煤化工项目节水措施浅谈

孙贵军

【摘 要】国内正在运行的煤化体工项目普遍存在耗水量大、水务管理水平低、污染严重等问题。因此，本文针对煤化工产业实际项目情况，提出煤化工行业相对技术先进、经济合理的节水及水处理的技术路线及建议，对于规避煤化工项目投资运营风险，实现产业与环境的协调发展具有重要意义。

【主题词】煤化工 节水 措施

【中图分类号】S274.4 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）03-0345-02

一、前 言

我国是煤炭资源大国，水资源又远低于世界平均水平。煤炭资源分布与区域经济发展水平、消费水平极不适应，与水资源呈逆向分布，贮量丰富地区大多位于北方缺水干旱地区，我国煤炭产地人均水资源占有量和单位国土面积水资源保有量，仅为全国平均水平的十分之一，生态环境严重制约煤炭资源的开发。现代大型煤化工企业项目投资大，每年的耗水量达数千万吨，相应的污水净化工程处理难度高投资大，单笔合同金额达数千万元甚至过亿元。开发出高效、经济、适用的污水净化工程技术与工艺，对煤化工行业实现节能减排具有战略性的意义。

二、化工常用的节水措施

目前国内煤化工项目主要从以下方面采取节水措施：源头控制，凝结水回收，优化用水排水系统，污水资源化四个方面。

三、存在的问题

1、没有做到清污分流、污污分治。清污分流不彻底造成污水处理场进水量大，或出水不合格。污污分治不合理造成污水部分指标不达标，影响污水同用。

2、缺乏必要的预处理。煤化工企业污水水量大，污染物成分复杂，水质水量波动较大，而污水处理工艺对污水污染负荷的承受能力有一定的限度，所以，必须对污水进行适当的预处理。

3、缺乏对高浓度和难生物降解污水的处理措施。煤化工企业污染物的成分复杂，有些污水具有污染物浓度高或难降解等特点，处理难度较大，如Lurgi气化污水等。

4、污水处理自动化程度较低。煤化工企业污水处理场多数不能对一些主要指标进行自动检测、自动调节，检测手段和项目有限，污水处理工艺、装置的运行参数不能随时掌握，造成其处理效率不能得到最佳发挥，处理水平低，能耗高。

5、设备老化、管理不严。在某些化工企业.由于明漏、暗漏等现象，造成生产用水严重流失，产生的无效供水量很大。据统计，有的企业漏失水量达到企业总取水量的20%以上。某些企业由于缺少计量设备、计量手段不健全以及计量失真等，造成很大的计量误差，水计量表一级表配置率、二级表和三级表计量率均未达到国家标准GB/T 17167--1997的规定。另外，企业节水工作缺乏有效的综合协调、统一管理与严格的指标考核，尚未建立激励和约束机制，以及规范化、标准化用水节水管理体系。

四、煤化工节水措施建议

根据对国内主要煤化工企业和大型石化企业的水资源循环利用、污水排放和环保化处理情况调研，通过分析研究，对煤化工特别是煤气化产业链的原料煤质和原水特点、耗水指标、节水措施及效果、水处理工艺及运行状况、污水排放、污水处理、污水回用有了更确切的掌握和理解，对煤化工节水及水处理应用技术的未来发展趋势有了更深刻的认识和认知，得出了初步结论，也有了初步建议。

1、水处理系统设置

对于煤化工给水处理系统设置，建议设置原水处理系统、循环水处理系统、脱盐水处理系统（包括锅炉给水处理系统）和冷凝液精制处理系统。在项目实施时，要充分考虑开车调试期间的非正常用水量。由于发生在项目建设初期，用水量较大，且此时各工艺装置、尤其是回用水装置不可能正常投用，用水量属于本项目一次性的用水，故工程设计中需要充分考虑此时的一次水供水能力。

2、控制源头

⑴、采用能耗低的工艺和设备。比如，在一个经济合理的温度临界点上尽可能采用空冷技术冷却工艺流体，从而尽可能减少循环冷却水用量；蒸汽汽轮机的凝汽和部分工艺冷却由循环水冷改为空气冷却，减少了循环水的补充水量，节约了用水；变换用低水气比工艺技术，降低了蒸汽补入量，相应减少了锅炉排污量，减少工艺用水汽量，节约了用水，并减少了工艺冷凝液处理量，及其汽提用蒸汽量，节水；循环水系统合理采用空冷技术，节约用水。

⑵、提高水的循环利用减少污水排放。从工艺上和设备上等减少对各种用水的污染，减少污水量，降低水耗。加强各装置进出物料特别是水质分析，提高水的内部循环利用率。

3、凝结水回收

做好全厂蒸汽凝液、工艺凝液均回收利用，通过凝液精制单元处理后作为锅炉补充水或工艺除盐水。凝结水回收是化工企业节水减排的重要措施，在节约高品质脱盐水的同时可回收利用热能，效益较好。凝结水的回收原则是分质、分级、充分利用热量。

4、利用水夹点技术优化用水排水系统

通过对工厂各单元的用水和排水的水质、水量分析，通过综合平衡，将一个工序的排水作为其他工序的进水，最大限度地实现水的串级使用和多次利用，形成闭路循环，直接减少污水排放量。污水排放系统，务必考虑试车、开工不正常、事故状态下、污水处理系统运行不正常等特殊工况的污水去向。要设置事故池并充分考虑其容量，同时要有足够容量的氧化塘，确保可达标排放暂又不能回用时的污水去向。

5、污水资源化

⑴、实行清污分流

实行清污分流。比如将经过中和后的化学水系统正洗和反洗水、循环水系统的非事故排水、后期雨水、部分试压水、球罐夏季喷淋水等作为清净下水排放，减轻污水处理场的水力负荷，也有利于进行深度处理回用。

⑵、实施污污分治

煤化工综合污水，特别是采用Lurgi气化工艺的煤化企业，COD可达5000mg/L、氨氮在200～500mg/L，是一种典型含有较难降解有机化合物的工业污水。污水中的易降解有机物主要是酚类和苯类化合物。煤化工污水经生化处理后还残留各种生色基团和助色基团物质，因而色度和浊度较高。目前国内大多数煤化工企业所采用的常规“物化预处理+生化处理”方法，处理后排水难以达到国家或地方排放标准。应作为煤化工污水重点进行研究。

⑶、提高循环水的处理水平，减少排污和新鲜水补充量

提高循环水的处理水平，减少排污和新鲜水补充量。循环冷却水占工业用水量的70%，节水减排，循环冷却水大有潜力可挖。适当合理地提高循环水的浓缩倍数，可以降低补充水量，节约水资源，降低生产用水成本；还可以降低污水排量，减少环境污染和污水处理量。

⑷、污水深度处理

对污水进行深度处理，从而更大程度地将处理后的出水回用于生产系统，提高工业水的利用效率。目前化工企业已经广泛采用了达标污水适度处理回用技术，对优质的达标污水进行过滤、杀菌后回用于循环水系统做补充水，甚至作为锅炉补充水。

⑸、建设雨水收集池和事故消防水池

雨水收集池，用于收集开车调试期间的清净排水，以及正常运行中的清净雨水收集。事故消防水池，用于收集储存开车调试期间的污染排水，以及运行中的事故消防排水和物料。

6、污水“零排放”

为实现污水“零排放”，对回用水站的浓盐水做进一步的提浓处理，采用先进的膜处理和多效蒸发技术、结晶工艺，提高水的回收率。

五、体会

低碳和循环经济要求各化工企业，务必加强节水措施和污水回用，以满足日趋严格的排放标准和节水减排的需要。项目业主要高度重视水系统项目的技术方案优化设计选择和建设；加强这个系统的运行管理；水系统要充分考虑非正常情况下的措施；循环水系统要采用适宜的节水、水处理技术，提高浓缩倍数；各生产装置排水，实行“清污分流，污污分流”，有利于污水处理场根据不同水质，进行分类处理，最大限度实现中水回用等。