脱硫废水零排放现状范文第1篇
1 煤化工1发展现状
煤化工是指煤炭经过化学加工处理, 转化为洁净能源、化工产品和材料的过程。我国煤化工产业可划分为传统煤化工和现代煤化工两个阶段。目前开闸审批的煤化工项目主要包括煤制烯烃、煤制油、煤制天然气等现代煤化工项目。“十二五”期间已有一批大型煤化工项目进入产业化示范工程建设运行阶段。现代煤化工是我国中长期能源发展战略的重点, 将来也将越来越引起世界关注, 成为煤化工的主要发展方向。
2 煤化工发展面临的主要问题
现代煤化工是高煤耗、高水耗、高排放产业, 煤化工产业的发展受到煤炭资源、水资源、环境保护等诸多因素的影响和制约。解决煤化工产业发展中的水资源节约和环境污染问题, 是关系到我国煤化工产业可持续发展的重大课题。
3 煤化工废水的特点
煤化工企业排放废水以高浓度煤气洗涤废水为主, 含有大量酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物质。综合废水中COD一般在5000mg/L左右、氨氮在200~500mg/L, 酚类500mg/L左右, 是一种典型的含有难降解有机化合物的工业废水。
4 煤化工废水处理现状
我国煤化工废水处理大致可以分为4个阶段:第1阶段为2005年之前, 属于传统末端治理, 未达标就排放, 主要工艺为预处理+生化处理;第2阶段为2005-2010年, 属于改良末端治理, 满足达标排放要求, 主要工艺为预处理+生化处理+深度处理;第3阶段为2010-2014年, 应用了膜技术, 基本可以达到近零排放, 主要工艺为预处理+生化处理+深度处理+膜处理;第4阶段为2015年向后, 基本满足“零排放”的要求, 主要工艺为强化前处理+生化处理+深度处理+膜处理+零排放+系统优化。
我国区域特点是, 有煤的地方缺水, 有水的地方缺煤。这就要求煤化工在用水和废水处理方面投入很大的力度, 以达到节约水资源和环境保护的目标, 实现煤化工废水的“零排放”。加上国家对环境治理的重视及民众环保意识的增强, 促使煤化工废水处理技术不断改进、发展。目前, 我国煤化工废水处理已处在第4阶段。
5 煤化工废水“零排放”的含义及意义
煤化工水系统实现“零排放”, 即对化工生产中所产生的生产废水、污水、清净下水等经过处理, 除结晶盐, 水全部用于回用, 对外界不排放废水, 称作为“零排放”。
现代煤化工项目耗水量巨大, 年用水量通常高达几千万立方米。根据我国煤化工的分布来看, 煤化工企业大部分分布在水资源贫乏地区。煤化工的快速发展会导致区域水资源供需的失衡。实现废水“零排放”将废水最大限度回用, 可节约水资源, 缓解水资源严重短缺的困境。
煤化工废水水量大, 水质复杂, 含有大量的有机污染物、酚、硫和氨等, 并且含有大量的联苯、吡啶吲哚和喹啉等有毒污染物, 毒性大。实施“零排放”能有效保护生态环境, 避免水体和地下水污染。
对于目前在建和拟建的煤化工项目, “零排放”尤其重要, 既解决一部分水资源问题, 又不对当地的环境和生态造成污染和破坏, 同时也是项目能否被核准和持续运行的最重要的必要因素之一。
6 如何实现“零排放”
煤化工反应过程非常复杂, 生产过程中的水质和水平衡不断发生变化, 有些变化会偏移水处理装置正常运行的条件, 超出水处理设施处理能力, 出现水污染事件, 继而造成环境风险。
那么怎么才能实现“零排放”呢?最关键的就是选择合适的废水处理工艺。工艺污水、生产废水和生活污水, 因企业的原料、产品和工艺技术不同, 工艺污水的成分也不相同。我们应根据废水污染物成分, 按照“清污分流、雨污分流、污污分流、分类利用, 分质处理, 循环使用, 系统集成优化”的原则综合应用污水处理、膜分离、蒸发结晶等物理、化学、生化等方面的技术选择最合理的废水处理工艺。
7 结语
我国多煤少油, 随着国民经济的发展, 对能源的需求越来越大, 现代煤化工产业将在中国能源的可持续利用中扮演重要的角色, 是今后二十年的重要发展方向。但煤化工行业耗水量大、废水排量大, 做好现代煤化工项目水污染的管控, 既要充分尊重水处理专业客观规律, 又要结合现代煤化工的水污染的行业特点, 实现现代煤化工绿色、可持续发展。
摘要：2016年中国的煤化工项目审批重新开闸, 我国区域特点是有煤的地方缺水, 有水的地方缺煤, 加上现代煤化工项目耗水量巨大, 这就要求煤化工在用水和废水处理方面投入很大的力度, 以达到节约水资源和环境保护的目标, 实现煤化工废水的“零排放”。
关键词：煤化工,废水,零排放
参考文献
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脱硫废水零排放现状范文第2篇
阳煤化工新材料废水零排放项目是环保部备案的零排放工程, 未来可供其他煤化工企业参考, 示范意义重大。那么, 企业为什么会采用正渗透技术?什么是正渗透技术?带着疑问, 笔者进行了调查。
煤化污水零排放处理迫在眉睫
据有关专家介绍, 发展煤化工产业是中国能源战略转型的必由之路, 这是我国能源资源禀赋现状和能源革命大背景所决定的。我国煤炭资源和水资源呈逆向分布, 以黄河中上游的山西、陕西、宁夏、内蒙古4 省区为例, 这里煤炭资源占有量为全国总量的67%, 因为煤炭资源丰富, 所以近几年这些省规划了很多煤化工项目, 但这里水资源仅仅占全国水资源的3.85%。此外, 煤化工生产会产生大量的含盐废水, 常规的污水处理工艺, 盐是无法降解的。目前黄河流域盐含量累积已经接近生态红线, 如果再不加以严格控制, 不以零排放作为要求, 随着这些地区煤化工项目的发展, 环境矛盾就会十分突出, 黄河流域的生态治理将变得更困难。
“目前最容易受到污染的是浅层的地下水, 由于地表水的污染比较普遍, 自然造成浅层地下水污染也比较普遍。在北方, 地下水的超采比较严重, 造成大面积地下水漏掉。由于地下水比周边地区明显低, 形成漏斗区, 在压力作用下, 周边的地表水进入这块区域, 这使得地下水更容易受到污染。而饮用水源所受污染很难被传统水处理工艺消除。”公众与环境研究中心主任马军表示。
为此, 近年来, 为促进工业经济与水资源及环境的协调发展, 国家有关部门颁布了不少政策法规。
2005 年, 国家发改委、科技部会同水利部、建设部和农业部组织制定、发布的《中国节水资源政策大纲》首先提出要发展外排废水回用和零排放技术。鼓励和支持企业外排废 ( 污) 水处理后回用, 大力推广外排废 ( 污) 水处理后回用于循环冷却水系统的技术。在缺水以及生态环境要求高的地区, 鼓励企业应用废水零排放技术。在2006 年前后, 国家发改委批复现代煤化工示范项目的前提条件就是企业必须承诺零排放, 否则项目环评就难以得到批复。
随着环保政策和标准的日益严格, 前几年在西部地区启动煤化工项目的企业在选址、立项上屡屡碰壁, 陷入两难境地。2015 年以来, 江苏苏新能源公司40 亿立方米煤制天然气项目、伊犁新天20 亿立方米煤制气项目、山西潞安煤制油项目的环评报告相继遭到环保部驳回, 引起业内震动。环评被否原因大多涉及煤制气的环保“老大难”问题, 水资源利用和废水处理。所有问题归结为一点——零排放能否实现。
“2008 年, 国家质量监督检验检疫总局颁布的GB/T21534-2008《工业用水节水术语》中对零排放解释为企业或主体单元的生产用水系统达到无工业废水外排。可以理解为, 零排放就是将工业废水浓缩成为固体或浓缩液的形式再加以处理, 而不是以废水的形式外排到自然水体。目前国内废水零排放工程, 普遍投资较大且成本较高。”中国水利协会脱盐分会秘书长郭有智举例说, 国内首家已建成但还未真正实现废水零排放的神华集团有限责任公司煤制油项目在环保上投入达13.4 亿元, 占到项目总投资的10%, 试运行期间每吨有机废水的处理成本超过5 元, 每吨含盐水的处理成本则超过38 元。
正渗透技术应用多领域已有示范
“煤化工废水传统处理技术存在投资额巨大、运行费用高、系统运行不稳定等弊端。正渗透技术正是基于目前零排放领域的现状, 开发的一项具有划时代意义的新技术。” 科莱克环境资源技术 ( 北京) 有限公司技术总监李素青介绍说, 正渗透技术是利用自然界的渗透现象, 通过化学聚合制成的半透膜, 水分子会利用渗透压差从低浓度含盐液体自然扩散到高含盐液体中, 不需要外加高压泵等设备作为分离驱动力。此外, 该技术对膜的污染相对较轻, 渗透膜可以持续长时间运行而不需要清洗, 从而实现投资和运行费用的大幅度下降。
据了解, 美国Oasys公司在美国Permian盆地的页岩气项目, 是世界第一个运用正渗透膜技术。该技术处理石油化工的高盐废水, 实现了零排放, 且处理后的水质可达到饮用水的品质。2013 年, 北京沃特尔水技术股份有限公司投资入股美国Oasys Water, 并将正渗透膜处理技术引进国内, 与公司自有的石灰混凝澄清技术相结合, 形成了独特的针对高COD、高含盐工业废水零排放解决方案。
自此, 国内高盐废水零排放有两种技术路线:一种是石灰软化+ 正渗透膜浓缩+ 结晶干燥;另一种是石灰软化+ 蒸发+ 结晶干燥。这两种技术路线目前在我国燃煤电厂均有示范项目, 华能长兴电厂采用的是正渗透+ 结晶技术, 广东某电厂采用的是传统蒸发+ 结晶工艺。
“这两种技术路线的最大区别是传统蒸发结晶技术能耗高, 正渗透膜浓缩技术相对能耗低。”李素青介绍说, 蒸发结晶工艺是利用蒸发器将废水进行浓缩至15% 左右的含盐量, 浓缩的高含盐水通过结晶、干燥转化成固体盐进行处置。由于蒸发器是将废水通过相变形成水蒸气, 冷凝后回收水, 这过程中将废水汽化需要吸收大量蒸汽, 整个过程废水100% 相变, 消耗大量的能源。比如广东某电厂零排放示范项目采用该技术运行费用达180 元/ 吨废水。而正渗透膜浓缩过程是把水分子吸入到汲取液中, 不用使用大量的蒸汽和电就可以把废水含盐量提升至25% 左右, 汲取液的气水分离相对废水相变量较低, 仅占废水量的1/3, 既减少了结晶器的处理水量, 又降低了能耗。比如华能长兴电厂采用该技术的运行费用为45 元/ 吨废水。
另外, 正渗透膜浓缩抗冲击性负荷大, 操作维护简单。蒸发结晶工艺都是采用蒸汽加热, 停机前需要降温循环, 而启机前则需要大量蒸汽预热, 整个启停机过程操作复杂;而正渗透膜浓缩工艺可以根据废水含盐量自动调节浓缩倍率, 保证结晶的含盐量, 启停机不需复杂的操作程序, 实现一键启停。
据华能长兴电厂技术主管邵国华介绍, 华能电厂22 立方米/ 时的电厂脱硫废水零排放系统, 引进正渗透膜处理技术处理后, 每小时18 吨脱硫盐水可以浓缩至3 ~4 吨, 废水100% 回用, 废水中的污染物质可全部以结晶和污泥的形式分离。而且在运行中, 蒸汽、药剂、电的耗量大大降低。比如处理一吨废水的能耗由传统蒸发结晶法的20 ~40 千瓦时降低到10 千瓦时, 运行成本降低30%。预计公司每年可回收18 万吨优质淡水, 产出可销售的工业级盐约2000 吨, 实现了社会效益、环保效益和经济效益三赢。
此外, 正渗透技术在海水淡化领域也显示了它的潜在应用价值。目前, 河北黄骅建立的首个正渗透技术海水浓缩中试装置已投入了使用, 为海水淡化及综合利用试验室的研究工作提供了可靠的运行数据。
据了解, 正渗透技术可使海水淡化产水率从现行技术的40% 提升至85%, 同时提高浓盐水中溴、镁、钾的浓度, 有利于提取利用这些资源, 大幅降低海水淡化的运行成本, 减少高盐度海水对环境的污染, 能耗为现行水技术能耗的70%。
打造煤化工零排放示范工程
正是基于这些成功的应用实例, 阳煤集团煤化工新材料园区污水处理项目锁定了正渗透技术。
负责阳煤化工新材料园区污水处理项目建设的己二酸分公司总工程师李楷介绍说, 阳煤化工新材料园区锅炉补水浓盐水处理装置设计进水量为50 立方米/ 时, 出水量要求浓缩至5 立方米/ 时;出水水质要求TDS高于2.4×105ppm, 回用水达到国家《城市污水再生利用工业用水水质》GB/T19923-2005) 中关于再生水用做敞开式循环冷却水补充水的水质标准。新材料零排放工程给国家环保部承诺, 建成煤化工零排放示范样板工程。环保部表示竣工投产后, 将组织煤化工业界人士在这里开现场会, 所以公司对零排放技术选择要求特别高。
“而正渗透零排放技术是目前全球最前沿的技术之一, 也是目前全球唯一可以将TDS高达5×104ppm以上的高浓盐水浓缩处理到超过2.4×105ppm以上的技术。这是我们看好正渗透技术的一个重要原因。第二个原因就是业界对正渗透技术的认可。Oasys Water ( 北京沃特水技术股份有限公司在美国投资入股的企业) 获得《全球水情报》杂志颁发的‘2014年度最佳水科技公司奖 ’;Permian盆地项目, 以革命性的正渗透膜浓缩 (MBC) 技术获‘2014 全球最佳工程奖’;2014 年, 该技术被中国石油和化学工业联合会评定为煤化工行业环境保护重点技术;北京沃特尔水技术股份有限公司废水石灰混凝沉淀及正渗透浓缩处理零排放技术荣获北京市新技术新产品 ( 服务) 认定……第三就是它在行业里的业绩。国内已经投产使用的华能长兴电厂脱硫废水零排放工程、正在设计的神华王曲电厂脱硫废水零排放工程, 以及在美国的一些应用成功实例。我们公司大胆引进正渗透技术, 就是相信这个技术同样可以在煤化工废水零排放创造出奇迹, 打造出煤化工零排放示范工程。”李楷表示。
“正渗透技术利用目前日臻成熟的预处理和预浓缩技术, 对现有蒸发结晶零排放技术进行提升, 实现了不依赖蒸发器完成对煤化工废水的再回收利用和高倍率浓缩, 大幅度降低投资和运行费用, 顺应了市场发展要求。此外, 公司依托正渗透零排放实验室和研发中心, 可以给煤化工企业量身定做零排放技术解决方案, 再通过小试、中试最终成功应用到实际生产, 可以极大降低技术应用的风险率。目前国内煤化工等行业已有数十家企业对正渗透技术表达了浓厚的兴趣, 而公司的EPC、BT、BOT、PPP等多种经营模式也将是正渗透技术快速推广的一个重要原因。”科莱克环境资源技术 ( 北京) 有限公司总经理高飞义表示。
脱硫废水零排放现状范文第3篇
1.零排放理念相关概述
零排放理念诞生对我国废水处理技术全面发展具有良好的指导作用,零排放即应用先进的技术手段对企业生产过程中产生的诸多废水进行进一步处理,促使处理以后的资源能再次用于到其他工业生产环节中。比如发电厂在生产过程中,可能会产生高盐度的浓水、高浊度的废水、低盐度低浊度的锅炉排污水等,实际排放量较大,很多废水进行简单处理达标后就直接进行排放,不能进行重复利用,水资源浪费严重。
虽然现阶段国家对工业废水零排放没有强制性的要求,各企业的排污口也没有在线监测仪表,对企业工业废水排放情况进行监督和管理,处罚和监管力度较低,但随着国家环保政策的日益严格,如何在满足国家环保政策的前提下,合理利用和优化水资源,使工业废水能够达标排放和零排放,将逐渐成为企业发展中的重要组成部分。
2.基于零排放理念的火电厂工业废水处理技术进展探析
(1)电厂各种工业废水的来源
①为了保证热力系统中饱和蒸汽和过热蒸汽、炉水的品质,需要对锅炉炉水进行定期和连续排污,定期排污排污率约为锅炉额定蒸发量的2%,连续排污排污率约为锅炉额定蒸发量的2%,此部分废水为低含盐量,低浊度的优质废水。
②为了满足锅炉运行需求,需要制备高品质的除盐水作为锅炉的补给水,在制备锅炉补给水的过程中,会产生浊度非常高的过滤器反洗水、产生酸碱废水、产生高浓度盐水,此部分水水质较差,约占电厂制备除盐水量的30%-40%。
③为了确保锅炉和汽轮机在生产过程中的传热要求,很多电厂都配备有内冷水系统、循环水系统,为了保证内冷水和循环水的品质达标,必须要求有一定的排污量,排污量约占循环水量的0.2%-0.5%。
④电厂脱硫废水,高含盐量、高浊度,不同炉型、不同脱硫方式而确定。
⑤其它冲灰等工业废水。
(2)电厂工业废水的处理方向
如何合理处理电厂上述类型的工业废水,优化用水环节,达到所有工业废水重复利用,不外排,本文提出了以下处理工艺和方法。
针对电厂所有工业废水构成复杂,成分偏差较大的特点,除脱硫废水水质太差,必须单独处理外,可以在设计过程中,增设工业废水调节池,将上述提到的锅炉排污水、汽机系统无压放水、水处理浓盐水、酸碱废水、循环水排污水进行混合,混合后进行处理,处理工艺流程可分为以下几步程序:
①对混合水进行初步澄清和预脱盐处理,处理工艺如下:
初步澄清—过滤—预脱盐。
初步澄清和过滤的目的主要是为了有效去除水中的悬浮物,降低浊度,调节水中的酸碱度,在设备选择中,可选用一体化澄清池、超滤、压力式过滤器(内装滤料活性炭)、纤维过滤器等过滤系统和设备。
预脱盐设备目的是去除水中的溶解固形物即水中的盐分,工业废水脱盐后,一部分淡水可广泛用于化学水处理补充水、循环水补充水、道路洒水、各部位降尘用水等。在设备选择上,可选用电渗析、反渗透等各种脱盐设备。在膜分离技术应用中,本文推荐使用反渗透作为预脱盐设备。
②在上述处理过程中,由于预脱盐设备使用过程中,必然会产生一部分高盐水,约占处理水量的25%左右,此部分水应用范围小,一些电厂用于脱硫系统的补充水,但随着烟气“脱白”技术的应用和发展,全厂将仍然存在用水不平衡现象,因此部分水还需要进一步进行处理,本文拟建议处理工艺如下:
高效澄清池+活性炭+普通超滤+RO(海水淡化)+DTRO脱盐的处理工艺。
高盐水经过浓水箱均量调节后,进入高密度沉淀池,在高密度沉淀池内根据来水水质投加氢氧化钠、碳酸钠、絮凝剂等,从而去除水中的硬度及悬浮物;高密度沉淀池的出水进入中间水池,再进入活性炭过滤器和超滤装置,进一步去除浊度。其出水进入超滤产水池;超滤产水池的出水进入反渗透装置,反渗透的产水作为DTRO的进水,DTRO的产水进入淡水箱。
深度处理回用工艺的选择,是根据原水水质及产水的水质、水量等因素确定的。“超滤+反渗透+DTRO”作为技术工艺组合,具有运行成本较低,操作简单,出水水质稳定,因此本文建议处理工艺采用超滤+反渗透+DTRO为核心的处理工艺,并进行还原剂的投加以保障膜系统正常稳定运行。
经过以上工艺,对工业废水进行处理后,最后产生的浓水将会大幅度的减少,举例处理100吨左右的工业废水,初步进行处理,浓水产生量为25吨,在经过深度处理后,浓水可缩减至2.5吨左右。
③很多企业为了达到工业废水零排放的目的,采用了蒸发结晶的技术,对剩余的浓水进行再度处理,蒸发结晶的工艺原理,介绍如下:
蒸发结晶技术即是基于蒸发路径进行处理。蒸发结晶即是蒸发溶剂促使溶液从不饱和状态转变为饱和状态继续蒸发,过剩的溶质会以晶体方式析出,其是蒸发结晶。比如在KN03以及NaCl混合物中,NaCl含量较多,KN03含量较少,便能应用此项技术工艺。首先是分离出NaCl,之后分离KNO3。当前国内外开始对各项蒸发技术应用进行探析,比如常见的多效蒸发技术、降膜式蒸发再压缩循环蒸发技术、热力蒸汽再压缩蒸发技术等。蒸汽再压缩蒸发技术应用又能被称为是MVR技术,此项技术主要是基于蒸发器实现二次蒸汽产生,之后通过机械压缩机对蒸汽全面压缩,通过蒸汽中补充热焓作为加热蒸汽,使得料液能全面处于沸腾状态,这样加热蒸汽能有效冷凝生成水。基于蒸汽热量大量回收,能促使热效率全面提高,对能量损耗问题进行控制。降膜式蒸汽再压缩循环蒸发技术应用主要是整合MVR技术,通过蒸发器以及水循环泵对高浓度盐水循环式处理。在此项技术中,通过单效蒸发器合理应用能起到多效蒸发作用。目前降膜式蒸汽再压缩循环蒸发技术属于经济性较高、处理效果良好的高盐废水处理技术。多效蒸发通过整合多个蒸发器应用,能促使蒸发热源升级应用,提高热能综合应用效率[2]。
生产过程中可以选取废水近零排放技术,就是对精细化生产中产生的多数无机盐进行处理。针对难以处理的废污水选取电渗析以及反渗透等净化技术进行回收。再配套应用机械压缩蒸馏等各项技术,将多项废污水进行强制蒸馏,之后规范化应用电渗析、反渗透膜、超滤、膜反应器等对废水进行回收应用,剩余的较多盐分较高的废水要合理选取规范化的蒸发工艺回收处理,含盐量较高的废水通过科学化的蒸发处理操作之后,能回收较多蒸馏水副产品。比如机械压缩蒸馏技术应用中主要是基于蒸汽循环压缩,将诸多废水转为大量清水,实现废水零排放。基本操作原理就是对蒸发操作中一次蒸汽展开机械化压缩,提升蒸汽热焓,之后输入到系统中,对生产废气进行加热,促使其能有效蒸发。通过产生诸多热气以及在压缩作用中,能建立热力循环,获取较多质量较高的蒸馏水。原水泵将原水全部引入到系统中,基于压缩蒸汽以及换热器实施热量有效转换,能有效提升原水温度值,充分加热之后原水通过不凝气去除系统能将多数不凝气体有效除去。基于浓水分布器能有效将浓水喷出,和传热管中蒸汽热有效互换,之后经过企业分离处理之后转入到压缩机当中。压缩蒸汽前潜热传过换热管壁,对于管外浓水膜有效加热,能促使浓水有效蒸发。
3.结语
综合上述,通过以上方法,可以对电厂的工业废水进行充分处理,优化使用环节,达到零排放的目标,笔者认为,在工业废水处理中全面实现零排放目标是今后工业发展的重要方向,也符合国家的相关政策,但各企业需要针对各自不同的生产流程,制定不同的节水方法,选择不同的处理工艺,不能一概而论,例如浓水减量处理后,有的企业就不需要选择蒸发结晶继续处理的方法,可以将此部分浓水用水排灰渣搅拌用水或道路洒水用水等。
摘要：近些年我国社会现代化建设中,对环境保护工作高度重视。在环境保护中做好工业废水处理是重要治理内容,对工业废水未能采取针对性处理措施,不能优化使用环节,重复进行利用,将会导致大量淡水资源被污染或者流失,不但造成企业经营成本的增加,也会使我国水资源更为稀缺。在各项科学技术发展推动下,更多科学技术在工业废水处理中得到广泛应用。在工业废水处理中,零排放理念开始诞生与全面践行。本文对基于零排放理念的工业废水处理技术进展全面分析,旨在为现代化工业领域发展中的废水处理提供技术参考。
关键词：零排放理念,工业废水,处理技术,进展
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