煤化工廢水零排放取得突破之難點(diǎn)結(jié)晶鹽的處理
截至當(dāng)前,國內(nèi)沒有任何一個(gè)煤化工項(xiàng)目真正做到“零排放”,真正“零排放”的代價(jià)是非常巨大的。今年以來,多個(gè)煤化工項(xiàng)目環(huán)評(píng)被否,而更讓人們擔(dān)心的情況是,已建成的煤化工項(xiàng)目究竟具有多大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
目前,我國煤化工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與布局存在許多問題,長江已成為石油化工企業(yè)聚集地,如果不及早控制風(fēng)險(xiǎn),黃河也會(huì)成為煤化工的聚集地。這對(duì)水資源本就稀缺的北方地區(qū)來說,無異于雪上加霜。但是,比取水更難的,是沒地方排水,而排放問題才是煤化工企業(yè)最難解決的實(shí)際問題。
國家支持建設(shè)了一些煤化工示范項(xiàng)目,但至今未從國家層面對(duì)這些示范項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)估和總結(jié),有些示范項(xiàng)目中出現(xiàn)的問題正在其他項(xiàng)目中復(fù)制和遺傳。有關(guān)部門馬上要對(duì)全國正在運(yùn)行的煤化工項(xiàng)目進(jìn)行環(huán)保大普查,但有的項(xiàng)目試運(yùn)行4年仍未進(jìn)行環(huán)保驗(yàn)收,這已經(jīng)是徹底違規(guī),而且隱形的危險(xiǎn)或?qū)?yán)重威脅著公眾的生活和起居。
由于當(dāng)前國際油價(jià)下跌對(duì)煤化工的效益影響很大,很多企業(yè)微利甚至虧損,現(xiàn)在是煤化工行業(yè)的谷底。但如果現(xiàn)在進(jìn)入這個(gè)行業(yè),就可能從谷底走到頂峰,另外,現(xiàn)代煤化工發(fā)展是“十二五”期間我國石油和化學(xué)品工業(yè)發(fā)展的亮點(diǎn)之一。所以,很多地方政府和企業(yè)正在積極布局煤化工產(chǎn)業(yè)。
據(jù)統(tǒng)計(jì),國內(nèi)煤化工重地之一的內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市計(jì)劃在2015年實(shí)施億元以上重點(diǎn)煤化工項(xiàng)目21個(gè),其中新建項(xiàng)目10個(gè),續(xù)建項(xiàng)目11個(gè),總投資3759.92億元。根據(jù)陜西省發(fā)改委網(wǎng)站的信息,陜西省今年將重點(diǎn)建設(shè)9個(gè)煤化工項(xiàng)目,累計(jì)總投資達(dá)2939億元,從中便可看出,地方和企業(yè)對(duì)于煤化工產(chǎn)業(yè)的投資熱情異常積極。
不言而喻,煤化工產(chǎn)業(yè)具有優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保障能源生產(chǎn)的重要意義,但是,其產(chǎn)業(yè)高耗水、高污染的問題也使之成為眾矢之的;另外,目前煤化工行業(yè)盲目發(fā)展的問題亦相當(dāng)嚴(yán)重,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前我國已經(jīng)開展前期工作和規(guī)劃的煤制烯烴項(xiàng)目53個(gè),產(chǎn)能合計(jì)3300萬噸;煤制油項(xiàng)目7個(gè),產(chǎn)能合計(jì)1390萬噸;煤制乙二醇項(xiàng)目19個(gè),產(chǎn)能合計(jì)470萬噸;煤制天然氣項(xiàng)目18個(gè),產(chǎn)能合計(jì)740億立方米。
如果上述項(xiàng)目全部建成,煤制烯烴產(chǎn)量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國內(nèi)市場(chǎng)需求。在當(dāng)前原油價(jià)格大幅下降的情況下,煤制油、煤制天然氣的經(jīng)濟(jì)效益將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。如不及早控制,必將帶來巨大的投資、環(huán)境和產(chǎn)能過剩風(fēng)險(xiǎn)。
綜上,一方面是地方政府和投資者的熱情,另一方面是不斷收緊的環(huán)保關(guān)口,再加上國際油價(jià)下跌等因素導(dǎo)致已建成項(xiàng)目的效益大幅下滑甚至虧損,導(dǎo)致整個(gè)煤化工行業(yè)的未來難以預(yù)料,但總的來說,煤化工產(chǎn)業(yè)的未來仍具有一定可預(yù)見性的。
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零排放之結(jié)晶鹽的處理
“煤化工行業(yè)在2005年以來得到國家相關(guān)部門的重視,國家相繼批準(zhǔn)了一些煤化工企業(yè)建設(shè),但是由于廢水污染環(huán)境和廢水零排放工藝等原因,煤化工項(xiàng)目的審批受到限制。據(jù)介紹,現(xiàn)代煤化工企業(yè)廢水按照含鹽量可分為兩類:
一是高濃度有機(jī)廢水: 主要來源于煤氣化工藝廢水等,其特點(diǎn)是含鹽量低、污染物以COD為主。
二是含鹽廢水:主要來源于生產(chǎn)過程中煤氣洗滌廢水、循環(huán)水系統(tǒng)排水、除鹽水系統(tǒng)排水、回用系統(tǒng)濃水等,其特點(diǎn)是含鹽量高。
煤化工廢水處理難度大,特別是低階煤低溫氣化工藝產(chǎn)生的廢水成分復(fù)雜,含有難降解的焦油、酚、多元酚等,采用一般的生化工藝很難處理,需要設(shè)置焦油和酚、氨回收等設(shè)施進(jìn)行預(yù)處理,預(yù)處理后有機(jī)廢水的COD仍然較高,可生化性較差。
因此,煤化工廢水處理問題已成為制約煤制氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸,廢水處理后出水仍難以達(dá)標(biāo),大多最終送至蒸發(fā)塘處理。
煤化工項(xiàng)目含鹽廢水中的鹽主要來自補(bǔ)充新鮮水、循環(huán)冷卻水、除鹽水生產(chǎn)過程產(chǎn)生的濃鹽水,及有機(jī)廢水處理過程添加的藥劑等。
據(jù)調(diào)查,某煤制天然氣項(xiàng)目補(bǔ)充新鮮水(以黃河為水源)帶入的鹽量超過整個(gè)系統(tǒng)鹽量的57%,其次是生產(chǎn)過程和水系統(tǒng)添加化學(xué)藥劑產(chǎn)生的鹽量,分別為29%和13. 6%。煤化工含鹽廢水的總含鹽量(TDS)通常在500-5000毫克/升,甚至更高。
除了煤化工企業(yè)本身的原因外,環(huán)保公司混亂、零排放技術(shù)很繁雜也是主因。環(huán)保部門以及企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的是煤化工實(shí)現(xiàn)“零排放”后最終得到的是雜鹽,雜鹽包含多種無機(jī)鹽,以及大量有機(jī)物。但從加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā),依然將煤化工蒸發(fā)結(jié)晶的雜鹽列入危險(xiǎn)廢物,并嚴(yán)格管控。
“這是因?yàn)殡s鹽具有極強(qiáng)的可溶性,其穩(wěn)定性和固化性較差,可隨著淋雨滲出,進(jìn)而造成二次污染。雜鹽產(chǎn)量大,占地面積大,目前很少有現(xiàn)成的危費(fèi)處理中心可以接收這數(shù)量雜鹽。” 雜鹽屬于危險(xiǎn)廢棄物,處理成本高,目前危險(xiǎn)固體廢棄物的處理成本為3000元/噸左右。
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結(jié)晶鹽進(jìn)一步處理是行業(yè)研究方向
鑒于煤化工結(jié)晶鹽處理難度大、費(fèi)用高,以及高環(huán)境準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),為實(shí)現(xiàn)“零排放”而產(chǎn)生的結(jié)晶鹽的穩(wěn)定化、無害化和資源化利用將是煤化工結(jié)晶鹽進(jìn)一步處理的研究方向。
煤化工結(jié)晶鹽的處置方式需要通過中試進(jìn)一步證實(shí),杜絕二次污染的發(fā)生,從清潔生產(chǎn)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)控制和環(huán)境管理等方面嚴(yán)格要求環(huán)境準(zhǔn)入。同時(shí),建議煤化工項(xiàng)目從二次污染等角度充分研究蒸發(fā)結(jié)晶分鹽方案的可靠性。其二是建議在現(xiàn)代煤化工環(huán)評(píng)中,需要充分論證各項(xiàng)污染防治措施的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性和運(yùn)行可靠性;根據(jù)濃鹽水處理方案的環(huán)境影響和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),結(jié)合結(jié)晶鹽的分鹽技術(shù)和綜合利用論證雜鹽處置方案的環(huán)境準(zhǔn)入。
目前,煤化工項(xiàng)目提出了結(jié)晶分鹽、綜合利用的思路,通過分步結(jié)晶的方式分離出氯化鈉、硫酸鈉,但煤化工濃鹽水中含有大量的有機(jī)物等雜質(zhì),其分步結(jié)晶的效果尚無實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證,而且目前我國氯化鈉、硫酸鈉的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)并不適用于工業(yè)廢水制鹽,將其作為產(chǎn)品出售可能會(huì)造成二次污染 ,該方案的可靠性尚無法保證。建議在分鹽技術(shù)的技術(shù)可靠性和環(huán)境可行性未得到證實(shí)的情況下,不宜大規(guī)模推廣該技術(shù)。
鑒于蒸發(fā)結(jié)晶分鹽技術(shù)無示范,煤化工行業(yè)尚未發(fā)布行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的情況下,在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布之前,嚴(yán)格控制煤化工行業(yè)的污染物排放,同時(shí)開展煤化工行業(yè)結(jié)晶鹽分鹽技術(shù)研究,為制定煤化工行業(yè)分離工業(yè)鹽標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。