化工廢液無(wú)害化處理研究

白雪冰（中煤陜西榆林能源化工有限公司，陜西 榆林719000）

0 引言

化工廢液處置是煤化工行業(yè)的一個(gè)難題，尤其是MTO裝置產(chǎn)生的含油廢水、烯烴分離裝置產(chǎn)生的廢堿液和污水處理裝置產(chǎn)生的生化污泥等廢液均屬于危險(xiǎn)廢液，直接排放將對(duì)環(huán)境造成很大影響[1]。因委托處置該部分廢液處理費(fèi)用及運(yùn)輸費(fèi)用均較高且運(yùn)輸過(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)較大，所以大多數(shù)化工、造紙、印染等行業(yè)中的有害廢液通常用余熱鍋爐對(duì)其進(jìn)行焚燒后達(dá)標(biāo)排放，并進(jìn)行余熱回收[2]。某煤化工企業(yè)為更好的將化工廢液無(wú)害化處置，通過(guò)將化工廢液送入氣化裝置，經(jīng)制漿后送入氣化爐進(jìn)行高溫焚燒處置，其中的有害有機(jī)物將會(huì)碳化[3]。該處置工藝既對(duì)化工廢液充分處置，避免環(huán)境污染，降低處置費(fèi)用，又節(jié)約了原水使用量，實(shí)現(xiàn)降本增效的目的。

1 甲醇廢水改造項(xiàng)目過(guò)程

1.1 甲醇廢水改造工藝

烯烴中心儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)原設(shè)計(jì)有一個(gè)甲醇廢水罐，把MTO裝置的甲醇廢水送到罐區(qū)甲醇廢水罐沉降后再送回MTO 裝置進(jìn)行回?zé)挕Ｓ捎贛TO 裝置不能把所有甲醇廢水進(jìn)行回?zé)挘虼耍枰紤]甲醇廢水的去向。磨煤機(jī)原設(shè)計(jì)使用清潔水作為水煤漿的稀釋劑，因此，可以把沉降后的甲醇廢水送至氣化磨煤機(jī)進(jìn)行使用，降低新鮮水的補(bǔ)充量，節(jié)約生產(chǎn)成本。改造后運(yùn)行良好，即保證了罐區(qū)的甲醇廢水罐液位得到有效控制，又降低了氣化磨煤機(jī)的新鮮水補(bǔ)充量。

1.2 改造效果

把MTO裝置的甲醇廢水送到罐區(qū)甲醇廢水罐沉降后再送回MTO裝置進(jìn)行回?zé)捀脑旌螅瑢?shí)現(xiàn)了甲醇廢水的有效控制，即保證了甲醇廢水罐的罐存不超儲(chǔ)量，又降低了磨煤機(jī)的新鮮水消耗。

1.3 改造原理

甲醇廢水改造項(xiàng)目原理主要在于合理利用罐區(qū)的甲醇廢水和MTO副產(chǎn)物沉降罐，實(shí)現(xiàn)油水分離，合理回收利用水資源。

2 廢堿液處置項(xiàng)目改造過(guò)程

2.1 廢堿液改造工藝

烯烴分離堿洗塔T402 在堿洗反應(yīng)過(guò)程中會(huì)有一定量的黃油生成。裝置運(yùn)行初期，產(chǎn)生的黃油通過(guò)噸包袋裝載，自然干燥后送至熱電。該方法由于噸包袋成本高，黃油自然風(fēng)干時(shí)間長(zhǎng)且污染環(huán)境，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明無(wú)法適用。2015年8月烯烴中心將廢堿外送線改造至MTO 急冷水返回線，廢堿得到了有效利用，但受MTO 水PH影響，廢堿產(chǎn)生量始終大于外送量，導(dǎo)致廢堿中攜帶的黃油在V423 罐中累積聚合成高聚物無(wú)法處理，造成V423 中黃油儲(chǔ)量不斷增加。在堿洗塔T402 廢堿線進(jìn)V423手閥和單向閥中間接三通配線，輸送至甲醇中心氣化裝置調(diào)節(jié)煤漿PH 值，廢堿得到有效利用，減緩廢堿儲(chǔ)罐V423 黃油儲(chǔ)量處于高位的問(wèn)題，確保裝置安全平穩(wěn)運(yùn)行，具有良好的安全環(huán)保作用與經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 改造效果

烯烴分離廢堿優(yōu)化處理及綜合利用，有效保證了廢堿的正常外送和有效利用，減緩廢堿儲(chǔ)罐V423 黃油儲(chǔ)量處于高位的問(wèn)題，解決了廢堿導(dǎo)致的安全環(huán)保問(wèn)題，確保裝置安全平穩(wěn)運(yùn)行，具有良好的安全環(huán)保效益與經(jīng)濟(jì)效益。

3 生化污泥無(wú)害化處置改造過(guò)程

3.1 生化污泥改造工藝

目前污水處理裝置的生化污泥經(jīng)離心脫泥機(jī)脫水處理后，含水率80%的污泥通過(guò)槽車送至熱電煤泥系統(tǒng)摻燒，易造成污泥泄漏等環(huán)保問(wèn)題，且處理成本較高。此次技改是將生化污泥未經(jīng)離心脫泥機(jī)脫水（含水率95%以上），直接輸送至氣化裝置煤漿提濃單元進(jìn)行摻燒，污水處理裝置的離心脫泥機(jī)停運(yùn)，減少污水量與氣化裝置新鮮水量，降低污泥處理的成本。

3.2 改造效果

生化污泥未經(jīng)離心脫泥機(jī)脫水（含水率95%以上），直接輸送至氣化裝置煤漿提濃單元進(jìn)行摻燒能夠有效降低綜合能耗，不需要將含水率95%以上的污泥進(jìn)行脫水，將污泥廢水直接送至氣化裝置煤漿提濃單元的2臺(tái)粗煤漿槽中，既減少煤漿使用的新鮮水量，也減少污水排放總量，降低污泥處理成本，保護(hù)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益顯著。

3.3 改造原理

生化污泥無(wú)害化摻燒處置原理在于將未脫水的污泥直接泵送至氣化裝置配煤漿，未增加安全隱患，減少環(huán)境污染。

4 化工廢液無(wú)害化處置優(yōu)勢(shì)

4.1 降低成本

化工裝置產(chǎn)生的含油廢水、烯烴廢堿液、生化污泥需要定期進(jìn)行處理，原設(shè)計(jì)含油廢水送MTO 裝置回?zé)挘瑥U堿液和生化污泥送專業(yè)單位處置，但MTO裝置無(wú)法全部回?zé)拸U水且危廢處置費(fèi)用較高，增加了生產(chǎn)成本。

4.2 進(jìn)一步保護(hù)環(huán)境，減少污染物排放

根據(jù)公司廢物處理工作要求，化工廢液中含有細(xì)菌腐化物及無(wú)機(jī)鹽類，屬于污染物，必須經(jīng)過(guò)特殊工藝處理，避免環(huán)境污染。常規(guī)處理方法需外送處理，處置費(fèi)用較高的同時(shí)運(yùn)輸過(guò)程中的環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)較大。

此外，氣化爐的氣化反應(yīng)在1250～1350℃條件下反應(yīng)，且爐內(nèi)停留時(shí)間在6～8秒，不產(chǎn)生二噁英的條件是750℃以上、停留時(shí)間2s以上，即化工廢水作為制漿水制漿后以煤漿的形式進(jìn)入氣化爐內(nèi)反應(yīng)，廢液中存在的有害物質(zhì)會(huì)在氣化爐燃燒室內(nèi)反應(yīng)完成，且不會(huì)產(chǎn)生二噁英，對(duì)環(huán)境起到較好的保護(hù)作用，較其他鍋爐處理有較大優(yōu)勢(shì)。

4.3 實(shí)現(xiàn)了資源合理化利用

氣化裝置煤漿制備系統(tǒng)投運(yùn)以來(lái)，粗漿配制過(guò)程中需要補(bǔ)充新鮮水。廢液送往氣化裝置制漿，通過(guò)磨煤機(jī)的研磨、混合，不會(huì)造成煤漿粘稠、磨煤機(jī)筒體掛壁、煤漿濃度低現(xiàn)象發(fā)生，制得煤漿能夠滿足氣化裝置運(yùn)行需求。氣化裝置制漿單元所需工藝水量高于化工廢液產(chǎn)生量，氣化可以連續(xù)接收10～15m3/h的生化污泥、5t/h的MTO含油廢水和約1t/h的烯烴廢堿液，實(shí)現(xiàn)資源的合理化利用，節(jié)約制漿工藝水消耗，同時(shí)將化工廢水全部處理完。

5 主要科技創(chuàng)新

（1）化工廢液氣化爐內(nèi)反應(yīng)能夠?qū)⒏飶氐追纸猓瑹o(wú)二噁英產(chǎn)生，解決環(huán)境污染問(wèn)題。（2）化工廢液經(jīng)磨機(jī)研磨后制漿（其中生化污泥送超細(xì)磨制漿），避免大分子物質(zhì)粘結(jié)，保證煤漿質(zhì)量。（3）化工廢液制漿能夠?qū)崿F(xiàn)資源合理化利用，節(jié)約資源，降低生產(chǎn)成本。

6 經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益分析

氣化裝置能夠連續(xù)接收化工廢液制漿，能夠通過(guò)氣化爐高溫環(huán)境對(duì)廢液進(jìn)行處理，處理過(guò)程中不產(chǎn)生二噁英，且不影響氣化爐反應(yīng)及設(shè)備使用壽命，對(duì)氣化裝置的運(yùn)行無(wú)影響；同時(shí)氣化裝置可以連續(xù)接收全部廢液，實(shí)現(xiàn)資源的合理化利用，節(jié)約制漿工藝水消耗，還能降低外送處理費(fèi)用，年均約節(jié)約生產(chǎn)成本2719.41萬(wàn)元。

7 經(jīng)濟(jì)效益及測(cè)算依據(jù)

（1）廢堿液處置節(jié)約原水1t/h×8000h×9.8=7.84萬(wàn)元/年。（2）含油廢水處置節(jié)約原水5t/h×8000h×9.8=39.2萬(wàn)元/年。（3）生化污泥處置費(fèi)用：15m3/h×5%×3400 元/m3=2550 元/時(shí)。節(jié)省原水15m3/h×95%×9.8 元/噸=139.65 元/時(shí)。每年可節(jié)省2151.72 萬(wàn)元。如果用污泥干燥系統(tǒng)處理化工污泥，項(xiàng)目投資2849.6 萬(wàn)元，運(yùn)行成本330.68 萬(wàn)元/年，總成本520.65 萬(wàn)元/年，即煤漿提濃項(xiàng)目為公司節(jié)約成本520.65萬(wàn)元/年。煤漿提濃系統(tǒng)處理化工污泥每年可節(jié)約成本2672.37 萬(wàn)元。（4）節(jié)約成本合計(jì)如下表：

表1 經(jīng)濟(jì)效益測(cè)算表

8 結(jié)語(yǔ)

目前國(guó)內(nèi)外煤化工行業(yè)發(fā)展迅速，這些項(xiàng)目都存在廢液處理難題，該項(xiàng)目發(fā)展?jié)摿艽蟆６颐磕甓紩?huì)有幾套新項(xiàng)目上馬，在新項(xiàng)目上還具有投資成本的優(yōu)勢(shì)，所以新項(xiàng)目也具有較好的推廣前景。該處置工藝的提出可以為同行業(yè)化工廢液的處置提供一定的借鑒。