新型煤化工廢水零排放技術(shù)
相比于傳統煤化工,新型煤化工在生產(chǎn)化學(xué)品的基礎上更加傾向于生產(chǎn)潔凈能源。就我國能源結構具有的“多煤少油”的特點(diǎn)而言,這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是十分符合我國資源實(shí)際情況的。大力發(fā)展新型煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有利于加速石油化工產(chǎn)品替代品的進(jìn)步,讓人類(lèi)生產(chǎn)對天然氣和石油的依賴(lài)有所降低。
1、煤化工廢水分類(lèi)及水質(zhì)特點(diǎn)
煤化工項目實(shí)現廢水“零排放”有兩個(gè)重要的前提條件,一是分類(lèi)收集廢水,二是分質(zhì)處理廢水。以不同的污染物類(lèi)型可將煤化工廢水分為兩種,即含鹽廢水和有機廢水,其中有機廢水包括初期雨水、氣化廢水、地面沖洗水、化工裝置廢水以及生活污水等,氨氮和COD濃度偏高是有機廢水的水質(zhì)特點(diǎn)。氣化廢水是有機廢水中含量最高的,通常都在60%以上,表1統計整理了幾種典型氣化廢水的水質(zhì)情況。
從表1的統計數據中不難看出,中溫氣化工藝中的廢水成分復雜性較高,還含有降解難度極高的酚類(lèi)、焦油等物質(zhì),同時(shí)氨氮濃度也很高。就酚氨回收效率而言,相比于國外一些國家,國內的酚氨回收率比較低,即使經(jīng)過(guò)了酚氨處理后的廢水中仍然有很高的氨氮和COD質(zhì)量濃度,通常都超過(guò)了300mg/L。廢水中的有機污染物類(lèi)別有很多,比如含有硫、氧、氮的雜環(huán)化合物,以及多環(huán)芳香族化合物、酚類(lèi)化合物等,這些都是典型的降解難度高的有機化合物工業(yè)廢水。就廢水水質(zhì)而言,德士谷水煤漿加壓氣化以及殼牌份美加壓氣化的水質(zhì)要簡(jiǎn)單得多,主要表現在COD的質(zhì)量濃度低,通常都在500mg/L以下,200mg/L左右的氨氮質(zhì)量濃度就屬于比較高的范疇了。含鹽廢水也被稱(chēng)為清凈廢水,包含與其中的物質(zhì)主要有化學(xué)水站排水和循環(huán)性排污水,這類(lèi)廢水的主要特點(diǎn)是總溶解固體和懸浮固體的濃度偏高,相對而言與COD和氨氮的濃度差距過(guò)大。廢水中總溶解固體濃度過(guò)高主要是因為化學(xué)水系統和循環(huán)水系統添加了一些化學(xué)藥劑,用于增進(jìn)新鮮水的濃縮。
2、新型煤化工廢水零排放技術(shù)存在的問(wèn)題解決思路
(1)新型煤化工廢水零排放技術(shù)存在的問(wèn)題
?、偌夹g(shù)層面的問(wèn)題。
首先,氣化廢水處理難度大。尤其是在砰煤加壓氣化廢水中,含有大量的油類(lèi)、酚類(lèi)以及氨氮等有毒有害的物質(zhì),這些物質(zhì)的降解難度大;其次,廢水水質(zhì)波動(dòng)范圍大。產(chǎn)生于新型煤化工生產(chǎn)中的廢水,其水質(zhì)很容易受到煤質(zhì)、反映溫度、物料以及壓力因素的影響,所以穩定性較差,具有較大波動(dòng)性的廢水水質(zhì)給后期廢水的治理與回收都造成了一定的影響,以砰煤加壓氣化廢水為例,COD在此類(lèi)廢水中的波動(dòng)范圍通常在3倍以上,而某煤直接液化項目所產(chǎn)生廢水中的COD波動(dòng)范圍甚至高達10倍以上;最后,有機廢水中的膜污染。在回收污水的過(guò)程中,不可避免的會(huì )在進(jìn)水中含有一定濃度的有機物,進(jìn)而給回收膜造成污染。
?、诮?jīng)濟層面的問(wèn)題。
根據有關(guān)調查發(fā)現,經(jīng)濟層面的問(wèn)題對新型煤化工產(chǎn)業(yè)廢水零排放技術(shù)應用的影響主要表現在運行能耗高和成本高。首先,零排放運行投資大,很多煤化工企業(yè)經(jīng)營(yíng)者都表示,盡管成本投資是從根本上實(shí)現零排放的必要條件,但是在規模建設投資方面,通常一天的成本額就高達幾萬(wàn)元,而完成整個(gè)零排放污水處理項目要經(jīng)過(guò)一個(gè)漫長(cháng)的過(guò)程,這對投資提出了較大的要求;其次,零排放運行成本高,據不完全統計顯示,單位處理污水的直接成本和項目總體成本分別高達11元/t和34元/t,相比于市面上其他處理方式的價(jià)格,這一數值顯得特別的高;最后,零排放運行耗能高,零排放系統有很多工藝層和處理環(huán)節,且各個(gè)環(huán)節的運行耗能相對都比較高。
(2)解決思路
?、籴槍夹g(shù)層面問(wèn)題的解決措施
針對廢水水質(zhì)波動(dòng)較大這一問(wèn)題,需要煤化工企業(yè)采取相應的措施進(jìn)行處理,比如在保證調節池時(shí)間超出48h的同時(shí)適當的增加調節池的容量;煤化工企業(yè)可根據實(shí)際情況設立一個(gè)容積較大的廢水暫存池,暫存時(shí)間為半個(gè)月左右;在砰煤加壓氣化廢水處理過(guò)程中,可通過(guò)強化酚氨回收裝置的穩定性和回收率助力廢水零排放的實(shí)現;針對氣化廢水處理難度大這一問(wèn)題,需要企業(yè)提高對預處理工作的重視,即在正式加壓對廢水進(jìn)行氣化處理前就將有害物質(zhì)從生化系統中去除,除此以外,企業(yè)還要致力于優(yōu)化生化處理工藝的水平,從而有效的提高降解效率,比如將水煤漿氣化技術(shù)與砰煤加壓氣化技術(shù)進(jìn)行有效的融合,在同時(shí)發(fā)揮兩項技術(shù)優(yōu)勢的過(guò)程中,實(shí)現兩者不足的互補。
?、卺槍?jīng)濟層面問(wèn)題的解決措施
首先,適當的提高水價(jià),就當前各個(gè)企業(yè)用水成本而言,10元/t左右的水平還是會(huì )在一定程度上影響實(shí)現廢水零排放的積極性;其次,適當提高排污費用,將排污費用進(jìn)行合理的調整能促使企業(yè)自覺(jué)的加強對廢水的處理強度,進(jìn)而對有關(guān)廢水處理的工作安排以及資金投入等起到一定的推動(dòng)作用;最后,加強對違法行為的懲戒力度,提高違法成本。當前仍有大部分企業(yè)在沒(méi)有達到排放標準情況下就直接排放廢水,通過(guò)提高違法成本,能讓企業(yè)意識到用新鮮水的成本是遠遠高于廢水處理回收成本的,在自身利益受到損害后便會(huì )激發(fā)企業(yè)主動(dòng)積極的投入廢水處理工作中,加速廢水零排放目標的實(shí)現。
3、結語(yǔ)
總而言之,作為我國國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)之一的煤化工企業(yè)在我國社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展中占據著(zhù)重要的地位,其擁有著(zhù)用水大和排污大戶(hù)兩大稱(chēng)號。企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中始終面臨著(zhù)廢水排放量大、廢水處理難度大和廢水污染成分復雜等問(wèn)題,為了減少廢水排放對環(huán)境的污染,有必要對零排放技術(shù)進(jìn)行深入研究。(來(lái)源:四川達興能源股份有限公司)
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