煤化工項目節水措施淺談

孫貴軍

【摘 要】國內正在運行的煤化體工項目普遍存在耗水量大、水務管理水平低、污染嚴重等問題。因此，本文針對煤化工產業實際項目情況，提出煤化工行業相對技術先進、經濟合理的節水及水處理的技術路線及建議，對于規避煤化工項目投資運營風險，實現產業與環境的協調發展具有重要意義。

【主題詞】煤化工 節水 措施

【中圖分類號】S274.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）03-0345-02

一、前 言

我國是煤炭資源大國，水資源又遠低于世界平均水平。煤炭資源分布與區域經濟發展水平、消費水平極不適應，與水資源呈逆向分布，貯量豐富地區大多位于北方缺水干旱地區，我國煤炭產地人均水資源占有量和單位國土面積水資源保有量，僅為全國平均水平的十分之一，生態環境嚴重制約煤炭資源的開發?，F代大型煤化工企業項目投資大，每年的耗水量達數千萬噸，相應的污水凈化工程處理難度高投資大，單筆合同金額達數千萬元甚至過億元。開發出高效、經濟、適用的污水凈化工程技術與工藝，對煤化工行業實現節能減排具有戰略性的意義。

二、化工常用的節水措施

目前國內煤化工項目主要從以下方面采取節水措施：源頭控制，凝結水回收，優化用水排水系統，污水資源化四個方面。

三、存在的問題

1、沒有做到清污分流、污污分治。清污分流不徹底造成污水處理場進水量大，或出水不合格。污污分治不合理造成污水部分指標不達標，影響污水同用。

2、缺乏必要的預處理。煤化工企業污水水量大，污染物成分復雜，水質水量波動較大，而污水處理工藝對污水污染負荷的承受能力有一定的限度，所以，必須對污水進行適當的預處理。

3、缺乏對高濃度和難生物降解污水的處理措施。煤化工企業污染物的成分復雜，有些污水具有污染物濃度高或難降解等特點，處理難度較大，如Lurgi氣化污水等。

4、污水處理自動化程度較低。煤化工企業污水處理場多數不能對一些主要指標進行自動檢測、自動調節，檢測手段和項目有限，污水處理工藝、裝置的運行參數不能隨時掌握，造成其處理效率不能得到最佳發揮，處理水平低，能耗高。

5、設備老化、管理不嚴。在某些化工企業.由于明漏、暗漏等現象，造成生產用水嚴重流失，產生的無效供水量很大。據統計，有的企業漏失水量達到企業總取水量的20%以上。某些企業由于缺少計量設備、計量手段不健全以及計量失真等，造成很大的計量誤差，水計量表一級表配置率、二級表和三級表計量率均未達到國家標準GB/T 17167--1997的規定。另外，企業節水工作缺乏有效的綜合協調、統一管理與嚴格的指標考核，尚未建立激勵和約束機制，以及規范化、標準化用水節水管理體系。

四、煤化工節水措施建議

根據對國內主要煤化工企業和大型石化企業的水資源循環利用、污水排放和環保化處理情況調研，通過分析研究，對煤化工特別是煤氣化產業鏈的原料煤質和原水特點、耗水指標、節水措施及效果、水處理工藝及運行狀況、污水排放、污水處理、污水回用有了更確切的掌握和理解，對煤化工節水及水處理應用技術的未來發展趨勢有了更深刻的認識和認知，得出了初步結論，也有了初步建議。

1、水處理系統設置

對于煤化工給水處理系統設置，建議設置原水處理系統、循環水處理系統、脫鹽水處理系統（包括鍋爐給水處理系統）和冷凝液精制處理系統。在項目實施時，要充分考慮開車調試期間的非正常用水量。由于發生在項目建設初期，用水量較大，且此時各工藝裝置、尤其是回用水裝置不可能正常投用，用水量屬于本項目一次性的用水，故工程設計中需要充分考慮此時的一次水供水能力。

2、控制源頭

⑴、采用能耗低的工藝和設備。比如，在一個經濟合理的溫度臨界點上盡可能采用空冷技術冷卻工藝流體，從而盡可能減少循環冷卻水用量；蒸汽汽輪機的凝汽和部分工藝冷卻由循環水冷改為空氣冷卻，減少了循環水的補充水量，節約了用水；變換用低水氣比工藝技術，降低了蒸汽補入量，相應減少了鍋爐排污量，減少工藝用水汽量，節約了用水，并減少了工藝冷凝液處理量，及其汽提用蒸汽量，節水；循環水系統合理采用空冷技術，節約用水。

⑵、提高水的循環利用減少污水排放。從工藝上和設備上等減少對各種用水的污染，減少污水量，降低水耗。加強各裝置進出物料特別是水質分析，提高水的內部循環利用率。

3、凝結水回收

做好全廠蒸汽凝液、工藝凝液均回收利用，通過凝液精制單元處理后作為鍋爐補充水或工藝除鹽水。凝結水回收是化工企業節水減排的重要措施，在節約高品質脫鹽水的同時可回收利用熱能，效益較好。凝結水的回收原則是分質、分級、充分利用熱量。

4、利用水夾點技術優化用水排水系統

通過對工廠各單元的用水和排水的水質、水量分析，通過綜合平衡，將一個工序的排水作為其他工序的進水，最大限度地實現水的串級使用和多次利用，形成閉路循環，直接減少污水排放量。污水排放系統，務必考慮試車、開工不正常、事故狀態下、污水處理系統運行不正常等特殊工況的污水去向。要設置事故池并充分考慮其容量，同時要有足夠容量的氧化塘，確?？蛇_標排放暫又不能回用時的污水去向。

5、污水資源化

⑴、實行清污分流

實行清污分流。比如將經過中和后的化學水系統正洗和反洗水、循環水系統的非事故排水、后期雨水、部分試壓水、球罐夏季噴淋水等作為清凈下水排放，減輕污水處理場的水力負荷，也有利于進行深度處理回用。

⑵、實施污污分治

煤化工綜合污水，特別是采用Lurgi氣化工藝的煤化企業，COD可達5000mg/L、氨氮在200～500mg/L，是一種典型含有較難降解有機化合物的工業污水。污水中的易降解有機物主要是酚類和苯類化合物。煤化工污水經生化處理后還殘留各種生色基團和助色基團物質，因而色度和濁度較高。目前國內大多數煤化工企業所采用的常規“物化預處理+生化處理”方法，處理后排水難以達到國家或地方排放標準。應作為煤化工污水重點進行研究。

⑶、提高循環水的處理水平，減少排污和新鮮水補充量

提高循環水的處理水平，減少排污和新鮮水補充量。循環冷卻水占工業用水量的70%，節水減排，循環冷卻水大有潛力可挖。適當合理地提高循環水的濃縮倍數，可以降低補充水量，節約水資源，降低生產用水成本；還可以降低污水排量，減少環境污染和污水處理量。

⑷、污水深度處理

對污水進行深度處理，從而更大程度地將處理后的出水回用于生產系統，提高工業水的利用效率。目前化工企業已經廣泛采用了達標污水適度處理回用技術，對優質的達標污水進行過濾、殺菌后回用于循環水系統做補充水，甚至作為鍋爐補充水。

⑸、建設雨水收集池和事故消防水池

雨水收集池，用于收集開車調試期間的清凈排水，以及正常運行中的清凈雨水收集。事故消防水池，用于收集儲存開車調試期間的污染排水，以及運行中的事故消防排水和物料。

6、污水“零排放”

為實現污水“零排放”，對回用水站的濃鹽水做進一步的提濃處理，采用先進的膜處理和多效蒸發技術、結晶工藝，提高水的回收率。

五、體會

低碳和循環經濟要求各化工企業，務必加強節水措施和污水回用，以滿足日趨嚴格的排放標準和節水減排的需要。項目業主要高度重視水系統項目的技術方案優化設計選擇和建設；加強這個系統的運行管理；水系統要充分考慮非正常情況下的措施；循環水系統要采用適宜的節水、水處理技術，提高濃縮倍數；各生產裝置排水，實行“清污分流，污污分流”，有利于污水處理場根據不同水質，進行分類處理，最大限度實現中水回用等。