煤(méi)化工发展如何破解污水处理困境
——访(fǎng)化工污染控制(zhì)知(zhī)名专家、南京(jīng)工业大学环境学院(yuàn)院长徐炎华
徐炎华,南(nán)京工业大学环境科学与工程学院院长(zhǎng),博士(shì)生导师,国家“千人计(jì)划”特(tè)聘专家,国家煤化工专(zhuān)业委员会委员,国家可持续发展研究会理(lǐ)事,中(zhōng)国石油(yóu)和化工行业煤炭清(qīng)洁转(zhuǎn)化节水减排(pái)工程(chéng)实验室主任(rèn),江苏省化工污染(rǎn)控制与事故应急工程技术研究中心主(zhǔ)任(rèn),主要(yào)从事(shì)工业(yè)水污(wū)染控制、有毒恶臭工业废气治理、工业固废资源化新(xīn)技术、新材料和新(xīn)装备(bèi)的创新研发与(yǔ)工程应用,主持(chí)完成(chéng)多项(xiàng)国家“863”重大专项课题、国(guó)家重大水(shuǐ)专(zhuān)项课题、国家重大科技支撑计划课题等,获省部级科技进(jìn)步(bù)奖5项(其中一等奖2项),是我国化工污染控制(zhì)与工(gōng)业节水减排方面(miàn)的知名(míng)专家。
今年以来,不少煤化工项目的环评遭到了环保部的否决。煤化工项目要发展,环(huán)境问(wèn)题(tí)已是(shì)绕不过去的(de)坎。目前煤化工环境(jìng)问题(tí)的难点有哪些?到(dào)底(dǐ)有哪(nǎ)些行之有效的解决办(bàn)法?带着这样(yàng)的疑问,记者专(zhuān)访了我国化(huà)工污染(rǎn)控制与工(gōng)业节(jiē)水减排方(fāng)面的知名专家、南京(jīng)工业大学环境学院(yuàn)院长徐炎华教授。
不赞同一刀(dāo)切取缔蒸发塘
记者:您(nín)如何看(kàn)待目前煤化工的环境问(wèn)题?
徐炎华:前一阵儿我参与了中(zhōng)国石油和化学工业联合(hé)会组织的西部4省区(qū)煤(méi)化工企业的专项调研(yán),重点关注(zhù)了煤化工行业面临的(de)环境(jìng)问题(tí)。经过7、8天(tiān)调研,我(wǒ)的(de)总体感觉(jiào)是喜忧(yōu)参(cān)半。喜的是(shì)不少煤化工企(qǐ)业(yè)在气化、转化等(děng)关键(jiàn)技术和装备的国(guó)产化、大型化上取得了明显的突破。有些煤化工集中区在煤电多联产(chǎn)、煤(méi)基(jī)产品的延伸和(hé)拓展以及煤化工与石(shí)油化工的互补共生方面(miàn)进行了(le)积极而富有成效的探索(suǒ)。忧的是,行业面临的(de)环境问(wèn)题(tí)非常(cháng)突(tū)出,缺水(shuǐ)和水(shuǐ)污染已成为(wéi)行(háng)业发(fā)展的(de)关(guān)键制约(yuē)。一些正在(zài)大(dà)力发展煤化工的(de)地区,一方面水资源(yuán)严重(chóng)匮乏,另一方面生态脆(cuì)弱,没有环境容量。一些(xiē)企(qǐ)业在总结汇(huì)报中自称污水实现了零排(pái)放,而实(shí)际具体处理工艺(yì)、回用去向说(shuō)不清道不明,经(jīng)不住(zhù)推敲。由(yóu)于缺(quē)乏有(yǒu)效(xiào)的监控监管手(shǒu)段,企业实际的污水处理(lǐ)效果、中水回(huí)用率及单位产品水耗(hào)难以掌握,情(qíng)况(kuàng)令(lìng)人担忧(yōu)。
记者:腾格里沙漠污染问题让蒸发塘成了众矢之的。据说有的(de)煤化(huà)工项目(mù)就(jiù)因为(wéi)设置(zhì)了蒸发塘而被否了,对(duì)此您(nín)怎么(me)看?
徐炎华:设置蒸发塘的初始目的,是为了接(jiē)纳高(gāo)盐分、低化(huà)学需(xū)氧量的(de)污水。在我国(guó)蒸发(fā)量大的(de)西北地区,利用太阳能(néng),将污(wū)水(shuǐ)进(jìn)行自然蒸发浓缩,可大大节约企业建设蒸发装置的投资和蒸(zhēng)发结晶的(de)运行成本。对(duì)于投资大(dà)、效益偏低(dī)的煤化工项目(mù),蒸(zhēng)发塘的设(shè)置为(wéi)企业(yè)低成本地(dì)处(chù)理(lǐ)高盐污水(shuǐ)提供了一(yī)个切(qiē)实可行的解决途径。遗憾(hàn)的(de)是,一些企业(yè)错(cuò)误地把蒸发塘当作污水(shuǐ)暂存池、事故池,将大量(liàng)高浓污(wū)水直接排入(rù),有的甚至造成了环(huán)境污染(rǎn)事(shì)故,完全违背了政府批准建设(shè)蒸发塘的初衷。
一些地方政府因此一刀切地取缔了(le)蒸发(fā)塘,要求企业(yè)做到(dào)污(wū)水绝对(duì)的零(líng)排放。个人认(rèn)为,蒸发塘出(chū)现污染事(shì)故的原(yuán)因(yīn)是多方面的,错不在蒸(zhēng)发塘本身,监控监管不(bú)到(dào)位(wèi)、政(zhèng)策不配(pèi)套是其中的重要原(yuán)因。蒸发塘中真正低化学需(xū)氧量、低毒性、高盐污水一般不(bú)会对(duì)生态环境构成严重影响。因此(cǐ),对蒸发塘一刀切的决策(cè)在(zài)科学性(xìng)、合理性和实际可行性上是存在一定问题(tí)的。
如何加强监控监管,确保排入蒸发(fā)塘污水的水质(zhì)、水量达(dá)到设定(dìng)要求才(cái)是关键。此外,如(rú)何(hé)出台合(hé)理(lǐ)配套的相关政策,对超标(biāo)、超(chāo)量排污企业增收排污费或给予一定的处罚,而对达标减排的企业给予相应的补贴和(hé)奖励(lì),同时对企业新鲜水耗量在核定(dìng)单位水耗下实行梯级收费,这(zhè)些举措将有(yǒu)助于扭转(zhuǎn)目前煤化工(gōng)企业(yè)存在(zài)的滥用蒸发塘、对节水减排既(jì)无压力也没动力(lì)的被动(dòng)局面。
实现近零排(pái)放更(gèng)为科学合理
记(jì)者:目前行业(yè)内对零排放和近零(líng)排放仍有争(zhēng)议,您的观点如何?
徐炎华(huá):污水(shuǐ)零排放是指无任(rèn)何废水(shuǐ)废液排(pái)出厂(chǎng)外,也就是说浓盐(yán)水都不能(néng)外排,所有高浓盐(yán)水(shuǐ)必须蒸发结(jié)晶(jīng)。然而,依靠蒸发装置进行蒸发(fā)除盐,投资和运行成本企业往往难以承受,而(ér)且结晶盐目前还没(méi)有好的出路(lù)。按(àn)照现有的(de)环保规定,此类(lèi)盐渣属于危废,需由(yóu)专门的危废处置单位处置(zhì)。由于(yú)处置费用(yòng)高,不仅(jǐn)企(qǐ)业经济负担重,而且由(yóu)于不少地方危废处置能力严重不(bú)足(zú),难以实现(xiàn)就地处置(zhì)。
近来,一些(xiē)单位(wèi)正(zhèng)在加紧研(yán)究高含(hán)盐(yán)污水分(fèn)质结晶技(jì)术(shù),寻求结晶盐资(zī)源化利用。但是这些研(yán)究(jiū)仍处于小试、中试(shì)阶段(duàn),尚需进一步考察其技(jì)术经济性和实际工程化应用的可行性。
鉴于上述实际情(qíng)况(kuàng),统盘考虑生态(tài)环境保护的需要和煤化工企业的实际(jì)治污能(néng)力以及现有的(de)环保技术水平,个人认(rèn)为,在严格实施污水分类收集、分(fèn)质处(chù)理和(hé)全(quán)流程优化(huà)的基础(chǔ)上,将浓缩后的少量高含(hán)盐低化学需氧(yǎng)量达标污水(shuǐ)排入蒸发塘,实现污(wū)水的(de)近零排放,更为科学(xué)合理、切实可(kě)行(háng)。
技术是实现近零(líng)排放的关键(jiàn)
记者:那么您对煤化工污水实(shí)现(xiàn)近零(líng)排(pái)放(fàng)有什么建议?
徐(xú)炎华:目(mù)前(qián)煤化工(gōng)项目在污水近(jìn)零排放(fàng)方(fāng)面还是有许(xǔ)多问题的(de)。
首先(xiān),污水处理设(shè)计与主体工艺设计通常(cháng)不是由同一(yī)个单位完成,设计工作(zuò)相互(hù)脱(tuō)节,没有做到无缝(féng)对接。而对于一个近零排放项目,污水(shuǐ)处理(lǐ)系统与主(zhǔ)体生产装置之间高度关联耦合。用水(shuǐ)点、产(chǎn)污(wū)点、中水回用点以及污水收集(jí)处理与回用之(zhī)间应(yīng)该是(shì)一个有机的整(zhěng)体。只有(yǒu)将污水(shuǐ)处理(lǐ)和主体工艺设计(jì)之间统盘(pán)考(kǎo)虑(lǜ)、同步设(shè)计,才有可能实现真正(zhèng)意(yì)义上的近零排(pái)放。
其次,现有污水处理工艺在(zài)针对(duì)性和有效性(xìng)上普遍存在问题。煤制气(鲁奇炉或英国液态排渣鲁奇气(qì)化(huà)炉(lú))、煤制油(yóu)(直接液化)和煤制(zhì)兰炭项目一般会(huì)产(chǎn)生含高浓度(dù)酚(fēn)氨的有(yǒu)毒污水,传统的(de)“简单预处理+生化”处理工(gōng)艺往往难以稳定(dìng)有效地运行。即(jí)使(shǐ)后续的膜处理和(hé)蒸发(fā)除盐配套(tào)完备,也难以实现近零排放。一个突出的技术问题就是缺乏必要的(de)预处理。选择有效(xiào)而经济的强化预处理技术,将污水中大量的毒性有(yǒu)机物进行(háng)高效降解,可以显著改善后续生化处理系(xì)统的有效性和运行稳定性(xìng)。上述污(wū)水中,往往不仅含有高(gāo)浓度(dù)有机(jī)毒物,而(ér)且还含有(yǒu)大量的油性物质和(hé)悬浮物(煤尘、煤粉(fěn)),常常导致酚氨回收装置结垢和(hé)堵塞,使系统不(bú)能稳定运行。因此必(bì)须采取(qǔ)有(yǒu)效而经济(jì)的前处理技术,在酚氨回收单元前将污水中大(dà)量的油性物(wù)质和悬浮物高效脱除,以(yǐ)确保酚氨回收装置以及后续(xù)污水(shuǐ)处理系统的(de)高效稳定运行。
再次(cì),目前污水处(chù)理(lǐ)工艺(yì)中(zhōng)往往存(cún)在技(jì)术碎片化、集成度不高(gāo)的问题。现有煤(méi)化工项目存(cún)在(zài)多个单(dān)位分段实施,各单(dān)元技术之间存(cún)在匹配度差、难以(yǐ)有效衔接和集成度低的现象。有的(de)企业清污分流、污水分类(lèi)收集、分质处理不到位(wèi),重视(shì)末端处理,忽略过(guò)程节(jiē)水。个人认为,为了(le)实现节(jiē)水(shuǐ)减排,应加强污水处理全流程工艺优化,并应用系统工程原理,积极引入“水夹点(diǎn)”技术,大力推进(jìn)水(shuǐ)的梯(tī)级利用和分质回用(yòng)。在此基础上建(jiàn)立全厂水平衡,建设(shè)中水岛,实现全(quán)厂回用水的柔性调度。