煤化工發(fā)展離不開水。除了面臨水資源短缺、分布不均、消耗量大等問題外,水污染嚴重的問題也日益突顯,并直接制約煤化工的未來發(fā)展。
調(diào)查顯示,目前在煤化工廢水處理上,并沒有嚴格意義的零排放,僅有近零排放。而各大煤化工企業(yè)對于環(huán)保上的標定、檢查和驗收都僅限于應對。
對于排出的污水,煤化工項目的水處理設(shè)施運行令人堪憂。煤化工行業(yè)水污染現(xiàn)狀總結(jié)成一句話:廢水治理難度大,運行不正常,排放量大。針對煤化工行業(yè)水污染,筆者將原因概括為以下6方面。
第一是來水水質(zhì)水量波動大、沖擊負荷高。同礦區(qū)的不同煤層導致煤質(zhì)有所差異,比如在含水率、灰分、揮發(fā)分、固定碳、灰熔點、顆粒度等都不同;主體生產(chǎn)裝置生產(chǎn)負荷變動、裝置的開停車;由于源頭控制管理水平不同,導致脫油、脫酚、脫氨裝置的運行效果不穩(wěn)定等,都是影響水質(zhì)水量波動的重要因素。
第二是分離收集不到位、不合理,從而人為增加了污水處理量和難度。例如雨污分流、清污分流不徹底;鍋爐定聯(lián)排水、除鹽水系統(tǒng)排污(高鹽)、循環(huán)水廠排污(高鹽)未分開處理;難生化的高濃酚氨廢水未經(jīng)預處理,直接與其他污水混合生化。
第三是高濃污水成分復雜、難以處理。高濃污水中的污染物成分極其復雜,難降解物質(zhì)多,如烷烴、烯烴、多環(huán)芳烴、雜環(huán)類污染物,多種致色基團,稠環(huán)芳烴、長鏈脂肪烴等多種致泡的油性物質(zhì)等。同時,污水中的生物毒性很高,包含單元酚、多元酚、氰化物、硫化物等諸多高毒性物質(zhì)。
第四是處理工藝不合理,針對性、經(jīng)濟性、有效性不足。首先,缺乏必要的預處理。比如油類等致泡物質(zhì)未有效處理,阻礙生物的正常代謝;同時缺乏對廢水中難降解的化學需氧量、有毒物質(zhì)、致色物質(zhì)處理。其次,生化處理被動應付,效率低。高毒性、難降解有機物影響微生物正常代謝;設(shè)計時僅考慮化學需氧量負荷,未考慮總氨的負荷,忽略了有機氨的處理;偏離生物最佳生長條件,活性差。再次,深度處理缺乏針對性和有效性。傳統(tǒng)混凝沉淀效果差且污泥多,對溶解性有機物去除率低。而傳統(tǒng)臭氧工藝效率低、效果差,且臭氧利用率低。最后,中水回用上,全段處理不充分,進膜系統(tǒng)的污染指數(shù)過高。生物代謝產(chǎn)物、絮凝劑、消泡劑等影響膜污堵;大量使用次氯酸鈉等膜清洗劑,對生化處理造成負面影響。
第五是企業(yè)資金上投入不足。企業(yè)對環(huán)保治理難度認識不夠,預算投入不足。環(huán)保設(shè)施實施相對滯后,環(huán)保投入易被擠占,設(shè)備以次代好,縮減處理規(guī)模。運行管理缺乏專業(yè)技術(shù)團隊。
第六是政策方面的問題。需要承認的是,由于煤質(zhì)差異性、生產(chǎn)工藝成熟度、穩(wěn)定度的不同,水質(zhì)和水量的波動性,事故性排放以及管理水平差異等,絕對零排放現(xiàn)階段難以實現(xiàn)。但我國在政策方面缺乏相應的政策措施則更加催化了污染的生成。例如,水資源費收費過低,蒸發(fā)塘的建設(shè)規(guī)模缺乏必要的限制,排入蒸發(fā)塘的污水水質(zhì)缺乏嚴格監(jiān)控和監(jiān)管,導致超標超量等。
對此,筆者提出4條建議
第一,在治理上,應當科學核定水耗,限期推行“近零排放”。其中,中水回用率一般不低于95%,進蒸發(fā)塘的鹽濃度不能低于12%。同時,要建立水資源費的梯級收費制度,在額定水耗下,收取正常的費用,超過部分要加倍收費。建立污水排放收費制度,對超量、超標的污水按排放總量加收排污費,并要盡快研究制定不同產(chǎn)品相應的污水處理與回用技術(shù)規(guī)范。通過以上措施,完成從被動治污向主動治污的跨越。
第二,建立全流程節(jié)水減排。清潔生產(chǎn)是處理污染問題的關(guān)鍵。應該建立從源頭控制、分類收集、分質(zhì)處理、梯級利用,最后到中水回用環(huán)節(jié)的全流程節(jié)水減排。在這過程中,要強化過程中節(jié)水,引入先進污水處理工藝,如水夾點技術(shù)等。同時,完成用水點、排污點、回用點全流程分析,編制水、鹽平衡圖。建立中水島,實現(xiàn)柔性調(diào)度,便于峰谷調(diào)節(jié)。
第三,建立合理的污水處理建設(shè)模式。合理的污水處理建設(shè)模式可以包括以下3種類型:從工程設(shè)計、設(shè)備采購到主持建設(shè)的EPC模式;從建設(shè)、經(jīng)營到轉(zhuǎn)讓的BOT模式;從建設(shè)到轉(zhuǎn)讓的BT模式。這其中,明確責任主體,避免互相推諉、責任不清是各模式有效運轉(zhuǎn)的應有之義。
第四,加強“三廢”聯(lián)治。在煤化工產(chǎn)業(yè)中,往往在治理其中一項污染的時候,會相伴而生其他的污染。因此,以廢治廢、變廢為寶成為節(jié)能減排合理有效的手段。例如,利用精餾殘渣、廢溶劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃料,利用含鹽廢水脫鹽等等。筆者在此建議企業(yè)自建能源站,以實現(xiàn)“三廢”的聯(lián)合治理。