关注 | 是什么阻碍了煤化工废水的零排放?

文章来源:中国化工信息周刊 点击数:140 发布时间:2017-07-06
在经济层面上,污水处理投资大,约占项目总投资的10%~15%,在动辄几百亿的煤化工项目总投资中,其收益几乎为零。
关注 | 是什么阻碍了煤化工废水的零排放?

技术层面

1.近零排放的设计难关

目前,煤化工水处理的设计与主体工艺设计通常不是由同一家单位完成,设计工作相互脱节,没有做到无缝对接。同时,由于技术服务商不是一家,处理水的路线不同,处理形式不同,缺乏汇集能力,从而不能对每个工艺段全盘考虑,不能做到每个环节最大程度的优化和平衡,造成最后污水处理过程控制复杂、处理效率不高、投资高、稳定性差。

2.缺乏高效复合处理新工艺

现有的单一处理工艺较为成熟,但是在针对性和有效性上普遍存在问题,出水无法满足回用的要求且难以稳定有效运行。

3.难以回避的有机物膜污染问题

污水回用过程中,进水都含有一定的有机物,目前有机物的膜污染是废水“零排放”应用中难以回避的问题。另一方面,膜处理技术以其无相变、无化学反应、选择性好、适应性强、能耗低等优点,在煤化工废水处理中有着广泛的应用前景,但目前膜材料普遍存在耐污染性能差、分离效果欠佳导致的使用寿命短等弊端,使得水处理装置无法长期稳定运行。今后,新型功能膜材料开发、制备技术优化、分离效果和水通量提高、使用寿命延长等将是未来膜研究工作的主要方向。

4.高浓盐水处理的技术瓶颈

目前的蒸发结晶技术结垢问题突出,导致设备传热阻力增加,蒸发器生产强度降低,单位蒸汽消耗量大;管道腐蚀也造成装置运行不稳定。高浓盐水处理是世界性的难题,相关新技术的开发近年来也备受学者关注。目前国内自然蒸发设施处理高浓盐水尚没有成功案例,主要原因有对蒸发量估算太乐观、对冬天结冰现象考虑不足、废水的无序排入导致自然蒸发设施变成污水库等。

经济层面

在经济层面上,污水处理投资大,约占项目总投资的10%~15%,在动辄几百亿的煤化工项目总投资中,其收益几乎为零;其次,运行成本较高,单位水量总成本约合34元/立方米左右,相较单位水量直接成本约11元/立方米增加了2.1倍;再次,能源消耗强度大,零排放吨水处理综合能耗153.7MJ左右(折5.2kg标煤),自然蒸发模式可降低能耗45%左右。鉴于此,本质上是以盈利为目的的企业实行零排放缺乏积极性。

风险层面

煤化工废水处理的风险性首先体现在蒸发盐的安全处置上,废水经过膜浓缩和蒸发结晶处理后,结晶盐浸出物砷超过规定浓度限值,结晶盐属于危险废物,蒸发结晶盐存在二次污染的风险;其次,自然蒸发设施、废水暂存池、污水处理各种池体占地面积大,污染地下水的风险增大;再次,浓盐水在自然蒸发的过程中,有机污染物可能会扩散到空气及有结晶盐颗粒随风飘散,存在对人体健康及影响生产装置的风险。

随着我国工业的持续快速发展,用水量不断增加,将会进一步加剧水资源短缺的严峻形势,废水“零排放”成为企业发展的必由之路。随着国内外水处理技术及设备水平的不断发展,废水零排放技术上具有可行性。在实践操作时,由于工艺装置不稳定运行、缺乏实际建设、运行经验,当前实现废水“零排放”目标还存在一定的困难,但经过不断摸索和经验积累,废水“零排放”可以实现。