2.3 焦化企业节水减排技术规定与设计要求
2.3.1 一般规定与要求
2.3.1.1 新建、改建与扩建焦化工程
①新建、改建、扩建焦化企业工程项目应采用先进的节水工艺、技术与设备，严禁采用落后的、被淘汰的高耗水工艺、技术与设备。
②新建、改建、扩建焦化企业工程项目的节水、废水处理与回用设施，应与主体工程同时设计、同时施工、同时投入运行。主体工程分期建设时，其节水、处理与回用设备应相应进行总体规划、设计、分期建设。其分期建设投产时间不得滞后于主体工程分期建设投产时间，不得缩小其设施的建设规模。
③严禁新建、改建、扩建焦化工程项目生产废水排入水体和城市污水管网。必须配套建设废水处理及其回用设施。
④新建焦化企业厂区应采用分流制排水方式。除循环供水系统外，厂区应按分质排水设计相应的排水管网。排水管网一般包括生活污水排水管网、工业废水排水管网、浓含盐废水排水管网和雨水排水管网等。
⑤新建、改建、扩建焦化工程项目，应设置完善供排水计量与监控设施。
⑥新建、改建、扩建的焦化企业工程项目的规划、项目申请报告、可行性研究、初步设计等文件，应有说明采用的节水工艺技术、设备、措施等，特殊情况应提出技术经济的论证与说明报告。
2.3.1.2 现有焦化企业
①现有焦化企业生产设施中高耗水的工艺、技术与设备应通过技术改造进行淘汰。
②现有焦化企业应随改造、扩建工程项目配套建设或完善废水处理及其回用设施。
③现有企业及其新建、改扩建项目厂区供水管网应逐步按新建焦化企业用水管网供水方式实施改造。
④现有企业及其新建、改扩建项目厂区排水管网应逐步按新建项目排水管网排水方式实施改造。
⑤焦化厂废水处理的稀释用水，应采用厂区生活污水和初期雨水，既减少生产用水并有利焦化废水生化处理。
⑥现有企业焦化废水中污染物排放限值及单位产品基准排放量，应按GB 16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》中表2规定执行［30］。
2.3.1.3 设计规定与要求
①焦化企业节水减排设计，应与当地城镇、工业、农业用水发展规划相结合，合理使用水资源，保护水资源环境，确保在有限水资源条件下社会经济的可持续发展。
②新建焦化企业的用水设计应优先选用地表水作为生产水水源，对现有企业已采用地下水为生产水水源的，应逐步开发地表水取代地下水。
③焦化企业水源设计应考虑雨水回收利用。雨水的收集、净化和储存设施设计，应满足雨水回用要求；有条件的企业应利用城市污水处理再生水作为生产水水源。
④供排水与公用设施的节水减排的设计规定与要求如下：
1）供排水设施水工构筑物应进行防渗漏处理，调蓄水池宜设钢筋混凝土盖板，以减少用水渗漏和蒸发损失。
2）生产工艺采用蒸汽间接加热装置时，蒸汽凝结水应回收利用。
3）生产车间、物料运输转运站等室内外地坪清洁卫生，宜采用洒水清扫地坪，洒水应采用符合使用要求的回用水。
4）生产车间和公辅设施采暖，应优先选择热水循环采暖系统，热水换热站的蒸汽冷凝水应回收利用，冷凝水回收装置应选择高效的设备，冷凝水回收率不低于95%。当采用蒸汽采暖时，蒸汽冷凝水量≥1.0m3/h时，冷凝水宜回收利用，冷凝水回收率不低于90%［45］。
2.3.2 软化水、除盐水系统
2.3.2.1 一般规定与要求
①新建焦化企业的软化水、除盐水设施应集中建设，并应靠近主要用户。
②软化水、除盐水处理工艺选择，应根据原水水质和出水水质要求经技术经济比较后确定，并应选择节水型工艺流程和预处理设施。
③软化水、除盐水处理过程中各段产生的反冲洗排水应回收利用。
④软化水、除盐水向各个系统的补水宜采用恒压变量自动控制。
⑤软化水、除盐水系统的输水管道宜采用不锈钢管、塑料管、钢塑复合管等具有防腐性能的管材。
⑥膜处理法制备软化水、除盐水时，其冬季应对原水进行加热。加热源应利用余热。
2.3.2.2 软化水处理系统
①软化水处理系统应根据原水水质及成品水水质要求合理选择工艺流程，以减少制水环节的能源损耗。
②软化水处理宜采用膜法处理工艺。如原水水质较好可采用离子交换法处理工艺。对于处理水量≤100m3/h的软化处理设施宜采用一元化离子交换装置。
③软化水处理设备应采用自动控制方式运行。
2.3.2.3 除盐水处理系统
①除盐水处理工艺应根据原水水质及成品水水质要求，选用合理的工艺流程。
②除盐水处理工艺应采用膜法处理工艺与技术。
③一级反渗透排出的浓盐水宜回收利用，二级反渗透排出的浓盐水可作为一级反渗透的进水回收利用。
④超滤系统反冲洗排水应回用于预处理系统，预处理系统的反冲洗排水应回收利用。
⑤超滤系统的产水率应≥90%，一级反渗透系统的产水率应≥75%，二级反渗透系统的产水率应≥90%。
2.3.3 循环水处理系统
2.3.3.1 一般规定与要求
①根据工艺设备冷却用水水质要求，直冷开式循环水系统补充水种类应按回用水、间冷开式循环水系统排污水、工业新水的次序勾兑选择。开式循环水系统浓缩倍数不应小于3［45，46］。
②生产用水量≥2m3/h的连续用水户，其使用后的水应循环使用或回收利用。
③设安全水塔的循环水系统应有收集回用安全用水的措施，不应排入厂区排水管网。
④循环水系统的排污水应采用压力排放，排放管上必须设计量仪表，排污水应回收利用。
⑤循环水系统应设置在线水质检测仪表，并应根据水质检测结果控制循环水系统排污量。当循环水池没有溢流管时，水池最高报警水位应低于水池溢流水位至少100mm。
⑥循环水系统宜设全自动管道过滤器、旁通过滤器等过滤设施，过滤器反冲洗水应回收。
⑦开式循环水系统吸水池有效容积不应小于5min的循环水系统供水水量，以防止系统调试、停运时，造成水的溢流损失。
⑧同一循环水系统设有冷、热水池时，补充水宜补入冷水池，热水池与冷水池之间应设溢流孔或连通孔，其尺寸应满足冬季冷却塔停用时热水溢流至冷水池的要求。
⑨循环水系统应采取水质稳定控制措施，水质稳定药剂投加宜采用自动投加方式。
⑩过滤器的类型应根据处理水的水质确定，在技术可行的前提下应使用高效节水型过滤设备。
冷却塔应采用除水效率高、通风阻力小、耐用的收水器。冷却塔进风口应采取防飘水措施。
循环水系统吸水池补充水管应设2根，一根用于循环水系统快速充水，充水时间≤8h；另一根用于正常补水，管径按补充水量进行计算确定，补水管道应设计量仪表、自动控制阀。补水自动控制阀应根据水位高低自动启闭。
水处理系统沉淀池排泥宜进行二次浓缩后，再送污泥脱水设备脱水。污泥脱水应优先选用效率高、脱水效果好的脱水设备。
安全水塔应设常溢流水设施，溢流水量按3～5天将安全水塔内的水置换一次计算。溢流水应回收、循环利用，不得外排。
2.3.3.2 间冷闭式循环水系统
①设备冷却用水水质为软化水、除盐水时，其循环供水系统应采用间冷闭式循环水系统。
②间冷闭式循环水系统的二次冷却，应根据气候和供水条件采用空冷器冷却方式，沿海地区宜采用海水冷却方式。
③间冷闭式循环系统补水应设自动压力补水装置。
④间冷闭式循环水系统的循环率应≥99.5%。
2.3.3.3 间冷开式循环水系统的规定与要求
①当用水点多，且比较分散，输水管线较长时应采取有效的流量分配控制措施。
②水泵工作台数的选择应根据用户数量、用水量变化的特点、供水的重要性进行配置，必要时采用调速泵。
③间冷开式冷却设备的选择应根据气象条件及冷却水温度要求，采用自然通风冷却塔、机械通风冷却塔；不应采用冷却效率低、飘水损失大的冷却池、喷水池。
2.3.3.4 直冷循环水系统
①直冷循环水系统应根据用水方式、排水方式、水质的不同分别设置循环水系统。
②设有多环节处理设施的直冷循环水系统，应采取保证水量平衡的技术措施。
③直冷循环水系统的旋流池应设计可接纳事故回水的调节容积。
④泥浆脱水机的滤液和冲洗水应回收利用。
2.3.4 废水处理回用系统
2.3.4.1 一般规定与要求
①新建工程项目或生产车间扩建、改建的工业废水不得排入生活与雨水排水管道，应设有专用生产废水排水管网。
②对分期建设或有改扩建可能的废水处理站，应预留建设用地及外部联络接口。处理站内构筑物布置，应考虑到与处理站外部各种管道、电缆等接口的方位。
③生活污水和雨水均应单独收集，并应分别送入废水处理系统一起处理回用。
④软化水、除盐水制备车间排放的浓含盐废水及废水处理站进行膜深度处理产生的浓含盐废水，均应排入浓含盐废水排水管道。浓含盐废水应单独处理，其产品水应单独由浓含盐回用水给水管道输送至用户，形成独立的浓含盐废水回用系统。现有焦化企业工业废水、浓含盐废水混合排放时应增设单独浓含盐废水排水管道。
⑤钢铁联合企业焦化厂的浓含盐回用水，宜用于高炉炉渣处理、钢渣厂、锅炉房冲渣、原料厂、烧结、粉灰加湿等用户。在浓含盐回用水未被完全利用前，上述用户不应使用工业新水、工业废水及其回用水，或其他系统的串级补充水。
⑥由于较高温度的工艺介质冷却时，需要大量冷却水。应先利用其余热，与较低温度的工艺介质换热后，再用冷却水冷却，不仅节能，而且可大量减少冷却水用量。例如，蒸氨塔底的蒸氨废水105℃，与原料氨水换热后为70℃，再用循环水冷却至40℃，可节约冷却水大约53.8%。因此，对需要冷却的工艺介质，应优先采用余热利用后再用水冷却。
⑦对于可用循环水或低温水两段冷却的工艺介质，应尽可能降低循环水冷却段后的工艺介质温度。低温水应串级利用，且冬、夏季应采用不同的供水方式。
⑧焦炉装煤、出焦及干熄焦生产过程中产生的烟气温度均较高，其中装煤和出焦时产生的烟气温度可达250℃，干熄焦过程炉顶焦罐处的烟气温度可达600℃，这些烟气在进入除尘器过滤前需要进行降温处理，以保护除尘器本体的正常运行。常用的冷却方式有水冷和风冷2种，采用风冷冷却方式即可有效实现降温功能。因此，为节约用水，焦炉装煤、出焦及干熄焦生产过程中产生的高温烟气需冷却后再除尘时，宜采用风冷。
⑨煤、焦处理工艺除尘系统，若采用湿式除尘方式，不仅增加水的消耗，而且还存在一些弊端。如备煤系统煤粉尘被水吸附后形成的废水更难治理；湿熄焦的除尘废水虽可处理后再用，但系统需防腐。因此，煤焦处理工艺除尘系统应采用干式除尘；抑尘设施应使用雾化喷嘴。
2.3.4.2 设计原则与要求
①焦化废水主要来源于蒸氨废水，有机污染物较高，为保证生化处理正常运行，需加稀释水。
②当采用湿法熄焦技术时，熄焦水应循环使用，其补充水应采用酚氰废水处理站处理后的回用水。
③传统的湿法熄焦时，每熄灭1t红焦要消耗0.45t水，采用干熄焦时吨焦平均节水0.43t。因此，新建、改建、扩建工程的焦化厂，应优先选用干熄焦技术。
④焦化废水的处理应从优化焦化工艺入手，采用分类收集、分质处理的原则，实现焦化废水的资源化和减量化。
⑤焦化废水工艺设备材料的选择应考虑如下因素：
1）设备材料选择应考虑焦化废水含焦油、高氨、高氯离子、高温等因素；
2）设备形式选择应充分考虑节能、环保、安全、使用寿命等因素；
3）所选设备应满足防火、防爆、防潮、防尘、防腐等安全需要。