設計或建設搗固焦爐。

現(xiàn)在≥6m頂裝和≥5.5m搗固大型焦爐占我國新建焦爐總數(shù)的80%以上，已成為新建煉焦產(chǎn)能的主體爐型，焦化技術(shù)與裝備水平穩(wěn)步提高。

③優(yōu)化配煤與多用弱黏結(jié)性煤技術(shù)　搗固煉焦、干熄焦、煤調(diào)濕和預粉碎等技術(shù)的采用大大優(yōu)化了配煤，多用弱黏結(jié)性煤而節(jié)省優(yōu)質(zhì)煉焦煤，或者改善焦炭質(zhì)量，從而滿足了我國大型高爐對低灰分、高強度優(yōu)質(zhì)焦炭的需求。

（4）干熄焦技術(shù)與設備

“十一五”期間，我國實現(xiàn)了干熄焦技術(shù)與設備的國產(chǎn)化，我國干熄焦得以廣泛推廣和普及。現(xiàn)在我國可以為任何規(guī)模的焦爐組建經(jīng)濟合理地配套建設從65～260t/h各種能力的干熄焦裝置，而且，在世界上首次為搗固焦爐配置了干熄焦裝置。我國干熄焦的操作運行和管理已達到世界先進水平。至2010年底，我國已投產(chǎn)和在建的干熄焦裝置159套，干熄焦炭能力為15877×10⁴t，占煉鐵消費焦炭量的57.4%。鋼鐵企業(yè)焦爐干熄焦普及率已達到83%。采用高溫高壓鍋爐干熄焦裝置的比例已上升至30%以上，我國干熄焦能力已位居世界第一位^［1］。

新建的濕熄焦裝置均采用低水分熄焦技術(shù)，部分老濕熄焦裝置也改造成低水分熄焦裝置，大大減少和降低焦化廢水生產(chǎn)量和廢水處理量。

（5）清潔生產(chǎn)與綜合利用技術(shù)

備煤篩焦除塵、焦爐裝煤推焦除塵、焦化污水生化處理、焦爐煤氣脫硫等環(huán)保措施得到廣泛普及和推廣，60%焦化廠基本實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。脫硫脫氰效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、操作可靠的真空碳酸鉀法脫硫工藝已實現(xiàn)國產(chǎn)化，并予以推廣；HPF法氧化脫硫工藝的廢液提鹽技術(shù)也逐步采用；我國焦爐煤氣凈化技術(shù)水平大大提高。焦爐煤氣由燃燒、發(fā)電的燃料化利用向制甲醇、合成氨、制甲烷的資源化利用拓展。焦爐煤氣制甲醇的產(chǎn)能已突破900×10⁴t/a，已占全國甲醇總產(chǎn)能的1/5^［1］。

綜上所述，我國焦化工業(yè)煉焦技術(shù)與清潔生產(chǎn)能力與水平已顯著提高，為焦化生產(chǎn)節(jié)水減排和廢水“零排”奠定基礎(chǔ)和條件。

1.3.3.2　新規(guī)定、新國標對焦化工業(yè)節(jié)水減排與廢水“零排”提出嚴格規(guī)定與要求

我國《焦化行業(yè)準入條件（2014年修訂）》（國家發(fā)改委2014年14號公告），以及《清潔生產(chǎn)標準　煉焦行業(yè)》（HJ/T 126—2003）、《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》（GB 16171—2012）、《焦化廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ 2022—2012）的公布實施，對焦化工業(yè)節(jié)水減排與廢水處理回用與“零排放”提出明確規(guī)定與要求。

（1）《焦化行業(yè)準入條件》的有關(guān)規(guī)定與要求^［21］

①嚴格規(guī)定在公路干道兩旁、主要河流兩岸、居民聚集區(qū)、風景保護區(qū)、旅游區(qū)、文化遺產(chǎn)保護區(qū)、水源保護區(qū)、生態(tài)保護區(qū)等不得建設焦化生產(chǎn)企業(yè)，已有企業(yè)要通過搬遷、轉(zhuǎn)產(chǎn)等方式逐步退出。

②新建或改擴建焦爐，要采用先進配煤工藝與設備，焦爐煤氣必須全部回收利用，原則上要同步配套建設干熄焦裝備。

③生化廢水處理工藝與設備要先進可靠。做到酚氰廢水處理后廠內(nèi)回用；熄焦廢水實現(xiàn)循環(huán)回用，不得外排。

④噸焦耗新水≤3.5m³；噸焦耗電量≤35kW·h；水循環(huán)利用率≥85%。

（2）《清潔生產(chǎn)標準　煉焦行業(yè)》的有關(guān)規(guī)定與要求^［22］

①總體規(guī)定與要求　要不斷采取改進設計、使用清潔的能源、采用先進的工藝技術(shù)與設備、改善管理、綜合利用等措施，從源頭削減污染，提高資源利用率，減少或避免生產(chǎn)、服務和產(chǎn)品使用過程中污染產(chǎn)生和排放，以減輕和消除對人類健康和環(huán)境的危害。

②指標分級與要求

1）指標分級。按清潔生產(chǎn)分為：一級為國際清潔生產(chǎn)先進水平；二級為國內(nèi)清潔生產(chǎn)先進水平；三級為國內(nèi)清潔生產(chǎn)基本水平。

2）指標要求。從生產(chǎn)工藝與裝備要求、資源與能源利用指標、產(chǎn)品指標、污染物產(chǎn)生指標、廢物回收利用指標、環(huán)境管理要求6個方面分別指出明確和規(guī)定指標要求。例如：噸焦耗新水量一級為2.5m³；二、三級為3.5m³。水循環(huán)利用率一級為≥95%、二級為≥85%、三級為≥75%。

（3）《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》的規(guī)定與要求^［23］

①首次明確規(guī)定現(xiàn)有焦化企業(yè)、新建焦化企業(yè)或在特別保護地區(qū)（如國土開發(fā)密度較高、環(huán)境承載能力減弱、水環(huán)境容量較小、生存環(huán)境脆弱和容易發(fā)生重大水環(huán)境污染等）的焦化企業(yè)必須分別執(zhí)行污染物排放限值及單位產(chǎn)品基準排水量。

②限定現(xiàn)有焦化企業(yè)必須在2015年1月1日之前進行生產(chǎn)技術(shù)改造和提高廢水處理技術(shù)水平，達到新建企業(yè)規(guī)定的水污染排放限值。

③水污染物排放限值要求嚴格。例如新建企業(yè)直接排放與間接排放的COD_Cr、BOD₅和氨氮分別為80mg/L、20mg/L、10mg/L；150mg/L、30mg/L、25mg/L。特別保護地區(qū)分別為40mg/L、10mg/L、5mg/L；80mg/L、20mg/L、10mg/L。

④廢水經(jīng)過處理后用于洗煤、熄焦和高爐沖渣等水質(zhì)，其中pH、SS、COD_Cr、氨氮、揮發(fā)酚和氰化物均達到6～9mg/L、70mg/L、150mg/L、25mg/L、0.50mg/L、0.20mg/L等規(guī)定要求。

（4）焦化廢水治理工程技術(shù)規(guī)范的規(guī)定與要求^［24］

①焦化廢水治理應從優(yōu)化焦化工藝入手，實現(xiàn)焦化廢水減量化和資源化。其處理系統(tǒng)應為廢水預處理、生化處理、后處理、深度處理。并應做好對二次污染物控制以及化學分析與儀表監(jiān)控等。確保廢水資源化與達標回用。

②焦化廢水處理工藝選擇應能脫除廢水中的所含油類、揮發(fā)酚、氰化物、硫氰化物和氨氰等，且不產(chǎn)生二次污染和污染物轉(zhuǎn)移。

③焦化廢水處理應遵循“物化+生化+凈化”治理技術(shù)路線。其中廢水生化處理應包含“缺氧反硝化/好氧硝化” 基礎(chǔ)脫氮工藝。如：a. A/O（缺氧/好氧）活性污泥法；b. A/O（缺氧/好氧）生物膜/活性污泥法；c. A²/O（厭氧/缺氧/好氧）生物膜/生物膜/活性污泥法等生物脫氮工藝流程。

④廢水深度處理的目的是實現(xiàn)廢水處理高度回用與“零排”。應脫除凈化后廢水中所含的無機鹽（包括其中的氯離子），可作為循環(huán)冷卻水的補充水。

該規(guī)范的實施，標志著焦化工業(yè)要執(zhí)行非常嚴格的廢水處理與排放標準。將有一批生產(chǎn)工藝與裝備比較落后，環(huán)境狀況較差，廢水難以達標與回用的企業(yè)被淘汰或關(guān)停并轉(zhuǎn)。因此生產(chǎn)廢水作為非傳統(tǒng)資源進行高效利用，實現(xiàn)廢水回用與“零排”，是焦化工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

1.3.3.3　實現(xiàn)節(jié)水減排與“零排”的技術(shù)進步與實踐

為了杜絕焦化廢水的危害性和對環(huán)境的嚴重影響，國家發(fā)展與改革委員會2014年14號公告《焦化行業(yè)準入條件（2014年修訂）》中明確規(guī)定“焦化廢水經(jīng)處理后做到內(nèi)部循環(huán)使用”，“不得外排”^［21］。這一重要決策使焦化行業(yè)生存受到巨大挑戰(zhàn)。面對這一嚴峻形勢，焦化企業(yè)必須面對并充分認識到：

1）焦化廢水的危害問題必須解決，這不僅是焦化企業(yè)自身的責任，更是不可推卸的社會義務。

2）焦化廢水不再是一個處理和達標排放的問題，而是尋求如何循環(huán)使用和妥善解決出路的問題。

3）對焦化廢水處理不僅要關(guān)注實現(xiàn)循環(huán)使用處理技術(shù)的先進性，更要關(guān)注廢水循環(huán)使用和消納途徑的科學、合理與安全性。不得產(chǎn)生污染物轉(zhuǎn)移和危害的問題。

為了貫徹落實《焦化行業(yè)準入條件》和廢水處理循環(huán)使用的要求，國家有關(guān)部門進行焦化工業(yè)節(jié)水減排科技攻關(guān)和回用技術(shù)深化研究與集成，已在生產(chǎn)實踐中取得重大成效和實踐經(jīng)驗。

（1）源頭控制與嚴格控制噸焦廢水產(chǎn)生量

嚴格控制噸焦廢水產(chǎn)生量及其水質(zhì)，這是焦化廢水實現(xiàn)有效處理最重要的前提和條件。

①上海寶鋼焦化廠通過加強用水分析管理，制訂節(jié)水目標，組織全廠范圍內(nèi)用水系統(tǒng)的水平衡測試工作，掌握全廠用水量分布和節(jié)水減排控制重點，對用水量較大的進行重點分析，細化單元用水、排水情況，有針對性地提出節(jié)水減排措施。

②山東某焦化廠實行“分質(zhì)供水、分級處理，溫度對口，梯級利用，小半徑循環(huán)，分區(qū)閉路”的用水方式的控制，實現(xiàn)最大限度地減少用水量與廢水產(chǎn)生量。

③山西某焦化廠為實現(xiàn)嚴格控制焦化廢水產(chǎn)生量，對其廢水來源、廢水特征與水質(zhì)水量進行嚴格分析與測定，并進行焦化廢水理論產(chǎn)生量的試驗與計量，最終提出噸焦廢水產(chǎn)生量為0.343t。其中，煉焦、熄焦排出的剩余氨水約占總廢水量的50%，化產(chǎn)回收及精制過程中工藝介質(zhì)的分離水約占總廢水量的25%，其他廢水占25%。該噸焦廢水產(chǎn)生量與歐盟4國11座焦化廠的噸焦廢水量的0.3～0.4t，也與理論計算噸焦廢水量為0.25～0.30t相當接近^［25］。

④為了節(jié)約水資源，促進節(jié)水減排，GB 16171—2012“煉焦化學工業(yè)污染物排放標準”明確規(guī)定：對濕法熄焦要采用低水分和穩(wěn)定熄焦工藝，增加了熄焦耗水量控制指標；為了控制熄焦過程對環(huán)境的影響，對熄焦水質(zhì)提出控制與限值的要求；為了控制焦化廢水處理站進水氨氮濃度，確保焦化廢水處理效果，對蒸氨塔出水氨氮濃度提出限值規(guī)定，并增設廢水處理設施排出口的監(jiān)控項目^［26］。其目標就是從源頭上采取措施減少焦化生產(chǎn)廢水量和降低廢水水質(zhì)，確保焦化污水有效處理的重要前提和條件。

（2）實現(xiàn)焦化廢水循環(huán)回用的技術(shù)支撐與實踐

解決焦化廢水的有毒有害的關(guān)鍵是對其進行降解和有效處理的技術(shù)支撐，使其達到和滿足廢水回用與消納途徑的標準與要求。為此，近10多年來，焦化工業(yè)科技人員和生產(chǎn)企業(yè)進行不懈努力，聯(lián)合攻關(guān)、技術(shù)集成與開發(fā)實踐。

①山東萊蕪某焦化廠實現(xiàn)焦化廢水循環(huán)利用的實踐　2002年該焦化廠提出焦化廢水處理回用與“零排”的思路，按照治污先治源的原則，針對廢水生化處理系統(tǒng)進水含氨濃度高的特點進行蒸氨系統(tǒng)改造，具體實施方案采取除油、再加熱、再脫氨三大核心技術(shù)。總體要求是力爭內(nèi)部消化，把焦化廢水消納在生產(chǎn)工藝過程中，即將經(jīng)過處理后的廢水用于熄焦用水，在全國率先實現(xiàn)了焦化廢水零排放^{［26，27］}。

隨著該廠干熄焦技術(shù)裝備投入使用，濕法熄焦生產(chǎn)越來越少，用于熄焦廢水大大降低，必須尋求新的消納途徑。2005年前后又探討焦化廢水用于燒結(jié)廠的燒結(jié)礦配料用水研究。為落實技術(shù)方案的可行性，進行了混合配料焚燒試驗，對燒結(jié)過程煙氣狀況、燒結(jié)礦化學成分、篩分組成等對比試驗，試驗對比結(jié)果表明，用焦化廢水配燒結(jié)礦料是可行的，對燒結(jié)礦組成與其他化學指標幾乎無影響^［25］。之后，該廠又對焦化廢水處理回用提出了更高的要求：一是用于高爐沖渣，二是用于補充內(nèi)部循環(huán)冷卻水，因此選擇生化法和三相強氧化法的綜合深度處理工藝，主要過程包括預處理、生化處理、催化氧化等處理系統(tǒng)以及污泥處置等。其中生化處理設有厭氧塔、缺氧塔、一段好氧塔、二段好氧塔等。處理后污泥與廢水分離采用MBR（膜生物反應器）工藝；催化氧化采用三相強氧化技術(shù)，由三相氧化塔、二氧化氯發(fā)生器等單元構(gòu)成。三相強氧化技術(shù)是廢水處理實現(xiàn)回用關(guān)鍵，是使廢水達到無色、無味、無毒的技術(shù)保證。運行成本約10.41元/t水^［28］。

②邯鋼新區(qū)焦化廠實現(xiàn)廢水回用的研究與實踐　邯鋼新區(qū)焦化廠為了落實“焦化行業(yè)準入條件”，滿足廢水內(nèi)部循環(huán)使用要求，對新區(qū)320m³/h的焦化廢水進行三級處理。即預處理段采用隔油沉淀+氣浮工藝去除廢水中大部分懸浮物、油及S^2-；生化處理段采用A/O工藝去除廢水中的酚、氰、氨氮、COD等有機污染物；深度處理段采用混凝沉淀+BAF（曝氣生物濾池）工藝進一步去除廢水中的COD，進一步改善出水水質(zhì)，實現(xiàn)廢水循環(huán)回用或達標排放^［29］。

③“物化+生化+無機+有機復合膜”的焦化廢水綜合處理工藝　牛世芳、段存福等人在總結(jié)咨詢中冶集團建筑研究總院環(huán)保院、山東大學環(huán)境學院、同濟大學環(huán)境學院等10余家科研與企業(yè)單位的基礎(chǔ)上，經(jīng)研究開發(fā)提出“物化+生化+無機+有機復合膜”的焦化廢水綜合處理工藝。經(jīng)處理后的出水可穩(wěn)定達到企業(yè)回用水的要求，其水質(zhì)的主要指標，如SS、BOD₅、COD以及總硬度、總堿度均優(yōu)于“再生水用于冷卻用水的水質(zhì)標準”^［30］。

④水煤漿技術(shù)在焦化污水中的應用實踐　水煤漿是一種漿體新燃料，可代替重油在工業(yè)鍋爐、電站鍋爐、工業(yè)窯爐上作為燃料使用，水煤漿是由30%～35%水、70%～65%煤和1%添加劑混合而成。為了解決焦化廢水對水體和生活環(huán)境的危害，變廢為寶，化害為利，遼寧科技大學和鞍山熱能院聯(lián)合推出利用水煤漿技術(shù)處理焦化廢水的可行性研究。經(jīng)研究與應用實踐表明，該技術(shù)只要配置和處理得當，可從根本上解決焦化廢水污染問題，實現(xiàn)廢水零排放，可滿足工業(yè)燃料燃燒要求。且焦化廠的廢棄物——酸焦油可作為水煤漿添加劑，可降低水煤漿制漿成本，減輕焦化廠對酸焦油處理負擔^［31］。

1.3.3.4　實現(xiàn)焦化廢水“零排”的消納途徑與需要解決的問題

（1）焦化廢水回用與“零排”存在的問題

盡管焦化廢水經(jīng)處理后得到充分回用要求，但仍有部分廢水需外排。以100×10⁴t/a焦化廠為例，焦化綜合廢水量約45m³/h，通常要實現(xiàn)GB 16171—2012規(guī)定處理排放標準，生化處理過程中須加稀釋水，生化處理規(guī)模達100m³/h，工程總投資約2000萬元，生化裝置工程投資約1400萬元，運行成本約5元/m³（廢水）^{［32，33］}。對于濕法熄焦工藝，熄焦補充水約60m³/h，仍有40m³/h處理后廢水外排。如果生化處理不加稀釋水，處理后廢水COD在150～250mg/L，其他指標一般可滿足出水指標要求，可以全部用于熄焦補充水等用途，而生化反應池、二沉池、供排水與回流系統(tǒng)均可大大減小，既可減少投資、占地、降低運行成本，又可達到廢水零排放。

隨著環(huán)境保護要求嚴格規(guī)定，焦化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)與技術(shù)升級，各大、中型焦化企業(yè)逐步開始采用干法濕焦，解決焦化廠環(huán)境污染源問題。焦化廢水處理回用于熄焦補充水已不可能，要實現(xiàn)廢水“零排”，必須尋求新的出路。

焦化廢水處理回用零排受到企業(yè)性質(zhì)、處理工藝等眾多因素的影響和限制。由于焦化廢水成分復雜，有毒有害有機物較多，即使處理到GB 1671—2012達標排放，但對環(huán)境的危害也大于其他廢水，因此對焦化廢水廠內(nèi)回用或消納途徑，必須認真重視下列問題^［34］。

①生產(chǎn)工藝自身問題　焦化廢水具有嚴重的腐蝕性。因此要考慮并重視對設備的影響；焦化廢水中復雜成分對產(chǎn)品質(zhì)量的影響。

②環(huán)境影響問題　焦化廢水易產(chǎn)生環(huán)境影響，因此要特別重視避免在焦化廢水回用工序或消納途徑過程中污染物轉(zhuǎn)移或產(chǎn)生二次污染，不得將污染物轉(zhuǎn)移到大氣、循環(huán)用水系統(tǒng)、周圍土壤和水體中。

③人體健康問題　要密切關(guān)注焦化廢水回用工序或消納途徑周圍的環(huán)境、崗位人員、周邊人員的健康問題與保護措施。例如焦化廢水用于熄焦，其周圍環(huán)境非常惡劣，崗位人員的健康保護，應有妥善的措施。

（2）焦化廢水處理回用與“零排”消納途徑

綜合分析焦化工業(yè)供水用水特征與水質(zhì)要求，參考現(xiàn)有企業(yè)應用實例，國內(nèi)外焦化廢水處理技術(shù)與發(fā)展狀況，其回用與“零排”消納途徑為：對于濕法熄焦的焦化廠，可以用作熄焦補充水；對于鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，處理后焦化廢水可用于轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)補充水和高爐沖渣，泡渣水，燒結(jié)配料水，原料場灑水等；對于有洗煤的焦化廠，可以用于洗煤循環(huán)系統(tǒng)補充水和煤場灑水；對于石化行業(yè)可將大量的生化處理后廢水再經(jīng)深度處理后用于凈循環(huán)用水系統(tǒng)補充水以及用于制備水煤漿等，具體內(nèi)容與要求如下所述^{［35～38］}。

①濕法熄焦補充水　在煉焦生產(chǎn)過程中，由碳化室推出的赤熱焦炭在熄焦塔內(nèi)用熄焦循環(huán)水將其熄滅。濕法熄焦裝置由熄焦塔、泵房、粉焦沉淀池及粉焦抓斗等組成。熄焦水由水泵直接送至熄焦塔噴灑水管，熄焦用水量一般約為2m³/t （焦） ，熄焦時間90～120s。熄焦后廢水經(jīng)沉淀池將粉膠沉淀后，繼續(xù)使用，熄焦過程中約20%的水被蒸發(fā)。

因此，在用濕法熄焦時，由于熄焦過程要損失約20%的水分，必須進行熄焦補水。處理后的焦化廢水經(jīng)適當處理后回用熄焦是焦化廢水較好的一種處置方法。但因焦化廢水中氨氮對熄焦車、泵、管道的腐蝕問題，一直使焦化廢水的熄焦回用受到限制。隨著焦化廢水脫氮處理技術(shù)的發(fā)展，焦化廢水對熄焦設備、管道等腐蝕的問題已逐漸被解決，因此，目前采用濕法熄焦的焦化企業(yè)將焦化廢水作為熄焦回用水的比例將越來越多。但是，干法熄焦技術(shù)必將替代濕法熄焦，這一發(fā)展趨勢迫使焦化廢水必須尋求新的高效處理技術(shù)與消納途徑。

②洗煤循環(huán)水補充水與煤場灑水

1）洗煤循環(huán)水補充水。洗煤的過程就是根據(jù)煤的原始成分含量洗出不同標號煤的過程。原煤經(jīng)過洗選成為精煤，供工業(yè)生產(chǎn)選用。洗煤過程耗水量大，且水質(zhì)要求較低，經(jīng)洗選煤后的廢水含有極高懸浮物，需經(jīng)處理，沉淀分離等再循環(huán)利用。由于洗煤用水量與水損失率都較大，必須補充水。因此，選用處理后焦化廢水作為洗煤廠濁循環(huán)水系統(tǒng)的補充水是經(jīng)濟、合理的。

2）煤場灑水。煤進入焦化生產(chǎn)之前堆放于煤場，在大氣環(huán)流-風的作用下必將引起揚塵，對周邊的大氣環(huán)境產(chǎn)生一定的粉塵污染。水噴灑抑塵是一種有效的處理方法。若采用新水進行抑塵處理，不但浪費了水資源，也不符合國家循環(huán)經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)政策；若將處理后的焦化廢水用于抑塵，既避免了廢水向周圍水體的排放，也保護了大氣環(huán)境和水環(huán)境。因此，煤場噴灑可以認為是焦化廢水的一種較好的綜合利用處置方法。

③鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的消納途徑

鋼鐵企業(yè)是我國焦炭生產(chǎn)最主要的用戶，約占全國焦炭生產(chǎn)量的78%。因此，我國鋼鐵企業(yè)大都設有焦化廠，特別是鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。因此，鋼鐵企業(yè)如能實現(xiàn)焦化廢水零排放，則可實現(xiàn)50%以上我國焦化廢水零排放的問題。其消納途徑主要為以下幾點。

1）轉(zhuǎn)爐除塵濁環(huán)用水系統(tǒng)補充水。轉(zhuǎn)爐除塵水是用來對轉(zhuǎn)爐煙氣降溫和除塵的。轉(zhuǎn)爐除塵，一般采用兩級文丘里洗滌器。絕大部分煙塵通過第一級文丘里洗滌器去除，所余煙氣再進入第二級文丘里洗滌器。鋼鐵轉(zhuǎn)爐除塵水系統(tǒng)具有用水水質(zhì)要求低、水質(zhì)容量大的特點，是生化處理后焦化廢水較為合理的回用去向。

鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)爐除塵用水經(jīng)過一、二級文丘里洗滌器對煙氣降溫和除塵后，雖經(jīng)過處理后可進行循環(huán)利用，但必然有一部分損失。目前許多企業(yè)直接采用新水進行補充，增加了生產(chǎn)新水用量。焦化廢水經(jīng)處理后可達到工業(yè)循環(huán)冷卻回用水指標，采用處理后焦化廢水作為鋼鐵轉(zhuǎn)爐除塵循環(huán)系統(tǒng)補充水，可以節(jié)約新水用量，使焦化廢水得到合理處置，實現(xiàn)水資源的再利用。

2）高爐沖渣、泡渣。處理熔融渣的方法是水淬處理，分為泡渣和沖渣兩種。

a.泡渣。熔融渣用罐渣車運至遠離高爐的水渣池，直接傾入池水中，熔融渣經(jīng)水淬生成水渣。水渣池為混凝土構(gòu)筑物，池中水深5～8m。吊車將水渣撈出，置于池中的堆渣場，脫水后裝車運出。水渣池內(nèi)的水分蒸發(fā)和被水渣帶出，需經(jīng)常補充用水。泡渣法省水省電，是焦化廢水良好的消納途徑。

b.沖渣。在爐前用噴嘴噴射水流沖擊熔渣，將高爐渣水淬。這種方法雖然比泡渣使用的水電較多，但可不用渣罐車，高爐生產(chǎn)不受渣調(diào)運的影響，減輕了廠內(nèi)鐵路運輸荷載，有利于生產(chǎn)。因此，高爐熔渣廣泛地采用沖渣法水淬。

在高爐沖渣、泡渣過程中，因高溫蒸發(fā)及撈渣外運都損失大量的水分，如采用新水進行高爐沖渣、泡渣，將使企業(yè)的新水用量大幅度增加，浪費水資源，增加產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。焦化廢水經(jīng)后處理后，水質(zhì)可滿足高爐沖渣、泡渣要求，將處理后焦化廢水回用于沖渣、泡渣的循環(huán)用水系統(tǒng)中，是鋼鐵聯(lián)合企業(yè)節(jié)約新水用量、實現(xiàn)水資源循環(huán)利用、減少廢水外排、保護環(huán)境的重要途徑之一。

3）燒結(jié)配料與原料場噴灑用水。

a.燒結(jié)配料。將焦化廢水用于燒結(jié)配料用水，利用燒結(jié)工序中高溫氧化的環(huán)境，將有機物經(jīng)碳化后轉(zhuǎn)化為CO₂和水，實現(xiàn)無毒化處理，是一較好的消納途徑。

b.用于原料場灑水。為了避免原料場物料因風吹雨流損失，大型原料廠采用灑水加藥使表層固化措施。其特點是用水量較大。焦化廢水中污染物以液體噴灑，大氣轉(zhuǎn)移極微；進入原料的焦化污染物將由燒結(jié)、煉鐵等高溫有氧工序中氧化分解成無害物質(zhì)。但需要注意噴灑水流失的收集與循環(huán)回用的問題。

④曝氣池消泡用水　目前，絕大多數(shù)焦化企業(yè)均采用生物法進行焦化廢水處理。在生化處理過程中，經(jīng)常遇到曝氣池水泡過多的現(xiàn)象，有時氣泡會溢出曝氣池，造成曝氣池中活性污泥的流失和工作條件的惡化。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，常常需要進行消泡處理。曝氣池消泡的方法主要有2種：一種是向曝氣池中加入一定量的油脂類物質(zhì)，改變氣泡的表面張力，使其破裂，達到消泡的目的；另一種方法是向曝氣池中噴加細流水，壓破氣泡來進行消泡。在曝氣池中加油脂類物質(zhì)進行消泡，不但增加了處理成本，而且使廢水中的COD指標增加，增加了廢水處理的難度，因此一般不提倡采用該方法進行曝氣池消泡。在焦化廢水處理過程中，如果利用處理后的焦化廢水進行消泡，不但避免了用油脂類物質(zhì)消泡所帶來的問題，還可以增強活性污泥抗沖擊負荷的能力，有利于廢水中的COD得到更好的降解，以保證生化出水的水質(zhì)。因此，采用焦化廢水處理后廢水回用于曝氣池消泡用水是適宜的。

⑤石化行業(yè)用于循環(huán)水補充水　目前，石化行業(yè)已將大量的生化處理后廢水經(jīng)深度處理后回用于循環(huán)水系統(tǒng)。為防止工藝冷卻設備、管道結(jié)垢、腐蝕和菌藻類生長，保證冷卻器效果和循環(huán)水系統(tǒng)的正常運行，對凈循環(huán)水水質(zhì)有較嚴格要求，而對循環(huán)水補充水水質(zhì)要求則更嚴。為確保焦化廢水作為凈循環(huán)水補充水水質(zhì)，必須對生化處理后的廢水進行深度處理。深度處理工藝宜采用混凝沉淀、過濾、臭氧氧化、活性炭過濾和膜處理等技術(shù)工藝。

⑥焦化廢水制備水煤漿　水煤漿是一種新燃料，由水、煤和添加劑按一定比例組合而成。研究結(jié)果表明，制備出的水煤漿通過燃燒能將其中有毒有害有機物變成COD。當焦化廢水濃度稀釋倍數(shù)為3.3～3.5之間時，制備出的水煤漿的穩(wěn)定性、流動性、燃燒性能都很好。該技術(shù)既解決焦化廢水對環(huán)境的嚴重危害，又解決處理的高成本難題，社會、環(huán)境和經(jīng)濟顯著效益^{［39，40］}。