张荣德 梁荣华 辛国章（济南钢铁集团公司焦化厂）
1 循环冷却系统的运行情况
1.1 浓缩倍数的确定
我厂的循环冷却系统由中温水系和低温水系组成，中温水系的温度控制在28～32℃，其循环水量为3200m3/h，主要用于初冷器一段和焦油、粗苯、精苯等工序的冷却设备。低温水系的温度控制在16～18℃，其循环水量为900m3/h，主要用于初冷器二段和贫油、洗氨等工序的冷却器。
在循环水系统中的控制指标为：浓缩倍数K=1.7～1.9，总磷含量9～15ppm, SiO2含量< 50ppm，浊度＜20ppm, Ca+2 420ppm。在冬季，中温水系和低温水系都采用凉水塔冷却降温的敞开式冷却系统。在夏季，低温水靠制冷机降温，故冷却系统为封闭式，而中温水和制冷机的冷却水均使用凉水架冷却降温，故冷却水系统为敞开式。
在敞开式循环冷却水系统中，回收利用的冷却水通过凉水塔冷却后循环使用。在循环过程中，由于水的蒸发而使水中矿物质和离子的含量不断浓缩，为使矿物质和离子量稳定在一定范围内，就必须向系统补充一定量的新鲜水（补充水），同时适量外排浓缩水（排污水）。排污水的排放量取决于浓缩倍数K（循环水与补充水的盐度比值）。浓缩倍数与补充水水质及使用的水质稳定剂有关，根据我厂的生产实践，我们将浓缩倍数选择为1.7～1.9。
1. 2 排污措施
为防止循环水系统的结垢，一般要求Ca+2 浓度≤420ppm，总硬度≤750ppm。我厂自1992年10月到1995年9月，采用了间歇外排污水的方法，外排水量可按下式计算：
B = E/ (K－1）
E ＝（0. 1 +0. 002θ) (t1－t2) R
式中：
B － 排污水量，m3/h
E － 蒸发损失，m3/h
θ － 干球温度，℃
(t1－t2) － 冷却塔进出口水的温差，℃
R － 循环水量，m3/h
计算得出，在每年5～10月份的制冷机工作期间，制冷机冷却水系统的外排污水量12 m3/h，中温水系统的外排污水量78m3/h，共计外排污水量90 m3/h。从11月份到第二年的4月份，低温水系统的排污水量为7.5 m3/h，中温水系统的外排污水量49. 5 m3/h，共计外排污水量57 m3/h。经1995年10月的工艺改造，循环水系统的排污水不再外排，而全部送生物脱酚工序作为稀释水使用。表1中列出了1996年循环系统排污水与补充水的年平均水质。
从表1可看出，因排污水是经过浓缩和药剂处理的，离子浓度比补充水高．且含有有机磷酸盐类药剂。
2 生物脱酚装置的运行指标
为满足生物脱酚进水的水质要求（COD<1250mg/L ,氨氮＜300mg/L,氰化物＜30mg/L，硫化物＜60mg/ L, 酚150～250mg/L, pH=6.5～9.5，水温20～40℃ ), 必须将预处理后的焦化污水稀释7～10倍，所需水量达12t/h，表2列出了用排污水和补充水作为稀释水后的生物脱酚出水指标。
从表2可看出，无论生物脱酚采用何种稀释水，都能使生物脱酚装置稳定运行，出水指标均能达到国家规定的外排水标准。
表1 循环系统排污水与补充水的水质
|
类别 |
电导率
Μs/cm |
碱度
mg/L |
浊度
mg/L |
SiO2
mg/L |
总硬度
mg/L |
钙离子
mg/L |
氯离子
mg/L |
总磷
mg/L |
|
排污水 |
909.76 |
335.27 |
7.10 |
20.27 |
688.47 |
489.56 |
126.14 |
13.86 |
|
补充水 |
637.98 |
254.33 |
0.806 |
12.76 |
415.27 |
305.52 |
69.39 |
－ |
表2 使用不同稀释水的生物脱酚的出水指标（年平均值）
|
稀释用水 |
酚
mg/L |
氰化物
mg/L |
硫化物
mg/L |
COD
mg/L |
油
mg/L |
SS
mg/L |
氨氮
mg/L |
|
排污水 |
0.191 |
0.158 |
0.0385 |
270.70 |
3.22 |
38.44 |
253.50 |
|
补充水 |
0.177 |
0.142 |
0.083 |
219.10 |
2.82 |
54.70 |
248.34 |
|
排放水国标 |
＜0.2 |
＜0.2 |
＜0.5 |
＜300 |
＜5 |
＜60 |
＜320 |
3 用排污水的生物脱酚特点
(1) 排污水为微生物提供了必要的营养。在酚氰污水中，虽然不缺乏生化时微生物所需的碳、氮、钙、镁、钾和铁等营养物质，但缺少微生物细胞合成酶所需的磷。循环水系统的排污水正好为系统提供了补充磷，更有利于生物脱酚装置的正常运行。
(2) 水温可得到有效保证。在生物脱酚中．为保证20～40℃的水温，一般采用在稀释池增设蒸汽加热装置，使用循环系统的排污水后就可有效保证生物脱酚所需的温度。
(3) 节水效果明显。根据我厂情况，除去循环水的泄漏和二次复用量，夏季可向生物脱酚的送水量为80 m3/h，冬季可送50 m3/h，每年可节约新水37. 44万m3 。
4 注意事项
(1) 为稳定循环水水质，除添加必要的阻垢缓蚀剂外，还要定期对循环水进行杀菌灭藻作业，以防止细菌和微生物的滋生。在进行杀菌灭藻操作时，停止向生物脱酚送水，杀菌灭藻后再取水样化验，待水质符合生物脱酚用水标准后再恢复送水。
(2) 当循环水系统进行酸洗和预膜作业时，必须通知生物脱酚停止用排污水，而改用新水。(3) 若因苯类产品冷却器串漏而造成循环水中含苯，应及时停止向生物脱酚装置送水，否则会因生物脱酚装置中的微生物死亡而造成污泥上浮的事故，因此，必须采用新水更换循环水的方法除去水中的苯类物质。当循环水的指标不超标时，可不必向生物脱酚排水，以减少循环水中的药剂的损耗和稳定生产
