焦化HPF脱硫废液提盐技术规范征求意见稿编制说明0624修改

《焦化HPF脱硫废液提盐技术规范要求》行业标准编制说明1、任务来源根据工业和信息化部《工信厅科〔2017〕40号工业和信息化部办公厅关于印发2017年第一批行业标准制修订计划》的通知要求，编制化工行业标准《焦化HPF脱硫废液提盐技术规范要求》，计划编号为2017-0074T-YB，本标准由全国钢标准化技术委员会归口。本标准由江苏燎原环保科技股份有限公司、中国平煤神马集团许昌首山化工科技有限公司、山东富伦钢铁有限公司、泰安金塔化工机械有限公司、冶金工业规划研究院、中国炼焦行业协会、首钢国际工程技术有限公司、山东钢铁股份有限公司莱芜分公司等参与起草。2、编制标准的背景、目的和意义我国是全球最大的煤炭资源消耗国，随着经济的高速发展，我国焦化产业不断扩大，为避免大气污染，炼焦过程中需要脱除附产焦炉煤气中的硫化氢，普遍应用的方法是HPF法脱硫，即焦炉煤气通过以氨为碱源,以对苯二酚、PDS（双核钛氰钴磺酸盐）及硫酸亚铁（简称HPF）为复合催化剂的湿式液相催化氧化脱硫脱氰工艺，产生浓度≥20%以含硫代硫酸铵、硫酸铵及硫氰酸铵为主要成分的高盐废液，高盐废液处理十分困难，一直是焦化行业可持续绿色发展的瓶颈。据行国家统计局数据，2017年我国产焦炭产量4.31亿吨，占全球产量的70%，由此使用湿式催化氧化法产生的年脱硫脱氰废液500万吨左右（含盐量≥20%），产生的COD超过100万吨，如采用本规范进行治理，可资源化产品：工业硫氰酸铵50万吨、硫酸铵60万吨，水资源400万吨以上，循环经济效益及环保效益十分明显；对焦化脱硫脱氰废液资源化利用，将大幅度减少工业硫氰酸铵、硫酸铵合成生产所需原材料液氨及二硫化碳的使用，节省了大量的基础化石原料，对于建设“资源节约型”国家起一定的促进作用。为治理焦化行业的环境污染，国家先后出台了《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171=2012）、国务院《大气污染防治行动计划》及《水污染防治行动计划》等法律法规，按照法规的严格要求，目前大部分焦化企业脱硫脱氰废液处理问题多，差距大，治理改造任务面临严峻压力和挑战。由于国内对焦化废液的处理存在不同的措施与方法，最常见的主要有①在满足各项管理规定、严格控制挥发性气体无组织排放并长期稳定运行的前提下，采用掺煤炼焦技术，与燃煤混合后燃烧，处理不当易造成二次污染，且一方面因废液的高腐蚀性，对焦炉设备造成了较大的损害；增加炼焦耗热量和硫循环②采用传统结晶分离，其分离过程比较繁琐且分离不彻底，提盐产品为粗品硫氰酸铵、混盐（由硫代硫酸铵、硫酸铵、硫氰酸铵构成的混合固废物），提盐后废水（含盐）难以进一步处理或回脱硫系统，造成资源浪费及二次污染。③采用规范的处理方法，通过脱色过滤、催化氧化、多效蒸发、盐分离及蒸发冷凝液处理等工艺组合过程，实现废水的环保化处理及资源综合利用，资源化产品为工业级硫氰酸铵、硫酸铵，提盐率达到98%以上，提盐后废水处理达到中水回用标准，水资源得到了有效的利用。为此，制定本标准，对于资源综合利用、产业绿色发展、环境治理等具有重要的意义，而且制定本技术规范有利于统一行业污染的治理标准，推进行业技术进步，十分必要。3、编制原则和编制依据3.1编制原则标准编制遵循“统一性、协调性、适用性、一致性、规范性”的原则，尽可能与国际通行标准接轨，注重标准的可操作性，本标准严格按照《GB/T1.1-2009标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》的规定进行编写和表述，力争在标准框架、结构和内容等方面符合标准要求。本标准以利于充分回收资源，促进水回用，提高经济社会效益；提供焦化脱硫废液处理技术，保证废水达标回用，指导企业规范化运行，提高国内焦化绿色可持续发展为编写理念，既考虑到我国基本国情和国内技术发展水平，同时也考虑了焦化脱硫废液处理的最新进展及发展趋势，做到标准的适用性和先进性并存。3.2编制依据本标准的编制以国家环境保护现有法律、法规、标准为主要依据，同时参照废水处理及资源利用相关的技术规范和设计手册，结合国内外有关焦化脱硫废水处理设计及应用的文献以及调研取得的运行情况数据资料及江苏燎原环保科技股份有限公司生产实践，并参考了焦化废液处理相关标准、电器安全、水处理运行维护及其安全相关的技术标准，确定了本标准的相关指标要求及技术内容。4、编制过程根据国内焦化脱硫废液现状，2017年3月，冶金工业规划研究院向标委会提出起标申请并有分会组织行业专家进行了起标的可行性论证；2017年6月，接到工业和信息化部标准编制任务后，冶金工业规划研究院召开了第一次工作会议；2017年7月～2017年12月，起草单位调研和收集国内外相关标准和技术资料，了解行业发展现状，在此基础上制定标准草稿和研究工作方案；2018年.1月～2018年.4月，起草单位组织相关技术专家考察国内焦化脱硫废液处理及回收工程，了解工程应用效果与运行情况，就标准草稿、相关技术要求及运行效果进行研讨，形成标准讨论稿；2018年5月～2018年7月，冶金工业规划研究院组织召开标准工作会议和标准研讨会，多次对标准讨论稿进行修改，在专家研讨和考察企业焦化脱硫废液处理及回收的基础上形成征求意见稿。针对本标准，标准编制小组检索大量的资料、调研目前市场上焦化脱硫废液的来源及主要处理工艺，标准中废水主要为焦炉煤气HPF法脱硫工艺产生的脱硫废水；废水成分主要为硫氰酸铵、硫代硫酸铵及硫酸铵等，废水处理技术路线包括脱色过滤-催化氧化-多效蒸发-盐分离-浓缩结晶-蒸发冷凝液处理工艺；处理后废水各项指标满足《循环冷却水用再生水水质标准》（HG/T3923）标准；处理技术指标满足表一要求，提盐产品满足达到表二要求。2017、2018年，主要起草单位燎原环保对标准中拟定的技术及产品要求在相关处理项目上进行了验证。2018年8月15-16日，冶金工业规划研究院在北京召开标准讨论会，本标准起草小组提供了标准讨论稿，与会专家对标准讨论稿进行了研讨并提供了修改及完善意见，标准起草小组针对专家意见进行了研究、讨论和修改。2018年9月20日，标准主要起草单位、标准编制小组会同山东富伦钢铁在福伦焦化以现场交流考察方式，研讨焦化脱硫废液环保化处理的技术及应用经验，解决困扰焦化绿色发展的短板，为焦化企业提供切实可行的处理方案，并对焦化脱硫废液处理工程项目进行了现场验收，各项技术指标、产品指标均满足或超过本标准要求。标准编制组编制组查阅国内外关于焦化脱硫废液处理及回收相关标准、专利及科学文献，调查分析该技术在国内外的应用单位，了解其相关技术资料、使用情况以及存在的问题，汇总本标准初步技术参数。标准工作组成员在大量实验数据和技术资料的基础上，逐步论证，完善了各项性能指标，最终确定了焦化脱硫废液处理及回收的行业标准草案。2018年10月，标准编制组召开会议，对标准草案进行了充分讨论，并讨论了标准编制原则，分析存在的主要问题和下一步需开展的工作，落实了任务分工和进度，会后编制组分别开展工作，对标准草案进行补充修改完善。2018年10月，标准编制小组与各参编单位进行多次电话及邮件沟通，讨论标准编制过程中的技术要点及主要问题，在此基础上，标准编制小组完成标准草稿的制定。标准草稿发送至各参编单位，各单位纷纷提出了宝贵意见和建议。标准编制小组整理了各单位的意见，对标准文本进行进一步修改，于11月，形成标准技术讨论稿。2018年11月，对《焦化脱硫废液处理及回收技术规范》进行研讨，形成初稿及编制说明发至相关单位征求意见。2019年4月，形成标准征求意见稿。5、编制内容5.1、焦化脱硫废水盐回收工艺及技术要求5.2、焦化脱硫废水处理技术要求5.3、回收盐产品质量要求6、主要参加单位和工作组成员及其所做的工作主要参加单位成员主要工作江苏燎原环保科技股份有限公司参与标准编写，主要负责验证试验方案的研讨、组织各实验验证试验等；负责标准草案及讨论稿和编制说明的编写、审阅等。中国平煤神马集团许昌首山化工科技参与标准草案、编制说明的讨论、修有限公司改等标准制定工作。山东富伦钢铁有限公司参与标准草案、编制说明的讨论、修改等标准制定工作。泰安金塔化工机械有限公司参与标准草案、编制说明的讨论、修改等标准制定工作。冶金工业规划研究院参与标准草案、编制说明的讨论、修改等标准制定工作。中国炼焦行业协会参与标准草案、编制说明的讨论、修改等标准制定工作。首钢国际工程技术有限公司参与标准草案、编制说明的讨论、修改等标准制定工作。山东钢铁股份有限公司莱芜分公司参与标准草案、编制说明的讨论、修改等标准制定工作。7、技术验证7.1、废水三盐含量利用离子色谱对定量焦化脱硫废水（原液）进行SO42-、SCN-、S2O32-检测，同时将平行样在105℃的烘箱进行14小时烘干后称重具体见下表：序号检测项目项目样品1样品2备注1干燥失重检测烘干时间（小时）陕西xx焦化样品重量（克）徐州xx焦化样品重量（克）010.36510.68717.7797.99725.8436.25634.9125.66544.1315.17553.4724.62062.8124.18672.5553.85982.2263.53192.1673.416102.0373.301112.0353.292121.9493.282131.9483.282141.9493.2832离子色谱检测三盐总含量（%）18.3929.863样品中三盐总质量（克）1.9063.1914结果三盐含量占固含量百分率（%）97.897.2表一：数据统计表表二：陕西xx焦化样品干燥失重检测表表三：徐州xx焦化样品干燥失重检测表由上面三个表格可知：两个样品中三盐含量占总固含量的百分率非别为97.8%和97.2%，平均值为97.5%，无论是单批结果还是平均结果均大于95%，符合目标要求。7.2废液提盐率、脱硫废水蒸汽用量、产品品质废水数量（吨）610.02废水三盐成分（mg/L）硫酸铵3.913.87硫代硫酸铵3.723.68硫氰酸铵12.9212.82蒸汽消耗量（吨）459.3提盐产品（吨）硫酸铵47.47硫氰酸铵76.95提盐产品干基含量（%）硫酸铵干基氮20.662017HB800047硫氰酸铵99.552017HB8000482016年9月8-12日通过现场测试，原液数量分别为610.02吨，成品硫氰酸铵产出为76.95吨，合计消耗蒸汽量为459.3吨，吨废水蒸汽消耗量为459.3÷610.02=0.753吨，废液含量分别为硫氰酸铵硫氰酸铵12.92%、12.82%；硫酸铵3.91%；3.87%；硫代硫酸铵3.72%、3.68；合计废液为610.02吨，平均含盐量为20.46%，折干基含盐量124.84吨；产出硫氰酸铵76.95吨（干基含量为99.55%），硫酸铵47.47吨（干基氮含量为20.66%），合计产盐量为124.43吨，提盐率为124.43÷124.84=0.9967，即综合提盐率为99.67%，符合目标要求。7.3蒸发冷凝水盐残留量通过山西绿邦脱硫废水处理装置2017年6月13、14、15日连续三天对蒸发冷凝水进行检测，结果如下：检测项目201706132017061420170615含盐量（%）0.170.190.18COD(铬)（mg/L）180019002100电导率（μS/cm）3560330022307.4回用水质指标通过示范工程山西绿邦环保科技有限公司的脱硫废水处理工程蒸发冷凝液集中处理设施后的回用水取样分析并增加10%平行样、10%加标回收率质控样，回用水指标完全符合《循环冷却水用再生水水质标准》（HG/T3923）表中循环冷却水用再生水水质标准评价指标。（MA150412050933方创环检2017第422号）回用水检测结果表检验项目单位膜离子交换器出口标准限值判定PH—10.218.326.0-9.0达标SSmg/L7620达标浊度NTU0.060.0410达标色度倍4230达标CODmg/L363280达标BOD5mg/L4.94.05达标铁mg/L0.1960.09420.3达标锰mg/LNDND0.1达标氯离子mg/L12.