大型煤化工企業(yè)廢水優(yōu)化管理案例

黃波

摘 要：介紹了煤化工企業(yè)水系統(tǒng)優(yōu)化的實(shí)際改造案例，切實(shí)簡(jiǎn)化企業(yè)廢水處理流程，降低廢水處理成本，提高水資源利用效率。

關(guān)鍵詞：煤化工;廢水處理;優(yōu)化;改造;水資源

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境保護(hù)越來(lái)越受到國(guó)人關(guān)注和重視，環(huán)境保護(hù)管理要求也越來(lái)越嚴(yán)，尤其是2015年1月1日新修訂的《環(huán)境保護(hù)法》實(shí)施以來(lái)，對(duì)企業(yè)環(huán)境保護(hù)工作帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。

為適應(yīng)國(guó)家環(huán)保工作的新形勢(shì)、新要求，貫徹落實(shí)《水污染防治法》和《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》對(duì)企業(yè)水污染防治工作的管理要求。同時(shí)，以節(jié)約水資源及用水成本，實(shí)現(xiàn)廢水的最優(yōu)化利用，降低企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)營(yíng)成本為目的，煤化工企業(yè)內(nèi)部實(shí)施水系統(tǒng)優(yōu)化提高廢水復(fù)用率及節(jié)約水資源具有深遠(yuǎn)的意義。

某企業(yè)規(guī)劃建設(shè)了300萬(wàn)t/a焦化裝置、190萬(wàn)t/a甲醇裝置、25萬(wàn)t/a聚乙烯裝置、25萬(wàn)t/a聚丙烯裝置以及20萬(wàn)t/a煤焦油加工裝置，建設(shè)了配套的動(dòng)力站、污水處理站等。企業(yè)內(nèi)廢水排放種類繁多，水質(zhì)復(fù)雜，配套建設(shè)了共計(jì)4套污水處理裝置。

①450m3/h污水處理裝置，于2010年1月建成投用。裝置采用“預(yù)處理（斜管隔油+氣浮）+生化處理（A2/O）+深度處理（一體化高效固液分離器+臭氧活性炭濾池）”工藝，后期根據(jù)焦化新增裝置排水處理要求，在深度處理工段后增加芬頓高效氧化反應(yīng)裝置，出水全部送至750m3/h污水處理裝置進(jìn)行再處理;

②750m3/h污水處理裝置，于2013年5月建成試運(yùn)行。裝置采用“預(yù)處理（氣化廢水沉淀池，平流隔油+氣浮）+生化處理（A2/O）+深度處理（高效氧化+BAF曝氣生物濾池）”工藝，出水全部進(jìn)入750m3/h中水回用裝置繼續(xù)處理;

③550m3/h清凈下水回用裝置，于2013年8月份建成投用。主脫鹽裝置采用反滲透工藝，基本工藝流程：廢水調(diào)節(jié)池+機(jī)械加速澄清池+多介質(zhì)過(guò)濾器+超濾+反滲透裝置。裝置產(chǎn)品水水質(zhì)達(dá)到《城市污水再生利用·工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T 19923-2005）敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求，用于循環(huán)水補(bǔ)水;

④750m3/h中水回用裝置，于2014年9月建成試運(yùn)行。主脫鹽裝置采用反滲透工藝，基本工藝流程：廢水調(diào)節(jié)池+機(jī)械加速澄清池+多介質(zhì)過(guò)濾器+超濾+反滲透裝置。裝置產(chǎn)品水水質(zhì)達(dá)到產(chǎn)品水水質(zhì)達(dá)到《城市污水再生利用·工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T 19923-2005）敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求，用于循環(huán)水補(bǔ)水。

水系統(tǒng)總體優(yōu)化思路：一是將污染物種類單一的廢水，生化處理后直接回用于生產(chǎn)裝置;二是將不同濃度的生產(chǎn)污水進(jìn)行分類排放處理，從排污點(diǎn)將清凈廢水分離，排入清下水回用裝置;三是將難處理的廢水進(jìn)行預(yù)處理凈化，減輕后系統(tǒng)處理壓力。主要改造方式為污水處理裝置改造、廢水排放路徑改造及管理優(yōu)化改造。

1 污水處理裝置改造

將450m3/h污水處理裝置生化系統(tǒng)分成兩部分，一組生化池用于處理易處理的烯烴DMTO裝置廢水，另外兩組生化池用于處理難處理的廢水，諸如焦化蒸氨廢水、甲醇?xì)饣宜⒓状己睆U水和焦油加工分離水等，生活污水用于調(diào)節(jié)進(jìn)水負(fù)荷。

①烯烴DMTO裝置廢水生化處理后直接回用，烯烴DMTO裝置排放的急冷水及凈化水主要污染物為懸浮物及COD，因水質(zhì)較好，且不含鈣鎂等易結(jié)垢的金屬離子，采用冷卻后經(jīng)沉淀隔油氣浮處理后，根據(jù)出水水質(zhì)可替代脫鹽水回用。園區(qū)通過(guò)新建一座高密度沉清池去除懸浮物后，再通過(guò)改造450m3/h污水處理裝置一組生化系列為“A/O+一體化固液分離器+活性炭生物濾池”工藝，污水經(jīng)處理后，產(chǎn)水COD≤60mg/l，懸浮物≤10mg/l直接用于甲醇?xì)饣b置作為機(jī)泵密封水，代替原本使用的脫鹽水，大大減少了該股廢水的處理成本，同時(shí)減少了園區(qū)脫鹽水的制水壓力。根據(jù)其可代替脫鹽水使用的水質(zhì)條件，也可替代新鮮水回用于催化異構(gòu)濕式空冷用水，還可替代焦化裝置部分生產(chǎn)用水，亦可作為循環(huán)水裝置補(bǔ)水、烯烴分離裝置水洗塔沖洗水或深度利用;

②焦化廢水中的COD、NH3-N和酚、氰的濃度較高，有機(jī)物成分復(fù)雜，大多以芳香族及雜環(huán)化合物的形式存在，且含有一些有毒的物質(zhì)，是一種可生化性差、處理難度大的工業(yè)廢水。該股廢水進(jìn)入450m3/h污水處理裝置處理后，進(jìn)入750m3/h污水處理裝置再次進(jìn)行處理。COD、氨氮處理負(fù)荷在450m3/h污水處理裝置較高，增加了污水處理裝置負(fù)擔(dān)，且整體處理工藝流程長(zhǎng)。

甲醇?xì)饣暮谒M(jìn)入沉降槽，沉降槽底部的於漿大部分通過(guò)沉降槽底流泵送入壓濾機(jī)，少部分根據(jù)生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)控送至洗煤沉降槽，經(jīng)洗煤沉降處理后，灰水繼續(xù)返回沉降槽，灰水槽出水通過(guò)灰水泵部分作為裝置冷卻水，多余部分經(jīng)廢水冷卻器后排至750m3/h污水處理裝置。氣化黑水中富含細(xì)渣，利用其多孔吸附的原理，將其與焦化蒸氨廢水混合，吸附降低廢水中的COD、氨氮等污染物。

通過(guò)改造，將園區(qū)蒸氨廢水、甲醇?xì)饣谒⒓状己睆U水和焦油加工分離水利用洗煤廠濃縮池直接混合，通過(guò)投加絮凝劑去除懸浮物后，出水再進(jìn)入450m3/h污水處理裝置。實(shí)際優(yōu)化證明該兩股廢水混合后，COD及氨氮下降明顯，現(xiàn)只用450m3/h污水處理裝置“預(yù)處理（斜管隔油+氣浮）+生化處理（A2/O）+一體化高（下轉(zhuǎn)第49頁(yè)）（上接第47頁(yè)）效固液分離器”段即可進(jìn)入下一套污水處理裝置，簡(jiǎn)化了原來(lái)的廢水處理流程，很大程度上降低了污水處理的運(yùn)營(yíng)成本。

2 廢水排放路徑改造

①鍋爐定期排水、連排水較其他廢水屬于清凈廢水，將原本排至750m3/h清凈下水回用裝置的該股廢水全部回收至化水裝置的原水箱，減少該股廢水的污水處理成本，且減少了制取脫鹽水使用新鮮水的補(bǔ)入量;

②將原進(jìn)入450m3/h污水處理裝置生產(chǎn)廢水提升井內(nèi)的焦化生產(chǎn)污水、甲醇生產(chǎn)污水、烯烴生產(chǎn)污水及催化裝置生產(chǎn)污水（均為重力流）直接提升至750m3/h污水處理裝置進(jìn)行處理，省去450m3/h污水處理裝置全部處理流程，很大程度控制了污水處理成本;

③將鍋爐化水裝置低含鹽的超濾反洗排水、離子交換器再生反洗及正洗排水全部回收至清凈下水管網(wǎng)，不再進(jìn)入高鹽水池排放，實(shí)現(xiàn)裝置低含鹽廢水和高含鹽廢水單獨(dú)處理回用。

3 管理優(yōu)化改造

①企業(yè)內(nèi)部建立了排污收費(fèi)制度。嚴(yán)格控制各裝置廢水水量、水質(zhì)、水溫及總量。為進(jìn)一步提高公司各生產(chǎn)單位對(duì)環(huán)境保護(hù)工作的認(rèn)識(shí)，2015年起，公司內(nèi)部市場(chǎng)化運(yùn)作模式，建立了污染物排放內(nèi)部收費(fèi)機(jī)制，制定了內(nèi)部排污收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn);

②園區(qū)零散蒸汽凝液回收項(xiàng)目將生產(chǎn)裝置及園區(qū)公共管網(wǎng)零散蒸汽凝結(jié)水回收至凝結(jié)水精制單元，蒸汽凝結(jié)水回收率由78.98%提高到80.53%，減少了制備脫鹽水的新鮮水使用量，同時(shí)凝結(jié)水不再進(jìn)入污水處理裝置和膜回用裝置，節(jié)約了水處理運(yùn)營(yíng)成本;

③對(duì)園區(qū)所有新鮮水使用點(diǎn)加裝流量計(jì)，監(jiān)督生活用水節(jié)水具體措施及使用量，共計(jì)新增100多塊生活用水計(jì)量表，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及減排方案落實(shí)情況，進(jìn)一步減少新鮮水使用量，進(jìn)而減少污水處理裝置進(jìn)水負(fù)荷。

以上優(yōu)化自2017年完成以來(lái)，各廢水處理裝置負(fù)荷明顯得到較大改善，廢水處理流程簡(jiǎn)化明顯，處理總量較優(yōu)化之前明顯減少，很大程度節(jié)約了企業(yè)的廢水處理成本。

4 結(jié)語(yǔ)

①在煤化工行業(yè)現(xiàn)階段的發(fā)展對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的意義，用水量也是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。如何利用好有限的水資源，提高廢水的復(fù)用效率是每個(gè)企業(yè)要攻關(guān)的課題。相關(guān)企業(yè)在日后的發(fā)展過(guò)程中更要挖掘水系統(tǒng)優(yōu)化的潛力，加強(qiáng)工作人員節(jié)約環(huán)保的理念，從而節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本、提升企業(yè)效益;

②企業(yè)正常生產(chǎn)過(guò)程中要對(duì)園區(qū)內(nèi)的廢水排放量、廢水水質(zhì)及廢水中污染物種類等進(jìn)行深入分析;研究已有水處理裝置、生產(chǎn)廢水排放路徑以及生產(chǎn)用、排水系統(tǒng)的水質(zhì)特性，進(jìn)而開(kāi)展相關(guān)試驗(yàn)進(jìn)行可行性論證，并多次組織相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行討論，形成優(yōu)化方案并組織進(jìn)行實(shí)施，做好“清污分流、分質(zhì)處理、階梯利用”。