煤化工環(huán)保的喜與憂

近日在北京召開(kāi)的2016中國(guó)石油和化工行業(yè)環(huán)保技術(shù)裝備供需洽商會(huì)，集結(jié)了一大批石化行業(yè)環(huán)保技術(shù)與裝備。在代表們的交流過(guò)程中，記者發(fā)現(xiàn)，煤化工的環(huán)保問(wèn)題也是會(huì)議關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。記者在會(huì)議上了解到，代表們除了對(duì)煤化工環(huán)保技術(shù)感興趣外，還對(duì)目前環(huán)保領(lǐng)域存在的問(wèn)題以及今后的環(huán)保趨勢(shì)表現(xiàn)出了極大的關(guān)注。

欣喜:雜鹽利用技術(shù)已有成功先例

高濃鹽水難處理已經(jīng)成為化工行業(yè)的一大心病，對(duì)煤化工尤甚。煤化工高濃鹽水經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)生的結(jié)晶鹽（雜鹽）目前是按照危廢定性的，其處置問(wèn)題不僅給企業(yè)帶來(lái)了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，同時(shí)還受到當(dāng)?shù)匚U處置中心接收能力的限制。

根據(jù)到會(huì)的環(huán)保部環(huán)評(píng)中心石化輕紡評(píng)估部主任助理劉志學(xué)掌握的情況，雜鹽分步結(jié)晶技術(shù)上可行，但缺乏工程驗(yàn)證。在高鹽水處理單元，目前各種相關(guān)技術(shù)均有應(yīng)用，但穩(wěn)定運(yùn)行的業(yè)績(jī)不多。他認(rèn)為在這方面仍需進(jìn)一步篩選核心技術(shù)，在試驗(yàn)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上優(yōu)化集成，探索雜鹽減量化、資源化新途徑。

但記者在會(huì)上卻聽(tīng)到了這樣的承諾：“我們可以承諾業(yè)主：應(yīng)用我們的高含鹽化工廢水分質(zhì)鹽資源化零排放技術(shù)，不但保證分質(zhì)鹽達(dá)到國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，更保證解決分質(zhì)鹽的去處。”這個(gè)承諾立刻引起了與會(huì)代表的極大關(guān)注。記者就此采訪了說(shuō)出這番話的內(nèi)蒙古久科康瑞環(huán)?？萍加邢薰荆ê?jiǎn)稱(chēng)久科公司）副總經(jīng)理薛源。

薛源透露了一個(gè)信息：應(yīng)用他們技術(shù)的內(nèi)蒙古鄂爾多斯棋盤(pán)井工業(yè)園區(qū)高含鹽廢水分質(zhì)鹽零排放總承包項(xiàng)目，是目前國(guó)內(nèi)高含鹽廢水零排放項(xiàng)目向分質(zhì)結(jié)晶鹽資源化利用方向建設(shè)完工且正式運(yùn)行的唯一工程案例！記者向他詳細(xì)了解得知，為了讓技術(shù)盡快產(chǎn)業(yè)化，該企業(yè)先在鄂爾多斯集團(tuán)棋盤(pán)井工業(yè)園區(qū)建設(shè)了高含鹽工業(yè)廢水分質(zhì)鹽零排放中型設(shè)備校驗(yàn)項(xiàng)目，利用原有日處理量30000噸的污水處理廠的基礎(chǔ)條件，對(duì)園區(qū)來(lái)源復(fù)雜的高含鹽廢水進(jìn)行深度處理和循環(huán)利用。

高含鹽廢水依次經(jīng)過(guò)高密池、V型濾池、超濾、反滲透、離子交換樹(shù)脂、連續(xù)高壓納濾處理，將廢水分為一價(jià)鹽（氯化鈉）為主和二價(jià)鹽（硫酸鈉）為主的兩種水體，再通過(guò)高級(jí)氧化技術(shù)將廢水中的化學(xué)需氧量脫除消化后，入碟管式反滲透（DTRO）裝置提濃，最后進(jìn)行多效蒸發(fā)得到結(jié)晶鹽，出水進(jìn)入中水回用管網(wǎng)供鄂爾多斯集團(tuán)電廠回用,無(wú)濃水及固廢排放。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)模為10噸/小時(shí)，裝置于2014年6月20日正式通水運(yùn)行，進(jìn)水的溶解性固體總量（TDS）在8000毫克/升左右，共計(jì)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行5個(gè)多月，整體水回收率大于97%，直接運(yùn)行成本僅為9.66元/噸水（不考慮財(cái)務(wù)費(fèi)用和折舊費(fèi)用）。

緊接著，該企業(yè)又針對(duì)內(nèi)蒙古伊泰煤制油項(xiàng)目廢水建設(shè)了設(shè)計(jì)處理量為3.5噸/小時(shí)的中試工程。裝置自2015年8月初正式運(yùn)行，連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行3個(gè)多月，整體水回收率大于95%，直接運(yùn)行成本為10.57元/噸水（不考慮折舊與財(cái)務(wù)費(fèi)用），各項(xiàng)產(chǎn)水指標(biāo)優(yōu)于《城市污水再生利用工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T19923-2005）規(guī)定的“敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水”標(biāo)準(zhǔn)。這次項(xiàng)目順利產(chǎn)出了氯化鈉和硫酸鈉產(chǎn)品。經(jīng)檢驗(yàn)，產(chǎn)品完全符合“氯化鈉日曬工業(yè)鹽二級(jí)”標(biāo)準(zhǔn)和“無(wú)水硫酸鈉一等品”標(biāo)準(zhǔn)。

國(guó)家無(wú)機(jī)鹽產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心對(duì)烘干后的分質(zhì)鹽檢驗(yàn)結(jié)果是：氯化鈉純度99.5%，硫酸鈉純度99.7%。而業(yè)內(nèi)所關(guān)心的剩余0.5%，也符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)在，該公司正在建設(shè)第一個(gè)工程案例——內(nèi)蒙古鄂爾多斯棋盤(pán)井工業(yè)園區(qū)高含鹽工業(yè)廢水分質(zhì)鹽零排放與資源化總承包項(xiàng)目，設(shè)計(jì)規(guī)模為10000噸/天，于2014年9月正式開(kāi)工建設(shè)，2015年3月正式通水運(yùn)行。截至目前，項(xiàng)目一期（處理流程至碟管式反滲透裝置提濃）已經(jīng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行近1年，整體水回收率大于95%，產(chǎn)水達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn),直接運(yùn)行成本僅為10元/噸水左右。預(yù)計(jì)二期蒸發(fā)結(jié)晶環(huán)節(jié)將于今年建成投產(chǎn)。

對(duì)于分質(zhì)鹽資源化的去向，薛源也有自己獨(dú)特的答案：對(duì)于氯化鈉，可以電解，生成的氫氣與氯氣用于聚氯乙烯的生產(chǎn)，同時(shí)生成的氫氧化鈉可以用于玻璃、造紙、紡織、印染等行業(yè)；對(duì)于硫酸鈉，一方面可以用于生產(chǎn)硫酸鉀復(fù)配肥，同時(shí)產(chǎn)生的硫化鈉可以用于生產(chǎn)高價(jià)值的聚苯硫醚。

雜鹽分離的成功者不只久科一家。記者在會(huì)議上了解到，其他的雜鹽分離利用技術(shù)也同樣取得了可喜的進(jìn)展——

中國(guó)石化撫順石油化工研究院環(huán)保所副所長(zhǎng)郭宏山推薦了自主研發(fā)的近零排放組合技術(shù)。

一是超級(jí)反滲透濃縮+正滲透膜（MBC)+結(jié)晶組合工藝：含鹽廢水先采用超級(jí)反滲透濃縮處理，使?jié)饪s液溶解性固體總量達(dá)到5%～10%；再送入正滲透膜系統(tǒng)處理，將濃縮液中的溶解性固體總量進(jìn)一步濃縮到20%～25%，達(dá)到進(jìn)結(jié)晶器的條件，通過(guò)結(jié)晶實(shí)現(xiàn)零排放。該組合工藝最大限度地實(shí)現(xiàn)了含鹽廢水非相變式高倍濃縮，不需要配置蒸發(fā)系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)零排放。

二是超級(jí)反滲透濃縮+蒸汽機(jī)械壓縮（MVR）+結(jié)晶組合工藝：含鹽廢水先采用超級(jí)反滲透濃縮處理，使?jié)饪s液溶解性固體總量達(dá)到5%～5.5%；再送入蒸汽機(jī)械壓縮裝置處理，通過(guò)循環(huán)蒸發(fā)使?jié)饪s液中的溶解性固體總量進(jìn)一步濃縮到15%，送入結(jié)晶器通過(guò)添加鹽種法結(jié)晶。

該組合工藝通過(guò)采取超極濃縮技術(shù)最大限度地降低了含鹽廢水的體積量，再通過(guò)相對(duì)節(jié)能的蒸汽機(jī)械壓縮技術(shù)使零排放較為經(jīng)濟(jì)地得以實(shí)現(xiàn)。

由法國(guó)威立雅公司設(shè)計(jì)的海南金海漿紙業(yè)有限公司黑液蒸發(fā)項(xiàng)目黑液蒸發(fā)和硫酸鈉結(jié)晶裝置，能夠通過(guò)結(jié)晶點(diǎn)不同分離出不同離子，特有的淘洗專(zhuān)利技術(shù)可以將雜質(zhì)洗脫和去除。該黑液和煤化工高鹽水水質(zhì)相類(lèi)似，對(duì)于目前煤化工行業(yè)的推廣應(yīng)用具有較強(qiáng)的借鑒意義。

北京國(guó)電富通科技發(fā)展有限責(zé)任公司雜鹽提純?cè)囼?yàn)，則是通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶器底部設(shè)置鹽腿實(shí)現(xiàn)初步提純。不斷結(jié)晶出來(lái)的鹽晶，因重力關(guān)系向下運(yùn)動(dòng)，從錐體逐步落入到鹽腿，淘洗鹵（進(jìn)水）從鹽腿下部進(jìn)入，沿腿壁上升與結(jié)晶鹽逆流洗滌，將硝酸鹽、化學(xué)需氧量等雜質(zhì)去除，提高結(jié)晶鹽的品質(zhì)。

上海東碩環(huán)?？萍加邢薰窘Y(jié)晶鹽中試采用AOP高級(jí)催化氧化工藝+ED離子膜濃縮工藝+結(jié)晶分鹽工藝，分離出的樣品一次結(jié)晶鹽硫酸鈉含量95.11%，二次結(jié)晶鹽氯化鈉含量93.76%。

關(guān)注:揮發(fā)性有機(jī)物排放要收費(fèi)

劉志學(xué)在會(huì)上提到，目前很多煤化工項(xiàng)目都是帶病運(yùn)行，揮發(fā)性有機(jī)物排放呈現(xiàn)一種無(wú)序狀態(tài)。他提醒說(shuō)，雖然國(guó)家目前還在“扶上馬，送一程”，但是煤化工揮發(fā)性有機(jī)物排放遲早是要收費(fèi)的。要在設(shè)備動(dòng)靜密封點(diǎn)、有機(jī)液體儲(chǔ)存和裝卸、污水收集暫存和處理系統(tǒng)、備煤、儲(chǔ)煤等環(huán)節(jié)應(yīng)采取措施有效控制揮發(fā)性有機(jī)物、惡臭物質(zhì)及有毒有害污染物的逸散與排放。非正常排放的廢氣應(yīng)送專(zhuān)有設(shè)備或火炬等設(shè)施處理，嚴(yán)禁直接排放。

中國(guó)寰球工程公司咨詢(xún)部教授級(jí)高工武登忠對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物排放收費(fèi)情況十分了解。他說(shuō)，目前北京市、上海市、江蘇省、安徽省、湖南省、四川省、天津市等地已開(kāi)始試點(diǎn)收費(fèi)，收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)分別為每千克污染當(dāng)量20元、10元、3.6元、1.2元、1.2元、1.2元、10元不等。

天津更是規(guī)定：對(duì)排放濃度值低于國(guó)家或地方規(guī)定的污染物排放限值50%，減半征收；高于排放限值，或者排放量高于排放總量的，加1倍征收；高于排放限值，排放量又高于排放總量的，加2倍征收；對(duì)屬于淘汰類(lèi)生產(chǎn)工藝裝備或產(chǎn)品的，加1倍征收。還要求排氣筒揮發(fā)性有機(jī)物排放速率大于2.5千克/小時(shí)或排氣量大于6萬(wàn)立方米/小時(shí)必須配套建設(shè)揮發(fā)性有機(jī)物在線檢測(cè)設(shè)備。

有代表粗略計(jì)算，以這樣的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)普通規(guī)模的煤化工項(xiàng)目揮發(fā)性有機(jī)物排放收費(fèi)都得上億元。

中國(guó)煤化工揮發(fā)性有機(jī)物治理技術(shù)中心主任、上海市環(huán)保產(chǎn)業(yè)研究院大氣污染防治研究所所長(zhǎng)鄭承煜則從技術(shù)角度，分析了煤化工的揮發(fā)性有機(jī)物治理技術(shù)的發(fā)展方向。他表示，目前在揮發(fā)性有機(jī)物處理領(lǐng)域常見(jiàn)的技術(shù)有活性炭吸附法（帶脫附裝置）、蓄熱式燃燒法、催化燃燒、低溫等離子法、光觸媒凈化法、生物濾池、吸收法、冷凝法、膜分離等。任何技術(shù)都有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，由于氣體性質(zhì)千差萬(wàn)別，不存在某一類(lèi)技術(shù)包打天下的情況，一般都是針對(duì)性的采取組合式的技術(shù)方案。

例如，中國(guó)平煤神馬集團(tuán)尼龍科技有限公司己二酸己內(nèi)酰胺項(xiàng)目廢氣采用上海安居樂(lè)環(huán)?？萍脊煞萦邢薰镜纳锓?光催化廢氣處理工藝，流程為一級(jí)生物滴濾塔+光觸媒凈化塔+風(fēng)機(jī)＋排氣筒，尾氣成分為硫化氫、氨、苯、甲苯、烴分子等，項(xiàng)目投入運(yùn)行1年后，經(jīng)多方測(cè)試設(shè)備凈化效率一直在90%以上。上海安居樂(lè)環(huán)?？萍脊煞萦邢薰窘?jīng)理豆恩會(huì)表示，光催化法處理廢氣，就是通過(guò)一定波長(zhǎng)的紫外燈對(duì)光催化材料二氧化鈦的照射，產(chǎn)生光催化反應(yīng)，產(chǎn)生出大量強(qiáng)氧化性自由基，與廢氣中的污染物因子反應(yīng)將其有效去除。

廣州紫科環(huán)?？萍脊煞萦邢薰炯夹g(shù)總監(jiān)廖康維同樣認(rèn)為多種技術(shù)結(jié)合、多類(lèi)設(shè)備聯(lián)合、多個(gè)工藝組合的廢氣及惡臭治理工藝，是將來(lái)發(fā)展的主導(dǎo)方向。他強(qiáng)調(diào)，一定要先對(duì)廢氣及異味做好評(píng)估后，再針對(duì)性的選擇合理的工藝。

吐槽:缺標(biāo)準(zhǔn)，也缺檢測(cè)技術(shù)

會(huì)上，代表們還提到另一個(gè)顯而易見(jiàn)的問(wèn)題：煤化工的標(biāo)準(zhǔn)缺失和錯(cuò)位。

“比如煤化工的生化污泥焚燒，一樣是無(wú)法可依。”劉志學(xué)說(shuō)道，“不同水體含鹽量存在區(qū)域性差異，因此在不同的地區(qū)提出同樣的溶解性固體總量指標(biāo)也是不盡合理的。比如2015年黃河中下游的溶解性固體總量指標(biāo)已達(dá)663毫克/升，排放指標(biāo)也應(yīng)該相應(yīng)的有所調(diào)整。”

朱生鳳則認(rèn)為我國(guó)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)制定有不合理之處。他說(shuō)，“工業(yè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性雖然相對(duì)比較好，但是也一樣會(huì)發(fā)燒感冒，環(huán)保設(shè)施偶爾出現(xiàn)問(wèn)題是不可避免的。但我們現(xiàn)在的排放標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)根本不考慮這個(gè)問(wèn)題。比如某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)上限定在50，那我們的工藝設(shè)計(jì)值就要在40以下，否則根本無(wú)法達(dá)標(biāo)。很多西方國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)并不是如此制定。他們的規(guī)定是在某一個(gè)階段內(nèi)的平均值達(dá)標(biāo)就可以了。這個(gè)區(qū)別導(dǎo)致我國(guó)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)看起來(lái)不高，但是實(shí)際比較起來(lái)，至少比歐美高出15%！否則是沒(méi)有辦法控制這個(gè)波動(dòng)的。”

郭宏山則提出，總氮的問(wèn)題亟需考慮?，F(xiàn)有的污水處理流程不具備脫總氮功能、或基本沒(méi)有按照脫總氮的方式運(yùn)行，這也是一個(gè)需要適應(yīng)的新標(biāo)準(zhǔn)。

“摸清現(xiàn)狀是確定指標(biāo)的前提。”河南心連心化肥有限公司研究發(fā)展處研究員段東林對(duì)此深有感觸。他說(shuō)，現(xiàn)在低濃度顆粒物排放有了指標(biāo)，但是檢測(cè)手段卻沒(méi)有跟上?，F(xiàn)行的《固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法》（GB/T16157-1996）嚴(yán)格意義上適用于檢測(cè)煙塵濃度在50毫克/立方米以上，當(dāng)檢測(cè)20毫克/立方米以下時(shí)誤差較大。隨著超低排放越來(lái)越普遍，如何準(zhǔn)確檢測(cè)20毫克/立方米以下的粉塵濃度成為目前面臨的一個(gè)突出問(wèn)題。

“檢測(cè)技術(shù)不足也導(dǎo)致廢水污水含鹽污染源解析存在關(guān)鍵數(shù)據(jù)缺乏，不能定量描述每部分污染源含鹽貢獻(xiàn)率。”劉志學(xué)說(shuō)。

上?；瘜W(xué)工業(yè)區(qū)高級(jí)工程師張發(fā)兵則是帶著園區(qū)的需求而來(lái)。在空氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)（車(chē)載監(jiān)測(cè)設(shè)備）方面，亟需空氣污染物傳感器、揮發(fā)性有機(jī)物在線監(jiān)測(cè)設(shè)備、環(huán)境空氣應(yīng)急監(jiān)測(cè)設(shè)備；在危廢處置方面，亟需污水廠污泥處置、焦油等危廢綜合利用的技術(shù)；在污染溯源上，需要全套的方法、軟件與設(shè)備；在廢水特征污染物在線監(jiān)測(cè)與環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效分析上都亟需技術(shù)和設(shè)備支持…“我們引進(jìn)的國(guó)外的監(jiān)測(cè)設(shè)備，每增加一個(gè)特征污染物，都要增加一筆很大的費(fèi)用，真的很期待國(guó)內(nèi)的技術(shù)有所突破。”張發(fā)兵說(shuō)。