我国煤化工废水“零排放”的探讨

市场行情

中煤远大讯: 政府和公众对环境保护的要求越来越严格。煤化工方面的零排放成为了过去一年衡量企业环保是否达标的重要指标。最近，环保部为了规范现代煤化工建设项目环境管理，协调经济发展与环境保护的关系，又发布了《现代煤化工建设项目环境准入条件（试行）》的通知。通知中明确规定将“三废处理”作为现代煤化工建设项目开展环境影响评价工作的依据。

与前几年的突飞猛进相比较，2015年煤化工产业似乎陷入了徘徊不前的尴尬境地。从苏新能源塔城40亿立方米煤制气项目环评被否开始，伊犁新天20亿立方米煤制气项目、山西潞安煤制油项目的环评报告相继遭到环保部驳回。环评能否通过几乎都取决于能否实现“零排放”。

若隐若现的“零排放”技术

“零排放”即指煤化工对在生产中所产生的废水、污水、清洁下水等进行处理，全部用于回用，对外界不排放废水。2008年国家质量监督检验检疫总局颁布的GB/T21534-2008《工业用水节水术语》中对零排放的解释是：企业或主体单元的生产用水系统达到无工业废水外排。也就是说，“零排放”是将工业废水浓缩成为固体或浓缩液的形式再加以处理，而不以废水的形式外排到自然水体。

近年来，有不少煤化工企业都在积极努力地探索污水处理的技术，但实际效果并不理想。据介绍，根本原因在于目前很多工艺技术尚处于探索阶段。废水处理成本较高，企业没有积极性；经过处理后的一部分废渣因为难处理而成为了“烫手的山芋”。

众所周知，煤化工企业用水量大，水耗大的背后意味着污水的排放量也将有所增加，据有关人士测算，煤制油项目每吨耗水5.8吨，煤间接液化每吨耗水6~9吨，煤制天然气每吨耗水8.1吨，煤制乙二醇每吨耗水25吨，煤制烯烃每吨耗水22吨~23吨。

一位资深业内人士告诉记者，目前煤化工废水处理应包括两个层次：一是采用节水工艺等措施提高用水效率，降低生产水耗；二是采用高效的水处理技术，处理有机废水及含盐废水，然后将废水全部回用，从而实现废水零排放。

但环境保护部环境工程评估中心石化轻纺评估部专家对企业界中的“零排放”做出了另外一番解释，他说：“实验室中假想的企业确实可以实现‘零排放’，因为人类的污水处理技术已非常先进。但现实中，企业关注成本，污水处理必须做到技术和经济两方面相协调才可行。”

持同样意见的还有神华煤制油化工工程公司工程技术管理部经理赵代胜。据他介绍，根据现有的水处理技术及设备发展水平，废水“零排放”技术具有可行性。然而，由于现代煤化工目前还处于产业示范阶段，煤化工废水零排放技术的研究与应用在我国还处于起步阶段，加之煤化工污水产污量大、高浓度污水治理难度大。因此，在实践操作时，实现废水“零排放”目标还存在一定的困难与挑战。

但是也有媒体报道。在位于内蒙古自治区的鄂尔多斯地区，某年产100万吨合成氨、175万吨尿素、12万吨液化天然气项目，实现了废水处理的“零排放”。据说该项目使用了阿奎特公司的膜浓缩，再加上该项目吸取了之前失败的一些经验，并且集成了多方技术和地方严格的监管措施促成了“零排放”的成功。

蒸发池能否实现“零排放”

蒸发池开始在煤化工的应用，似乎让业界看到了“零排放”的曙光，但由于2014年腾格里沙漠的污染事件，一下子让蒸发池声名狼藉：由原来的治污成本低廉、清洁高效的代名词，变成了容污纳垢的臭水池。

据了解，蒸发池又名晾晒池，其工作流程是工业污水经过生化处理后，其中的“中水”回输到工业系统中被利用，再经过盐水浓缩，最终形成含微量有机物的高浓度盐水被排入蒸发池；盐水在太阳光的照射和在风力的作用下自然挥发，或者在水面增加蒸发装置，让水中含有的高浓度的盐等有机物的废渣遗留在池中。除此之外，利用蒸发池还可以对废水处理起到缓冲作用。

业内人士认为，建设蒸发池的初衷是好的，是实现“零排放”最经济的措施，且大多数都发挥了其应有的作用。据了解，目前国内已经建成投运的煤化工、电力等行业的蒸发池有100个左右。但现实中，由于一些不法企业把未经任何处理的污水和排放不达标的废水偷偷排入池中，最终导致蒸发池变成了臭水池，进而使蒸发池名声扫地。

也有人认为，西部地区根本不具备建设蒸发池的条件，如内蒙古、宁夏等西部地区一年中有近半年的时间水面处于结冰状态，浓盐水无法蒸发。

除此之外，蒸发池运行时间长了之后，盐泥形成的尾矿容易发生溃坝事故。据一位曾经参与某大型煤化工项目蒸发塘设计的工程技术人员介绍，蒸发池“靠天吃饭”，受当地蒸发量影响，而且气温、风力、盐水浓度、水中有机物等干扰因素多，遇到连阴雨、雪天气，蒸发池蒸发效果降低，很容易造成水满为患。

蒸发池的弊端还体现在：一是难以保证污水绝对不渗漏；二是个别不负责任的企业把难处理的废水、试车阶段、生化细菌培养阶段处理不了的废水直接排放到蒸发池，造成水面上浮着一层油污。

哈尔滨工业大学教授韩洪军表示，蒸发池还面临着如何解决后遗症的问题。比如，蒸发池使用寿命为30年，而30年后蒸发池极可能形成一个高浓度的大盐湖，怎么处理并没有答案。

显然，即便是正规的蒸发池也无法解决制约煤化工发展中高浓盐水的处理。

思路＋应用=进步

有专家提出“污水治理应该从源头开始，治理前移”的思路。据他介绍，现有的污水治理办法是把各处理单元成分稳定的污水都混集到一起，最终形成了污染物混杂、成分复杂的污水。处理过程控制复杂、处理效率不高、投资高、稳定性差。

据了解，在末端治理富集成分复杂的浓盐水结晶过程中，无论是采用震动膜浓缩技术还是蒸发器，或者两者优化组合，都会存在结垢等问题。而只有考虑从源头治理才有可能解决问题。可是从源头治污的思路提出有“N多年”了，企业似乎不感兴趣。

该专家认为，水处理需要与工艺结合，有的工艺岗位也是水处理岗位。只有懂工艺、懂水处理才能控制排放标准。在水处理过程中，不能只考虑反应物料和工艺指标是否达标，还要考虑排放是否达标。比如，甲醇制烯烃装置产生的废碱液，吸收饱和后氢氧化钠含量达到0.5%才能排放，有的企业5%就排放了，数值相差了10倍。所以项目建设从一开始就要按照零排放设计，整个水系统集成优化，按照先源头、再过程、后末端的原则设计具体方案，才可以在整个水系统投资不增加的情况下实现“零排放”。

“从目前的技术来看，只要做好热量平衡和水平衡，实现零排放完全是做得到的。”在近日举办的煤化工环保大会上，某环保技术研发的公司负责人介绍说：“在做‘零排放’系统之前，应该综合考虑煤化工整个水系统的水平衡、盐平衡和热量平衡。就热量平衡来说，煤化工水系统运行中的热量是有富余的，大量的热量被循环水系统的水蒸汽带走。那么，企业可以使用这个‘被浪费’的热量来做‘零排放’。”

他还介绍，目前的循环水系统除了可以带走富余的热量外，还是一个水的浓缩系统。若采用处理后的污水或脱盐水站的浓水作为循环水的补水，甚至还可以利用循环水系统直接将污水和脱盐水站的浓水直接做到结晶。也就是说，利用循环水系统就可以做到不排污，且可以把处理后的终端污水及脱盐水站的浓水全部利用起来，这样一来，无需中水回用和“零排放”系统便能解决煤化工水的“零排放”问题。

“变废为宝”才是真的好

经过多道处理工序，有些废水最终形成了高浓盐废渣，而这些废渣也就成了业界以及社会最为关心的问题。在业界经处理后的废渣只能当成危废来处理，处理过程中成本高，增加了煤化企业的负担。

在2015年鄂尔多斯举办的煤化工论坛上，多家公司展示了他们的高浓盐分质提取技术。某家致力于高浓盐废水处理技术的公司负责人对记者说，他们的提取技术可以把浓盐分为四个等级，然后再分别作为产品卖给有需求的产业，这不仅能降低煤化工企业的治污成本，更提高了他们治污的积极性。

关于少量无法处理的废渣，有业内人士建议：可以在做好防护措施且对环境无危的情况下建设此类危废仓库，然后由科技部门牵头，组成一个环保、化工等多产业联合的研发机构，给此类危废品寻找用武之地。也许这会是一个长期而又漫长的过程，但一旦研发成功，废渣这个“烫手的山芋”就会变成炙手可热的资源，从而给我国的煤化工产业带来长足的发展。

“物质不灭”固然有其真理，但也有“垃圾只是放错位置的资源”的价值所在，就看人类有没有勇气去探索、去发现了。

(来源：中国矿业报 供稿：陶赛 编辑：崔亚 审校：骆庆生)