煤化工發(fā)展如何破解污水處理困境
——訪化工污染控制知名專家、南京工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院院長徐炎華
徐炎華,南京工業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院院長,博士生導(dǎo)師,國家“千人計劃”特聘專家,國家煤化工專業(yè)委員會委員,國家可持續(xù)發(fā)展研究會理事,中國石油和化工行業(yè)煤炭清潔轉(zhuǎn)化節(jié)水減排工程實驗室主任,江蘇省化工污染控制與事故應(yīng)急工程技術(shù)研究中心主任,主要從事工業(yè)水污染控制、有毒惡臭工業(yè)廢氣治理、工業(yè)固廢資源化新技術(shù)、新材料和新裝備的創(chuàng)新研發(fā)與工程應(yīng)用,主持完成多項國家“863”重大專項課題、國家重大水專項課題、國家重大科技支撐計劃課題等,獲省部級科技進(jìn)步獎5項(其中一等獎2項),是我國化工污染控制與工業(yè)節(jié)水減排方面的知名專家。
今年以來,不少煤化工項目的環(huán)評遭到了環(huán)保部的否決。煤化工項目要發(fā)展,環(huán)境問題已是繞不過去的坎。目前煤化工環(huán)境問題的難點有哪些?到底有哪些行之有效的解決辦法?帶著這樣的疑問,記者專訪了我國化工污染控制與工業(yè)節(jié)水減排方面的知名專家、南京工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院院長徐炎華教授。
不贊同一刀切取締蒸發(fā)塘
記者:您如何看待目前煤化工的環(huán)境問題?
徐炎華:前一陣兒我參與了中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織的西部4省區(qū)煤化工企業(yè)的專項調(diào)研,重點關(guān)注了煤化工行業(yè)面臨的環(huán)境問題。經(jīng)過7、8天調(diào)研,我的總體感覺是喜憂參半。喜的是不少煤化工企業(yè)在氣化、轉(zhuǎn)化等關(guān)鍵技術(shù)和裝備的國產(chǎn)化、大型化上取得了明顯的突破。有些煤化工集中區(qū)在煤電多聯(lián)產(chǎn)、煤基產(chǎn)品的延伸和拓展以及煤化工與石油化工的互補(bǔ)共生方面進(jìn)行了積極而富有成效的探索。憂的是,行業(yè)面臨的環(huán)境問題非常突出,缺水和水污染已成為行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵制約。一些正在大力發(fā)展煤化工的地區(qū),一方面水資源嚴(yán)重匱乏,另一方面生態(tài)脆弱,沒有環(huán)境容量。一些企業(yè)在總結(jié)匯報中自稱污水實現(xiàn)了零排放,而實際具體處理工藝、回用去向說不清道不明,經(jīng)不住推敲。由于缺乏有效的監(jiān)控監(jiān)管手段,企業(yè)實際的污水處理效果、中水回用率及單位產(chǎn)品水耗難以掌握,情況令人擔(dān)憂。
記者:騰格里沙漠污染問題讓蒸發(fā)塘成了眾矢之的。據(jù)說有的煤化工項目就因為設(shè)置了蒸發(fā)塘而被否了,對此您怎么看?
徐炎華:設(shè)置蒸發(fā)塘的初始目的,是為了接納高鹽分、低化學(xué)需氧量的污水。在我國蒸發(fā)量大的西北地區(qū),利用太陽能,將污水進(jìn)行自然蒸發(fā)濃縮,可大大節(jié)約企業(yè)建設(shè)蒸發(fā)裝置的投資和蒸發(fā)結(jié)晶的運(yùn)行成本。對于投資大、效益偏低的煤化工項目,蒸發(fā)塘的設(shè)置為企業(yè)低成本地處理高鹽污水提供了一個切實可行的解決途徑。遺憾的是,一些企業(yè)錯誤地把蒸發(fā)塘當(dāng)作污水暫存池、事故池,將大量高濃污水直接排入,有的甚至造成了環(huán)境污染事故,完全違背了政府批準(zhǔn)建設(shè)蒸發(fā)塘的初衷。
一些地方政府因此一刀切地取締了蒸發(fā)塘,要求企業(yè)做到污水絕對的零排放。個人認(rèn)為,蒸發(fā)塘出現(xiàn)污染事故的原因是多方面的,錯不在蒸發(fā)塘本身,監(jiān)控監(jiān)管不到位、政策不配套是其中的重要原因。蒸發(fā)塘中真正低化學(xué)需氧量、低毒性、高鹽污水一般不會對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重影響。因此,對蒸發(fā)塘一刀切的決策在科學(xué)性、合理性和實際可行性上是存在一定問題的。
如何加強(qiáng)監(jiān)控監(jiān)管,確保排入蒸發(fā)塘污水的水質(zhì)、水量達(dá)到設(shè)定要求才是關(guān)鍵。此外,如何出臺合理配套的相關(guān)政策,對超標(biāo)、超量排污企業(yè)增收排污費或給予一定的處罰,而對達(dá)標(biāo)減排的企業(yè)給予相應(yīng)的補(bǔ)貼和獎勵,同時對企業(yè)新鮮水耗量在核定單位水耗下實行梯級收費,這些舉措將有助于扭轉(zhuǎn)目前煤化工企業(yè)存在的濫用蒸發(fā)塘、對節(jié)水減排既無壓力也沒動力的被動局面。
實現(xiàn)近零排放更為科學(xué)合理
記者:目前行業(yè)內(nèi)對零排放和近零排放仍有爭議,您的觀點如何?
徐炎華:污水零排放是指無任何廢水廢液排出廠外,也就是說濃鹽水都不能外排,所有高濃鹽水必須蒸發(fā)結(jié)晶。然而,依靠蒸發(fā)裝置進(jìn)行蒸發(fā)除鹽,投資和運(yùn)行成本企業(yè)往往難以承受,而且結(jié)晶鹽目前還沒有好的出路。按照現(xiàn)有的環(huán)保規(guī)定,此類鹽渣屬于危廢,需由專門的危廢處置單位處置。由于處置費用高,不僅企業(yè)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)重,而且由于不少地方危廢處置能力嚴(yán)重不足,難以實現(xiàn)就地處置。
近來,一些單位正在加緊研究高含鹽污水分質(zhì)結(jié)晶技術(shù),尋求結(jié)晶鹽資源化利用。但是這些研究仍處于小試、中試階段,尚需進(jìn)一步考察其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和實際工程化應(yīng)用的可行性。
鑒于上述實際情況,統(tǒng)盤考慮生態(tài)環(huán)境保護(hù)的需要和煤化工企業(yè)的實際治污能力以及現(xiàn)有的環(huán)保技術(shù)水平,個人認(rèn)為,在嚴(yán)格實施污水分類收集、分質(zhì)處理和全流程優(yōu)化的基礎(chǔ)上,將濃縮后的少量高含鹽低化學(xué)需氧量達(dá)標(biāo)污水排入蒸發(fā)塘,實現(xiàn)污水的近零排放,更為科學(xué)合理、切實可行。
技術(shù)是實現(xiàn)近零排放的關(guān)鍵
記者:那么您對煤化工污水實現(xiàn)近零排放有什么建議?
徐炎華:目前煤化工項目在污水近零排放方面還是有許多問題的。
首先,污水處理設(shè)計與主體工藝設(shè)計通常不是由同一個單位完成,設(shè)計工作相互脫節(jié),沒有做到無縫對接。而對于一個近零排放項目,污水處理系統(tǒng)與主體生產(chǎn)裝置之間高度關(guān)聯(lián)耦合。用水點、產(chǎn)污點、中水回用點以及污水收集處理與回用之間應(yīng)該是一個有機(jī)的整體。只有將污水處理和主體工藝設(shè)計之間統(tǒng)盤考慮、同步設(shè)計,才有可能實現(xiàn)真正意義上的近零排放。
其次,現(xiàn)有污水處理工藝在針對性和有效性上普遍存在問題。煤制氣(魯奇爐或英國液態(tài)排渣魯奇氣化爐)、煤制油(直接液化)和煤制蘭炭項目一般會產(chǎn)生含高濃度酚氨的有毒污水,傳統(tǒng)的“簡單預(yù)處理+生化”處理工藝往往難以穩(wěn)定有效地運(yùn)行。即使后續(xù)的膜處理和蒸發(fā)除鹽配套完備,也難以實現(xiàn)近零排放。一個突出的技術(shù)問題就是缺乏必要的預(yù)處理。選擇有效而經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)化預(yù)處理技術(shù),將污水中大量的毒性有機(jī)物進(jìn)行高效降解,可以顯著改善后續(xù)生化處理系統(tǒng)的有效性和運(yùn)行穩(wěn)定性。上述污水中,往往不僅含有高濃度有機(jī)毒物,而且還含有大量的油性物質(zhì)和懸浮物(煤塵、煤粉),常常導(dǎo)致酚氨回收裝置結(jié)垢和堵塞,使系統(tǒng)不能穩(wěn)定運(yùn)行。因此必須采取有效而經(jīng)濟(jì)的前處理技術(shù),在酚氨回收單元前將污水中大量的油性物質(zhì)和懸浮物高效脫除,以確保酚氨回收裝置以及后續(xù)污水處理系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行。
再次,目前污水處理工藝中往往存在技術(shù)碎片化、集成度不高的問題?,F(xiàn)有煤化工項目存在多個單位分段實施,各單元技術(shù)之間存在匹配度差、難以有效銜接和集成度低的現(xiàn)象。有的企業(yè)清污分流、污水分類收集、分質(zhì)處理不到位,重視末端處理,忽略過程節(jié)水。個人認(rèn)為,為了實現(xiàn)節(jié)水減排,應(yīng)加強(qiáng)污水處理全流程工藝優(yōu)化,并應(yīng)用系統(tǒng)工程原理,積極引入“水夾點”技術(shù),大力推進(jìn)水的梯級利用和分質(zhì)回用。在此基礎(chǔ)上建立全廠水平衡,建設(shè)中水島,實現(xiàn)全廠回用水的柔性調(diào)度。