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1、炼焦废水处理技术规范（征求意见稿）编制说明1 任务来源根据国标委综合201451号文要求，由中钢集团鞍山热能研究院有限公司等单位负责起草炼焦废水处理技术规范（20140074-T-605）国家标准。2 标准制定必要性炼焦生产对生态环境的影响是显而易见的，污染防治不当其对生态环境造成的危害将是相当严重的。我国的炼焦生产企业数量众多，规模大小不一，地域分布广泛，炼焦煤种复杂，炼焦工艺差异性大，而炼焦废水无论是其水质特性还是治理难度，都有别于市政污水和其他行业废水，具有明显的独特性。为贯彻中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国水污染防治法、中华人民共和国大气污染防治法、中华人民共和国环境噪声污染防
2、治法、焦化行业准入条件、国家发展改革委员会发布的国家发展改革委员关于加快焦化行业结构调整指导意见的通知（2006年3月22日）等法律和法规性文件，依法指导和规范炼焦废水处理的环境评价编制、可研报告编制、清洁生产文件编制、工程设计、工程建设、运行管理及环境保护管理等各个环节，确保炼焦废水治理效果和长期稳定达标运行，实现环保科学制法和执法，切实保护环境，遏制直接或间接对环境造成污染的不当行为，防止污染的二次转移，并实现减少基建投资，降低运行成本，节约基建用地，减少资源消耗，避免能源浪费，方便运行管理，利于安全生产，推动炼焦废水处理技术的发展与进步，特制定本技术规范。改革开放以来，特别是进入本世纪后
3、，我国的焦化行业实现了飞跃式的发展，现已成为我国国民经济的重要组成行业。与此同时，我国在炼焦废水处理方面，经过多年艰苦不懈的科技攻关和实用技术转化，解决了炼焦废水治理的技术难题，成功地实现了炼焦废水生物脱氮处理的工业化，并达到了国际先进水平。另一方面，由于炼焦废水处理技术的特殊性和行业局限性，炼焦废水处理技术的推广和应用受到了很大的制约和严重的障碍，这主要表现在对焦化生产工艺及炼焦废水特性的了解不够。致使不少焦化企业在废水处理没有达到预期效果，甚至有的企业对炼焦废水处理技术产生怀疑。本技术规范的制定，对实现炼焦废水处理技术的推广和应用，规范炼焦废水治理行为，避免无谓的工程浪费和失误，指导焦化行
4、业环境评价、清洁生产及可行性研究报告等文件的编制工作，协调和统一炼焦废水处理方面的有关国家标准，实现环保部门的严格执法和科学管理，实现焦化行业节能减排及焦化行业产业结构的调整等都具有重要意义。3 主要工作过程3.1根据国标委综合201451号文要求下达的任务，本标准编制工作从2014年5月开始，组建编制组和制定编制计划。3.2 依据编制计划，经过下列一系列的工作，于2015年末完成了开题报告：1） 相关资料和信息检索；2） 相关法律法规研究；3） 收集相关资料，包括焦化行业引进的国外先进技术和工艺资料、国内现有焦化生产及焦化废水处理现状资料、钢铁企业给水排水设计手册及其编制过程中收集到的一些原
5、始资料、国内外相关的设计规范及工艺技术资料、已有的现场开工和运行数据、已有的现场标定资料及考察报告等；4） 现场调研，包括运行工艺、运行效果、运行数据、设计参数、运行参数、设备材料使用情况、分析化验、运行管理、运行成本等方面的资料收集、标定和技术考证；5） 资料汇总分析；6） 编制炼焦废水处理技术规范开题报告。3.3 根据开题报告会议建议，于2016年5月完成征求意见稿，征求意见稿的编写经过了下列编制和修改程序：1） 根据开题报告会议建议，于2015年3月由起草人编制完成炼焦废水处理技术规范征求意见稿初稿及炼焦废水处理技术规范编制说明初稿等；2） 由编制组成员对炼焦废水处理技术规范征求意见稿初
6、稿进行审核，起草人根据审核意见对初稿进行第一次修改；3） 由中钢集团鞍山热能研究院有限公司相关专业技术人员对炼焦废水处理技术规范征求意见稿初稿进行内部审核，起草人根据审核意见对初稿进行第二次修改；4）由专家及专家组对炼焦废水处理技术规范征求意见稿初稿进行审核，起草人根据审核意见对初稿进行第三次修改；5）由指定的专家对炼焦废水处理技术规范征求意见稿初稿进行审核，起草人根据审核意见对初稿进行第四次修改。4 国内外相关情况4.1 国内外焦化技术发展对焦化废水处理技术的影响情况从源头抓起，立足于改革主体焦化生产工艺，力争做到不排或少排废水，对于非外排不可的，应尽量回收利用其中的有用物质，降低和限制所排
7、废水中有害物的浓度，这是炼焦废水处理首先应坚持的原则。在焦化生产方面，一些工业化国家起步比较早，工艺技术水平相对较高，像德国、美国、日本、法国在上个世纪七十年代就有了很先进的炼焦和煤气净化技术，其对减轻焦化废水处理的压力，改善焦化废水处理的条件起到了非常重要的作用。在改革开放以前，我国的焦化技术发展比较滞后，五十年代初前苏联模式的几套生产工艺，一直是我国焦化生产不变的主角，所产生的焦化废水的水质也相当恶劣，因此焦化废水治理的难度也特别大，再加上当时的焦化废水处理工艺比较简单，因此焦化废水处理也只能对酚进行控制。改革开放以后，我国既宝钢一期从日本引进全套焦化生产技术后，宝钢二期、宝钢三期、攀钢、
8、邯钢、石家庄焦化厂、安钢、太钢、北京焦化厂、重钢、长春东郊煤气厂等又从德国、美国、法国、引进了许多先进的焦化新工艺，使我国的焦化生产技术产生了质的飞跃，特别是经过近三十年的不断消化、发展、开发和创新，目前我国的焦化生产技术已经步入了国际先进的行列。焦化技术的引进不仅使我国的焦化工艺实现了多样化，焦化设备和管理实现现代化，而且对改变焦化废水的水质，减少焦化废水的水量，减轻焦化废水处理的压力，起到了至关重要的作用。煤气初冷器由竖管冷却器变为横管冷却器，使煤气的初冷温度由原来的45左右降到了25左右，再加上煤气初冷器喷洒焦油技术、煤气电捕焦油技术、煤气终冷密闭循环技术等的联合使用，使煤气中的焦油和萘
9、得到了有效的分离，焦化废水中的含油量也大大减少，由原来的七份水三份油的水质情况，降到含油量不到100mg/L，以至于使原来焦化废水的治理难题之一除油问题得到解决。煤气净化由过去那种单一的A.D.A改良蒽醌二磺酸钠法煤气脱硫，饱和器法煤气脱氨制硫铵或煤气洗涤脱氨制氨水工艺，发展为多种煤气脱硫、脱氢和脱氨工艺。如以煤气中的氨为硫吸收剂的塔克哈克斯（TAKAHAX）法和FRC工艺中的F/R（Fumaks Rhodacs）法等脱硫脱氰工艺；以氨水为硫吸收剂的氨水循环洗涤脱硫工艺；以专用化学剂为硫吸收剂的索尔菲班（Sulfiban）法、HPF及PDF脱硫法等。含H2S和HCN废液处理方式有：希罗哈克斯（
10、HIROHAX亦称湿式氧化）法制硫酸生产硫铵；燃烧法或熔硫釜法生产元素硫；燃烧法、熔硫釜和氧化炉法联合法或湿式氧化法制硫酸等。又如煤气脱氨有饱和器法煤气硫酸母液循环洗涤法脱氨，或无饱和器法煤气硫酸盐循环洗涤法脱氨，洗涤液制取硫铵；弗萨姆（PHOSAM）法煤气磷酸盐循环洗涤法脱氨，洗涤液生产无水氨；蒸氨汽提取水煤气循环洗氨，蒸氨汽生产硫铵或燃烧法氨气分解等。再加上剩余氨水和高浓度焦化废水的蒸氨技术的采用等，使焦化废水中的挥发酚、氰化物、硫化氢和氨等浓度大大降低，焦化废水的水质得到了很大的改观。在化产品精制方面，由酸洗法苯精制工艺改为苯加氢精制工艺后，基本可以消除苯精制废水；又如，酚精制中的酚钠盐
11、分解，由硫酸法改为CO2法后，不仅大大地减少了硫酸钠废水的排放量，而且可以回收供焦油蒸馏馏份脱酚所需的NaOH，实现了碱液的闭路循环；对于化产品精制过程中分离出来的含有机物浓度高、可再生性且含生物难降解成分多的废水，如焦油蒸馏和酚精制过程中的某些分离水，送焦油蒸馏工段的燃烧炉焚烧，对焦化废水生物处理非常有利；古马隆车间排含氟废水，利用其适合用高温高压方式处理的特点，作为工艺生产装置的一部分，废水在车间内部脱氟处理后再外排，符合废水处理的规律；对于化产品精制过程中排出的油气冷凝液分离水，含有机物及石油类浓度一般都很高，把这部分废水送到化产回收车间的氨水系统，与氨水一同处理，最后以蒸氨废水的形式排
12、出，对改变废水水质起到了重要作用。所有这些都极其有利于废水处理。煤干燥和煤预热（或煤调湿）可以将煤的含水率由10%以上降到46%。煤预热可减少炼焦加热量、缩短焦炉炼焦时间和提高焦炭产量，使焦化废水量相对地大大减少。由此可见，从源头抓起，通过改进焦化生产工艺的方式，实现清洁生产和环境友好，消除或减少焦化废水，降低所排焦化废水中污染物的量，是改革焦化废水治理工艺的有效途径之一。4.2 国内外焦化废水处理技术的发展情况在焦化废水处理方面，一些工业化国家的焦化工业起步比较早，发展也比较快。国外焦化废水技术的发展高潮，集中在上个世纪八十年代以前。由于产业政策的原因，到上个世纪末，国外焦化工业及其技术发展
13、进入低谷，有些国家甚至出现了技术和人员的断代。国外焦化废水治理基本经历了三个阶段：第一阶段基本是利用未经处理的焦化废水熄焦和部分外排。废水中所含各种物质有的在与赤热的焦炭接触过程中被破坏，有的释放到大气中，有的截留在焦炭中。这种方法是以牺牲大气和水资源为代价的。第二阶段为上个世纪六十年代以后，主要以治理BOD5、石油类、挥发酚、氰化物等为目的，治理方法有生化法、活性炭吸附法、离子交换法、强化剂氧化法、萃取法等。因采用单一的物理化学处理，只能去除废水中的一种或几种物质，有的还会造成二次污染，且运行成本较高，故单一的物理化学处理方法被放弃，最终趋于采用运行稳定和成本较低的“物化+生化”的联合处理方
14、法，即高浓度焦化废水先经过脱酚和蒸氨处理后，送生化处理。第三阶段为上个世纪八十年代，控制氨氮被提上了议事日程，美国国家环保局提出了可供焦化废水生物脱氮处理的“废水蒸氨+三段传统生化处理”工艺，但因基建和运行成本较高，很少有企业采用过。八十年代前后，国外开展了不少焦化废水生物脱氮处理研究，主要工艺集中在利用焦化废水中所含有机物为碳源进行前置反硝化的A/O生物脱氮工艺上，但几乎没有突破，只是在加拿大实现了以粉末活性碳强化的全活性污泥法预反硝化/硝化工艺。一些欧美国家钢铁联合企业的焦化厂，有的采用纯氧氧化法实现焦化废水的生物脱氮，有的经厂内简单处理后送市政废水处理厂进行再处理。一些工业化国家在焦化废
15、水治理研究和开发工作中，曾做过大量有价值的工作，其中包括投入了大量的高级科研人员和尖端的仪器及设备。诸如他们对焦化废水水质成分的分析；对焦化废水处理方法的研究；微生物对焦化废水中单组分的适应程度、分解能力及适应范围的研究；焦化废水中其他单组及多组分联合，分别对焦化处理微生物影响的程度及适应范围的研究；对焦化处理中微生物菌种的分离研究；对焦化废水处理生态环境的研究，包括水力停留时间、pH值、温度、水质浓度、补加微量元素等。他们特别是在通过改革主体焦化生产工艺改善焦化废水处理条件和焦化废水脱酚、脱硫氰酸盐方面取得了很大的成功。由于工业化国家的经济实力比较强，所以他们在废水处理设施的采用上，装备水平
16、和设备化程度都比较高。由于缺少理论方面的支持，尽管在焦化废水前置反硝化脱氮的研究方面，所取得的成果不大，但他们所作的工作，对后来焦化废水生物脱氮方面研究，以及后来焦化废水前置反硝化生物脱氮研究处理的突破，都起到了非常重要的作用。我国的焦化废水治理起步于上个世纪六十年代，起点也比较高，一开始就进入了“物化+生物”的处理阶段，并把微生物处理技术引进了焦化废水处理中。我国的第一代生物脱酚处理装置分别在1966年、1967年和1969年在吉林电石厂、北京焦化厂和鞍钢化工总厂投入运行。炼焦过程中产生的焦化废水通过蒸氨（不脱固定氨）处理后，送焦化废水处理站进行生物脱酚处理，当时采用的水力停留时间都比较短，一般在4h左右，因其只能对废水中所含酚进行处理，故被称作生物脱酚。处理后的废水一般用于熄焦，但由于处理后的废水对熄焦车腐蚀非常严重等原因，不少厂把处理后的焦化废水外排或用于
