脱硫废液预处理工艺及其改进

李志

(辽宁省营口市鞍钢股份公司鲅鱼圈钢铁分公司，炼焦部115007)

摘 要：鞍钢股份鲅鱼圈钢铁分公司炼焦部脱硫废液预处理工艺为焦化废水生物脱氮脱酚系统改造工程的一部分，该工艺采用中科院过程工程研究所研发的脱氰技术(IPE-DCN)，针对脱硫废液中含有高浓度CN-、S2-毒害生化处理系统的问题，将脱硫废液先进行单独的脱氰脱硫预处理。在该工艺建设、调试及运行期间，我们针对工艺中存在的不足之处作了大量改进。本文重点对脱硫废液预处理工艺作简要的说明，并介绍该工艺的改进情况。

关 键 词：脱硫废液；预处理；工艺；改进

1 前言

炼焦部原有焦化废水处理系统由预处理、A-A-O生化处理、后混凝沉淀处理等部分组成，其中生化处理为系统的核心工艺。生化处理因具有成本低、处理量大等优点而被焦化厂普遍采用，但同时存在系统抗冲击能力差、稀释水量大、出水的COD和色度较高等问题，难以满足日益严格的环保要求。鲅鱼圈焦化废水生物脱氮脱酚系统改造工程，是对原有废水处理系统进行升级改造，以提高系统处理能力和稳定性，改善处理后水质，满足处理需求。其中脱硫废液预处理工艺是以降低系统总氰指标及提高生化系统抗冲击能力为目的而增设的。

脱硫废液是煤气净化作业区真空碳酸钾脱硫工序产生的。脱硫废液的来源有两部分，一部分是再生塔解吸出来的酸气中的水分通过冷凝和冷却形成的真空冷凝液，一部分是外排的少量脱硫贫液。这两部分废液中，都溶解了大量的H2S和HCN等有毒物质，一旦进入废水生化处理系统中，将大大提高废水中的总氰含量，并且毒害生化系统中的菌群使其失去活性，严重影响生化系统的处理效果，使各项处理指标均不同程度恶化。针对上述情况，本次焦化废水生物脱氮脱酚系统改造工程采取了将脱硫废液先单独进行脱氰脱硫预处理的方案。

2 工艺简介

该工艺采用中科院过程工程研究所研发的脱氰技术(IPE-DCN)，该技术采取两步脱氰，脱硫废液首先进入脱硫废液调节池，调节池内的污水经提升泵进入脱氰反应池，通过亚铁离子与S2-和CN-反应形成聚合物沉淀，使废水中的大部分S2-和CN-得到去除；反应后的泥水混合物进入初沉池分离，带有大量细小颗粒的上清液进入预氧化池，预氧化池底部安装有曝气装置，在氧气的氧化作用下，沉淀颗粒转化为普鲁士蓝沉淀和氢氧化铁等沉淀，形成絮体；然后再进入精脱氰反应池，在精脱氰混凝剂和助凝剂作用下，使总氰进一步脱除，沉淀长大形成大絮体，进入二沉池分离，二沉池上层清液进入脱硫废液处理后出水池，经提升泵送往原系统重力除油池。

脱氰反应池采取密闭方式，上部安装有集气罩，通过离心风机将池内空气抽负压，防止毒气从池顶部逸散；抽出来的废气，通过尾气吸收塔，经NaOH溶液吸收掉酸气后外排。两个沉淀池中的污泥经过吸泥泵送至污泥浓缩罐进行浓缩，浓缩后的污泥通过排泥泵送至原系统污泥浓缩池，上层清液废水通过自流送回脱硫废液调节池。脱硫废液预处理工序平面布局如图1所示。

3 改进情况

脱硫废液工序于2012年4月中旬基本完成施工建设和设备安装，进入系统调试阶段，5月初正式投入使用。在工序施工建设、调试及使用期间，项目部及炼焦部、中科院过程所针对现场实际和调试中发现的问题提出了很多改进意见，据此整改的缺陷累计共有30余处。本文仅对其中一些主要的改进内容加以介绍。

3．1 增建液碱储槽

系统在原设计中没有液碱储槽，碱液的配制需操作工人用药桶到作业区的液碱储槽接液碱后，运输到脱硫废液间，再人工将液碱倒入配碱槽内。经改进，将炼焦部内一个废置的储槽加以利用，作为脱硫废液预处理工序的液碱储槽(见图2)，这样既满足了液碱的用量需求、减轻了工人的操作负担，同时避免了工人被液碱烧伤的危险。

3．2 改造加药混合罐

加药混合罐为密闭的不锈钢罐，在原设计中，精脱氰剂通过管道直接送入罐体内。这样的设计使药剂的实际投加情况无法直接观察。经过研究，罐体上设计的一条溢流管路可以取消，可以利用这条管路安装一个漏斗，将药剂通过漏斗送入罐体，使药剂的实际投加情况能够直接观察，便于操作人员掌握设备运行的实际情况。原设计和改进后的加药混合罐见图3。

3．3 泵入口增加总阀

脱硫废液处理后出水泵、初沉池吸泥泵、二沉池吸泥泵均为两台并联操作，一开一备。在原设计中，这六台泵均只有一道进水阀门，一旦进水阀门出现问题需要维修更换，只能工序停产，将整个池子放空后才能处理。项目部经过研究，同意在每组泵的进水阀门前，再增加一道阀门。如图4所示，图中虚线部分即为新增加的阀门。

3．4 池顶加密封及抽负压

系统原设计只有H2S和HCN浓度最高的调节池和脱氰反应池是密闭的，初沉池、二沉池、预氧化池和出水池都是敞口的，而且只有脱氰反应池安装了吸收尾气的集气罩。但调试时的实际情况表明，这样设计现场毒气浓度还是比较大，气味很重。出于对操作人员的安全、健康和现场环境考虑，项目部决定将初沉池、二沉池、预氧化池和出水池顶部均加密封，调节池、初沉池、二沉池、预氧化池和出水池各加一路尾气管线至脱氰反应池集气罩，调节池顶部放散阀改为呼吸阀，脱氰反应池、初沉池、二沉池、预氧化池各加一路加碱液的管道来控制酸性气体的挥发。改进后的碱液投加系统和尾气吸收系统见图5。

3．5 增加一条至初沉池的污泥浓缩罐上清液回流管

污泥浓缩罐上清液设计为打回流至调节池。在实际运行中存在部分污泥随上清液进入调节池堵塞脱硫废液提升泵的问题。因此，在污泥浓缩罐上清液回流管上增加了一条回初沉池的支路，将上清液改为打回初沉池。

4 结束语

脱硫废液预处理工序，是根据炼焦部采用真空碳酸钾法脱硫的工艺后，脱硫废液成为焦化废水中氰化物、硫化物主要来源而设计的。在整个工程建设、调试及运行期间，工程项目部联合炼焦部及中科院过程所针对工艺中存在的不足之处作了大量改进，这些改进总体上是很成功的。脱硫废液经过预处理后，焦化废水入口CN-、S2-。含量大幅下降，使生化处理工况明显好转，包括总氰在内的处理后水质各项指标均明显改善，为处理后废水进入下一步深度处理奠定了基础。