煤化工水處理系統(tǒng)難度分析

當下，國內(nèi)煤化工行業(yè)站到了發(fā)展十字路口。一方面，去年以來，有不少煤化工項目的環(huán)評遭到環(huán)保部否決；另一方面，由于國際油價下跌，煤化工的經(jīng)濟性受到極大影響。無論如何，煤化工要發(fā)展，環(huán)保都是行業(yè)無法回避的問題，尤其是污水處理已成為煤化工企業(yè)繞不過去的關(guān)卡。到底有無行之有效的辦法可以助煤化工行業(yè)解決污水處理問題？在利潤大幅縮水的情況下，企業(yè)還能保證環(huán)保投入嗎？

　　污水處理存在被動應(yīng)付

　　南京工業(yè)大學環(huán)境學院院長徐炎華曾參與中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會組織的對西部四省區(qū)煤化工企業(yè)的調(diào)查。他告訴記者，此次調(diào)查重點就是煤化工行業(yè)面臨的環(huán)境問題。

　　“經(jīng)過七八天調(diào)研，總體感覺是有喜有憂。喜的是不少煤化工企業(yè)在氣化、轉(zhuǎn)化等關(guān)鍵技術(shù)和裝備的國產(chǎn)化、大型化上取得了明顯的突破。有些煤化工集中區(qū)在煤電多聯(lián)產(chǎn)，煤基產(chǎn)品的延伸和拓展以及煤化工與石油化工的互補共生方面進行了積極而富有成效的探索。憂的是，行業(yè)面臨的環(huán)境問題非常突出，缺水和水污染已成為行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。一些煤化工項目的建設(shè)地，一方面水資源嚴重匱乏，另一方面生態(tài)脆弱，已經(jīng)沒有環(huán)境容量。”徐炎華說。

　　據(jù)介紹，還有不少煤化工企業(yè)對待用水、節(jié)水、污水處理回用、近零排放等方面存在被動應(yīng)付的想法。一些企業(yè)在總結(jié)匯報中自稱污水實現(xiàn)了零排放，而實際具體處理工藝、回用去向說不清道不明，經(jīng)不住推敲。由于缺乏有效的監(jiān)控監(jiān)管手段，企業(yè)實際的污水處理效果、中水回用率及單位產(chǎn)品水耗難以掌握，情況堪憂。

　　另外，蒸發(fā)塘污染騰格里沙漠問題也成了眾矢之的。在我國蒸發(fā)量大的西北地區(qū)，利用太陽能，將污水進行自然蒸發(fā)濃縮，可大大節(jié)約企業(yè)建設(shè)蒸發(fā)裝置的投資和運行成本。當初設(shè)置蒸發(fā)塘的目的，是為了接納低化學需氧量、高鹽分的污水。對于投資大、效益偏低的煤化工項目，蒸發(fā)塘的設(shè)置為企業(yè)低成本處理高鹽污水提供了一個切實可行的解決途徑。遺憾的是，一些企業(yè)錯誤地把蒸發(fā)塘當作污水暫存池、事故池，將大量高濃污水直接排入，有的甚至造成了環(huán)境污染事故，完全違背了政府批準建設(shè)蒸發(fā)塘的初衷。一些地方政府因此一刀切地取締了蒸發(fā)塘，要求企業(yè)做到污水絕對零排放。但蒸發(fā)塘出現(xiàn)污染事故的原因是多方面的，錯不在蒸發(fā)塘本身，監(jiān)控監(jiān)管不到位、政策不配套是其中的重要原因。

　　近零排放問題頗多

　　“煤化工真正的污水零排放不可能做到，但近零排放還是可行的。”有業(yè)內(nèi)人士在接受記者采訪時表示。

　　盡管如此，徐炎華談到，目前煤化工項目在污水近零排放方面也還存在很多問題。

　　首 先，污水處理設(shè)計與主體工藝設(shè)計通常不是由同一個單位完成的，設(shè)計工作相互脫節(jié)，沒有做到無縫對接。而對于一個近零排放項目，污水處理系統(tǒng)與主體生產(chǎn)裝置之間應(yīng)高度關(guān)聯(lián)耦合。用水點、產(chǎn)污點、中水回用點以及污水收集處理與回用之間應(yīng)該是一個有機的整體。只有將污水處理和主體工藝設(shè)計之間統(tǒng)籌考慮、同步設(shè)計，才有可能實現(xiàn)真正意義上的近零排放。

　　其次，現(xiàn)有污水處理工藝在針對性和有效性上普遍存在問題。煤制氣（魯奇爐或英國液態(tài)排渣魯奇氣化爐）、煤制油（直接液化）和煤制蘭炭項目一般會產(chǎn)生含高濃度酚氨的有毒污水，傳統(tǒng)的簡單預處理+生化處理工藝往往難以穩(wěn)定有效地運行。即使后續(xù)的膜處理和蒸發(fā)除鹽配套完備，也難以實現(xiàn)近零排放。其中一個突出的技術(shù)問題就是缺乏必要的預處理。

　　再次，目前污水處理工藝往往存在技術(shù)碎片化、集成度不高的問題。現(xiàn)有煤化工項目存在多個單位分段實施，各單元技術(shù)之間存在匹配度差、難以有效銜接和集成度低的現(xiàn)象。有的企業(yè)清污分流、污水分類收集、分質(zhì)處理不到位，重視末端處理，忽略過程節(jié)水。

　　氣化技術(shù)決定治理難度

　　中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會副秘書長胡遷林強調(diào)，煤化工的廢氣和固體廢棄物是可控的，但是廢水，即高濃度難降解有機廢水和高含鹽廢水是難點。如果煤化工污染的問題不能得以解決，將制約煤化工行業(yè)的發(fā)展。例如，在煤氣化中，氣化的技術(shù)不同，其產(chǎn)生的污染量也會不同，相應(yīng)的治理措施、治理難度也各不相同。

　　而最難處理的煤化工廢水就是氣化工藝采用魯奇氣化爐和煤制蘭炭的廢水。這類污水，往往不僅含有高濃度有機毒物，而且還含有大量的油性物質(zhì)和懸浮物（煤塵和煤粉），常常導致酚氨回收裝置結(jié)垢和堵塞，使系統(tǒng)不能穩(wěn)定運行。

　　某業(yè)內(nèi)人士告訴記者，去年底，一部分煤化工企業(yè)的相關(guān)人士在上海開會討論煤化工的污水處理問題，實際上主要是針對采用魯奇爐氣化工藝所產(chǎn)生的廢水的處理，這類污水中因含有酚和焦油，所以處理難度很大。

　　“其實不是所有煤化工企業(yè)的污水處理問題都很嚴重。像采用水煤漿氣化的伊泰煤制油公司的污水預處理就做得很好，末端處理中再進一步采用離子膜，再加采取多效蒸發(fā)等措施，就可以實現(xiàn)達標排放，真正要排的污水很少。而企業(yè)之所以要討論，主要是因為有幾個煤制天然氣工廠，采用的是魯奇爐的氣化工藝。如大唐克旗的煤制天然氣項目等。”唐宏青表示。

　　業(yè)內(nèi)人士分析，從目前技術(shù)來看，即使是大家一起討論，也不會有什么結(jié)論。因為針對這類高油性和濃度酚氨的有毒污水，還沒有更可行的技術(shù)能將其完全處理干凈。

　　有的煤化工企業(yè)在建廠的時候就選擇了魯奇爐的工藝路線，這個決定本身是有問題的。但這不是企業(yè)的問題，也不能責怪企業(yè)。因為他們在建廠的時候并不了解這一工藝會帶來嚴重的后果。現(xiàn)在工廠已經(jīng)建成，污水問題出來了，不可能再花200億元把這個爐子拆了再換新的，這相當于重新再建一個新廠。

　　對于新建企業(yè)而言，與其處理不掉，不如從前端開始，不讓此類污水產(chǎn)生，也就是不采用魯奇爐工藝。此外，還要用好煤，不要再用褐煤來搞煤化工。企業(yè)可采用煙煤和氣流床工藝來生產(chǎn)煤化工產(chǎn)品，就不會產(chǎn)生含酚和焦油的污水，問題也就解決了。即使非要用褐煤，也應(yīng)該盡量使其能夠制漿，就算能耗相對高一些也合算。總的來說，煤化工的污水問題本身不嚴重。但目前采用魯奇爐工藝所產(chǎn)生的污水卻沒有能100%處理掉的辦法。

　　投入不足制約近零排放

　　中國化學工程集團公司副總裁楊傳武告訴記者，煤化工的污水處理問題實際上還是一個投入的問題。如果要將污水處理得很干凈，實現(xiàn)近零排放，就得有投入。現(xiàn)在國家對煤化工的環(huán)保要求提高了，但一些在建和已建成的項目都是按照過去的要求建設(shè)的，如果按新的標準肯定都不達標。如果企業(yè)不達標，讓其再增加設(shè)施，就得花錢，這樣企業(yè)的經(jīng)濟效益會受到一定影響。現(xiàn)在煤化工的經(jīng)濟效益已因油價的下跌受到很大影響，如果再讓企業(yè)花錢做零排放或近零排放，難度很大。除非由政府主導，地方政府提出強制性的要求，或給予企業(yè)一些政策性補貼，企業(yè)的負擔才可能會小一些。但如果純粹讓企業(yè)去做，本來煤化工的效益就不好，再讓花錢，企業(yè)就失去了驅(qū)動力。另外，沒有強制性讓企業(yè)做，而且做起來代價又比較高，減排推動起來會比較難。

　　“現(xiàn)在我覺得煤化工污水處理的主要瓶頸不是技術(shù)，而是投入問題。現(xiàn)在排放標準提高了，和此前的粗處理不同，為了達到新的排放標準，企業(yè)污水處理這‘最后一公里’的費用也要相應(yīng)增加，其投入產(chǎn)出會不成比例。對于企業(yè)而言，不管是國有還是民營性質(zhì)，肯定要將效益擺在第一位。因此，政府應(yīng)該出臺一些強制的要求，干預這些投資者。”楊傳武強調(diào)。

　　楊傳武建議，首先要從源頭上卡住，做好環(huán)保驗收，提高企業(yè)環(huán)保投入比例。企業(yè)如果沒有通過環(huán)保驗收，就堅決不能讓其投產(chǎn)，堵住這個口。否則企業(yè)一旦生產(chǎn)起來，再讓停下來就難了。即使企業(yè)排放不達標，也只能讓接著干。讓他再往后面做肯定做不了，投資會超預算。因此，要確保企業(yè)在源頭設(shè)計建設(shè)時環(huán)保投入就要到位，保證能達到新的環(huán)保標準，后面的排放控制就好辦了。而不是采取先建設(shè)，達不到標準，再去改造和提升的做法，這樣企業(yè)的成本會大幅增加。

　　其次，政府應(yīng)將罰款反哺給那些自覺做好環(huán)保的企業(yè)。現(xiàn)在的情況是，只要企業(yè)的排放不達標政府就罰款，所罰款項一律上繳國庫。搞一頭堵，是一種被動的做法，并不能從根本上達到目的。比如很多企業(yè)白天不排，晚上偷偷地排，或一個星期只排一天，五六天不排，罰款無法對這些現(xiàn)象進行根治。根治就是要提高企業(yè)自覺性，讓企業(yè)認識到污染的后果，從而自覺地把污水處理好。

　　楊傳武希望，政府將所罰款項獎勵那些自覺做好環(huán)保和實施改造提升的企業(yè)，而非上繳國庫。否則這部分治理污染的費用企業(yè)不愿意出，政府也不愿意出，這對整個環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不是正能量。但如果能將罰款反哺企業(yè)，相關(guān)企業(yè)會感覺“我做了環(huán)保，政府還能給我錢，應(yīng)該承擔的社會責任我也承擔了”，可以推動環(huán)保達到既定的效果。

　　徐炎華則建議，蒸發(fā)塘出現(xiàn)污染事故與監(jiān)控監(jiān)管不到位、政策不配套密切相關(guān)。蒸發(fā)塘中真正低化學需氧量、低毒性、高鹽污水一般不會對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴重影響。因此，對蒸發(fā)塘一刀切的決策在科學性、合理性和實際可行性上是存在一定問題的。如何加強監(jiān)控監(jiān)管，確保排入蒸發(fā)塘污水的水質(zhì)、水量達到設(shè)定要求才是關(guān)鍵。此外，應(yīng)出臺合理配套的相關(guān)政策，對超標、超量排污企業(yè)增收排污費或給予一定的處罰，而對達標減排的企業(yè)給予相應(yīng)的補貼和獎勵，同時對企業(yè)新鮮水耗量在核定單位水耗下實行梯級收費，這些舉措將有助于扭轉(zhuǎn)目前煤化工企業(yè)存在的濫用蒸發(fā)塘，對節(jié)水減排既無壓力也無動力的被動局面。

　　此外，為了實現(xiàn)節(jié)水減排，還應(yīng)加強污水處理全流程工藝優(yōu)化，并應(yīng)用系統(tǒng)工程原理，積極引入“水夾點”技術(shù)，大力推進水的梯級利用和分質(zhì)回用。在此基礎(chǔ)上建立全廠水平衡，建設(shè)中水島，實現(xiàn)全廠回用水的柔性調(diào)度。