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环评通不过 看煤化工废水如何实现零排放

北极星环保网来源:流程工业 钱伯章2016/12/7 15:35:46我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:煤化工废水 污水处理 废水零排放

北极星环保网讯:发展煤化工产业是中国能源战略转型的必由之路,这是我国能源资源禀赋现状和能源革命大背景所决定的。我国煤炭资源和水资源呈逆向分布,以黄河中上游的山西、陕西、宁夏、内蒙古4省区为例,这里煤炭资源占有量为全国总量的67%,因为煤炭资源丰富,所以近几年这些省规划了很多煤化工项目,但这里水资源仅仅占全国水资源的3.85%。

此外,煤化工生产会产生大量的含盐废水,常规的污水处理工艺,盐是无法降解的。目前黄河流域盐含量累积已经接近生态红线,如果再不加以严格控制,不以零排放作为要求,随着这些地区煤化工项目的发展,环境矛盾就会十分突出,黄河流域的生态治理将变得更困难。

1废水零排放面临的难题

污水达标排放与零排放是两个完全不同的层次。零排放指通过科学的处理,实现全厂污水变淡水后回用,这才叫零排放。实现零排放主要依靠对终端污水生化达标处理后,再由通用技术双膜法进行脱盐处理,处理后返回生产系统进行利用。按目前的处理技术,一次脱盐处理后仅有60%~70%的淡水能回用。如果真正的零排放还需要把剩余的30%~40%浓盐水浓缩再处理进行回用。

目前,煤化工企业实现终端污水达标排放的占80%~90%,但这并不是零排放。脱盐后60%~70%淡水回用的企业占煤化工企业数量的10%,这部分企业可以算接近了零排放,但也不是真正的零排放。对剩下的30%~40%浓盐水再进行处理回用,才算是真正的零排放,但这部分企业极少极少。现在很多企业说自己零排放,实际上是脱盐后60%~70%的淡水回用了,另外30%~40%浓盐水外排了。这实际上是减排,不能称零排放。目前,很多企业对含盐浓水都没有回用。

要实现真正的零排放,技术上不难,难的是以最少的投入、最低的运行费用达到最好的运行效果。目前,虽然有生物膜反应器、湿式氧化、等离子体处理、光催化和电化学氧化等技术,但普遍存在处理成本高的问题。

据大唐国际化工技术研究院有限公司介绍,大唐国际克什克腾40亿/年煤制天然气项目,每天排放的浓盐水就接近4.8万吨,相当于一个30万~40万人口城市一天的用水量。如果要实施零排放,对这部分浓盐水进行回用,处理这部分水的费用每吨就要50元。围绕选用成本低的零排放技术已经论证了3年,目前还没有结果。

据调查,宁夏的煤化工企业用水水源都来自黄河水,一次取水价格一般在2.86元/立方米。如果实施真正的零排放,水处理成本必定要高于一次水取水价格。面对大大增加的水处理投入,大部分企业在最后这一阶段放弃了再次治理,等于放弃了零排放的最后冲刺。

而一旦放弃了零排放的最后冲刺,也等于放污染这只虎归山。据调查,陕西榆林某年产60万吨/年甲醇的煤化工企业污水回用工程采用一级三段式反渗透装置,污水回收率达到85%,这在业内也算很高的了,但是还有15%的废水仍然要排放掉。这15%的废水等于浓缩了六七倍,废水里面的污染物也等于扩大了六七倍。

近一段时间,煤化工“零排放”的问题引起业内广泛关注。“零排放”技术已经有无数论著来倡导了,它是一种“工业理想”大致是没有争议的。废水“零排放”,在国外叫ZeroLiquidDisge,简称ZLD,即液体零排放。

这种技术的出现是因为客观存在“硬需求”,即在以下环境中不得不考虑ZLD:当地环境保护要求特别严厉;企业靠近当地居民江河或饮用水源(水库);十分缺水的地区,如果开发新的水源供水比全部回收排水还昂贵时;公众对工厂排污十分反感;纳污能力紧缺或当地纳污指标已经用完。而煤化工企业往往就是符合其中一种或多种条件,就不得不考虑ZLD。

ZLD技术在国外已有成熟的经验,美国资源保护公司(RCCI)自1974年以来已在美国和其他一些国家的170多座火力发电厂实现了“零排放”,上世纪末也在炼油厂、化工厂、煤矿、铀矿、炼铜厂实施“零排放”。本世纪,这家公司被美国通用电气公司(GE)并购,我国神华集团鄂尔多斯煤直接液化项目就采用了该公司的ZLD技术。

ZLD(污水处理零排放)技术目前掌握在GE,VEOLIA,AQUOTECH这三大家手中,始终是我们追赶的对象。

2煤化工废水“零排放”处理技术环节

煤化工企业要实行废水零排放,首先要解决的就是脱盐问题。据内蒙古环境科学研究所、徐州水处理研究所介绍,煤化工装置达标排放的废水,虽然COD、氨氮等达到环保外排标准,但水里面含有NaCl、Na2SO4、CaCl2、MgSO4、MgCl2等盐类,这些盐类溶解度较大,一般不会沉淀,更不会蒸发,直接回用会引起设备的结垢、腐蚀和软泥沉积等,必须进行脱盐处理。

废水如不经脱盐处理,只能用于煤、灰增湿及冲洗路面或冲厕所,但是这些用途的消耗量也很有限。煤化工企业如果仅停留在这个回用层次上,也就谈不上废水零排放。但是,要进行脱盐处理就必须上脱盐装置。举例说,一个年产20万吨的甲醇装置如果再上脱盐,至少需要再投资300万元以上,吨水处理运行费用要达到2~3元,甚至高于一次水价格,这样经济上不合算。很多企业在废水达标后一般不愿意再上脱盐装置。

延伸阅读:

彻底了解生物法处理煤化工废水 此文足矣

煤化工废水处理工艺该如何选择?

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