煤化工企业水平衡测试回水利用分析

崔　岩，阿金寰

(黑龙江省佳木斯水文局，黑龙江 佳木斯 154002)



煤化工企业水平衡测试回水利用分析

崔岩，阿金寰

(黑龙江省佳木斯水文局，黑龙江 佳木斯 154002)

摘要：煤化工是以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。在煤化工可利用的生产技术中，炼焦是应用最早的工艺，并且至今仍然是化学工业中重要组成部分。煤的气化在煤化工中占有重要地位，用于生产各种气体燃料，洁净的能源，有利于提高人民生活水平和环境保护。文章通过对黑龙江2个煤化工企业的水平衡测试的生产工艺流程，分析熄焦用水为污水处理后的回用水结合煤化工企业实际情况，提高工艺水回用率，可节约新鲜水的使用。

关键词：煤化工；水平衡测试；炼焦；回用率；分析

1煤化工产品原理

煤化工是以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。主要包括煤的气化、液化、干馏，以及焦油加工和电石乙炔化工等。在煤化工可利用的生产技术中，炼焦是应用最早的工艺，并且至今仍然是化学工业中重要组成部分。煤的气化在煤化工中占有重要地位，用于生产各种气体燃料，洁净的能源，有利于提高人民生活水平和环境保护。煤气生产的合成气是合成液体燃料等多种产品的原料[1]。

2煤化工企业现状

以黑龙江两个煤化工企业举例说明：

黑龙江华丰煤化工有限公司位于黑龙江省双鸭山市，公路连接201国道，公路交通极为方便，地理位置优越，交通十分便利，为企业提供了广阔的发展空间，是集采矿、选煤、煤化工一体的股份制企业。公司主要车间包括备煤车间、炼焦车间、化产车间、污水处理车间等4大车间，主要以生产焦炭为主的企业。

七台河市隆鹏煤炭发展有限责任公司于始建于2003年，企业的生产工艺有炼焦车间、化产车间、污水处理车间及洗煤车间。其生产流程主要分为洗煤、焦炉、冷鼓、脱苯及蒸氨，是集原煤、洗煤、炼焦、煤化工副产品深加工于一体的大型综合煤炭加工的民营企业。

3煤化工企业的生产工艺流程

生产工艺流程为：

1)备煤和洗煤：其目的是降低煤的灰分，是混杂在煤中的矸石、煤矸共生的夹矸煤与煤炭按照其相对密度、外形及物理性状方面的差异加以分离。

2)降低原煤中的无机硫含量：以满足不同用户对煤炭质量的指标要求。

3)炼焦：过程分为焦炉和冷鼓2个工段，两者既有分工又相互联系。

4)化工产品目前有粗苯等。

5)蒸馏：蒸氨主要完成对于来自炼焦配合煤中的剩余氨水的蒸馏过程。

4煤化工企业供排水情况

4.1黑龙江华丰煤化工有限公司供排水情况

黑龙江华丰煤化工有限公司现有地下水井1眼，井深为115 m，厂内设输水管道，向各车间输送生产、生活用水。

循环给水系统由循环泵及制冷循环泵供给生产循环水、制冷循环水，循环水及制冷循环水经凉水塔、冷却凉水塔冷却后进入循环池，再由循环给水泵升压循环使用。

污水进入污水处理池经过生化等工艺处理后提取进入熄焦蓄水池，用于熄焦并循环使用。

4.2七台河市隆鹏煤炭发展有限责任公司供排水情况

七台河市隆鹏煤炭发展有限责任公司现有地下水井7眼，井深在70～100 m(5眼井运行，2眼井备用)。地下水通过自备井提取后进入蓄水池，再由变频恒压供水装置向全厂区供生产、消防、办公及生活用水。厂内设输水管道，向各车间输送生产、生活用水。

循环给水系统由循环泵及制冷循环泵供给生产循环水、制冷循环水，循环水及制冷循环水经凉水塔、冷却凉水塔冷却后进入循环池，再由循环给水泵升压循环使用。污水进入污水处理池经过生化等工艺处理后提取进入熄焦蓄水池，用于熄焦并循环使用。公司2011年3月迁入新厂址投入使用后，其设计标准、生产能力达到了国内先进水平。所采用的污水处理技术实现了中水回用和废水零排放。

5炼焦车间用水系统水平衡图[2]

5.1黑龙江华丰煤化工有限公司炼焦车间用水系统

黑龙江华丰煤化工有限公司炼焦车间用水平衡图见图1。

5.2七台河市隆鹏煤炭发展有限责任公司炼焦车间用水系统

七台河市隆鹏煤炭发展有限责任公司炼焦车间用水平衡图见图2。

图1黑龙江华丰煤化工有限公司炼焦车间用水平衡图

图2　七台河市隆鹏煤炭发展有限责任公司炼焦车间用水平衡图

6中水回用

黑龙江华丰煤化工有限公司熄焦用水为污水处理池处理后的回用水，用水量为420m3中水重复使用。消耗量为190.7m3/d，由回用水补充。用水分析汇总见表1。

表1　华丰煤化工有限公司用水分析汇总表

七台河市隆鹏煤炭发展有限责任公司熄焦用水为污水处理池处理后的回用水，熄焦蓄水池中497.8t中水重复使用。熄焦消耗324.7m3/d，由回用水补充。污水处理池处理煤气废液192m3/d，其它排水24.7m3/d，需用新鲜水110 .2m3/d。用水分析汇总见表2。

表2　隆鹏煤炭发展有限责任公司用水分析汇总表

7节水潜力分析及整改建议

7.1节水潜力分析[3]

七台河市隆鹏煤炭发展有限责任公司其设计标准和建设属国内先进水平，其节水工作考虑较全面，但目前熄焦的蒸汽没有回收装置，如按30%回收每年可节省水量3.6万m3。另外，随着生产量的扩大，蒸氨产生的废液进入污水处理后用于熄焦后将有剩余，这部分水经处理后用于洗煤可节约新鲜水的使用。

黑龙江华丰煤化工有限公司应改进污水处理设备，对废污水进行深度处理，达到工业企业的用水标准，供各车间用水，可节约大量的新鲜水。同时，可以对清洁的废水回收利用，避免水资源不必要的浪费。

7.2整改建议

整改建议如下：

1)在上述测试和分析工作的基础上，结合煤化工企业实际情况，制定合理性用水规划，工艺条件一定的情况下尽量增大企业的重复利用水量，重点提高工艺水回用率，从而减少新水量。

2)工艺水回用率是考核工业生产中工艺水回用程度的专项性指标，是重复利用率的一个重要组成部分，用可能的不用水或少用水的生产工艺来改造、代替原来的工艺从而使用水量减少，达到节约用水的最终目的。而没有计量水表控制的车间要安装水表，使之符合国家标准。

3)改进污水处理设备，对废污水进行深度处理，达到工业企业的用水标准，供各车间用水，可节约大量的新鲜水，对清洁的废水回收利用，避免水资源不必要的浪费。

4)企业可建立自己的用水台帐和统计报表，根据用水统计资料进行分析，随时掌握本企业的用水动向、发展水平和用水中存在的问题，或可能发生的隐患，以便采取整改措施，保证企业合理用水和节约用水。

参考文献：

[1]常明旺.三维水平衡测试的设计及审核评价[M].北京：中国质检出版社，2015：20-60.

[2]李智慧.水平衡测试技术[R].太原：山西省水资源研究所，2007.

[3]全国节约用水办公室.水平衡测试典型案例分析[M].北京：中国水利水电出版社，2013：10-70.

文章编号：1007-7596(2016)02-0089-03

[收稿日期]2015-11-18

[作者简介]崔岩(1988-)，女，黑龙江七台河人，助理工程师；阿金寰(1989-)，男，黑龙江双鸭山人，助理工程师。

中图分类号：X703

文献标识码：B