張 慶，何麗蓉，馮 磊

(陜西渭河煤化工集團有限責任公司，陜西 渭南 714000)

黨的十九大提出：建設(shè)生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計。必須樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念，堅持節(jié)約資源和保護環(huán)境的基本國策，像對待生命一樣對待生態(tài)環(huán)境，統(tǒng)籌山水林田湖草系統(tǒng)治理，實行最嚴格的生態(tài)環(huán)境保護制度，形成綠色發(fā)展方式和生活方式，堅定走生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展道路，建設(shè)美麗中國，為人民創(chuàng)造良好生產(chǎn)生活環(huán)境，為全球生態(tài)安全作出貢獻。陜西渭河煤化工集團有限責任公司為積極響應(yīng)黨的號召，助力國家生態(tài)文明建設(shè)，有效改善區(qū)域環(huán)境質(zhì)量，不斷苦練內(nèi)功，在自身減排上下工夫。公司秉持環(huán)保管理提升和節(jié)能降耗理念，組織對尿素裝置地溝進行技術(shù)改造，有效杜絕了泄漏物外流并且對清水進行全面處理回收，實現(xiàn)了環(huán)保效益和經(jīng)濟效益的雙贏。

1 概述

陜西渭河煤化工集團有限責任公司(下稱公司)是陜西省“八五”時期建設(shè)的大型煤化工企業(yè)，化肥生產(chǎn)裝置年產(chǎn)30萬噸合成氨、52萬噸尿素，醇醚生產(chǎn)裝置年產(chǎn)60萬噸甲醇、10萬噸二甲醚。公司先后榮獲“陜西省綠色文明示范企業(yè)”、“全國文明單位”、“陜西省安全生產(chǎn)先進單位”、“國家環(huán)境保護百佳工程”等榮譽稱號。2014年4月被國家安監(jiān)總局授予“安全生產(chǎn)標準化一級企業(yè)”稱號，同年7月被國家安監(jiān)總局授予“2013年度全國安全文化示范企業(yè)”稱號。公司一期廢水處理裝置建于1995年4月，全套引進了日本西源環(huán)境研究所的高濃度氨氮廢水處理工藝(IC工藝)，采用PLC自動控制，總投資1200萬，日處理能力560m3。二期裝置建于2005年8月，采用國內(nèi)先進的SBR工藝，控制系統(tǒng)采用DCS集散控制技術(shù)，總投資約800萬，日處理能力為1440m3。三期裝置建于2010年3月，采用SBR工藝，總投資約3000萬，日處理能力3600m3。廢水擴能裝置460B建于2016年5月，采用SBR工藝，總投資約6900萬元，日處理能力5000m3。公司四套廢水處理裝置處理達標后通過470總排口排往市政管網(wǎng)，目前實際處理水量約6000m3/d。排放標準嚴格執(zhí)行DB61 224-2011《黃河流域(陜西段)污水綜合排放標準》(二級標準NH3-N≤25mg/L，COD≤300mg/L)。按照環(huán)保部門要求，公司470總排口設(shè)有廢水排放在線自動監(jiān)測裝置，主要監(jiān)測氨氮、CODCr、pH值、流量等指標，監(jiān)測數(shù)據(jù)實時上傳至國家環(huán)保部門在線監(jiān)控平臺,接受監(jiān)督。目前，公司外排廢水主要控制指標平均為：氨氮：3.52mg/L，COD：68.40mg/L。

2 尿素裝置地溝廢水現(xiàn)狀分析

公司尿素裝置地溝廢水設(shè)計上全部外排，在正常運行過程中，這些外排廢水均為清水，其中的氨氮、COD值均較低，造成了很大的水資源浪費；而在裝置發(fā)生泄漏時，高氨氮工藝介質(zhì)又會流入地溝，易導(dǎo)致廢水氨氮超標，嚴重時可能造成環(huán)保事故。為此，公司組織技術(shù)人員對尿素裝置的排水情況進行了詳細摸底調(diào)查，根據(jù)不同工況下排水的實際情況組織技術(shù)改造。

正常生產(chǎn)過程中，尿素裝置地溝外排廢水主要有機泵軸承冷卻水、機泵填料沖洗水、電導(dǎo)分析儀冷卻器冷卻水、甲銨冷凝器和汽提塔殼側(cè)排污、高壓放空筒水封、裝置各就地疏水器排放、蒸發(fā)系統(tǒng)備用泵的熱水串水、造粒塔雨水、裝置雨水、汽提塔注水泵槽溢流等，細分為熱水、蒸汽冷凝液、循環(huán)水、雨水(如圖1所示)。這些地溝廢水直接排入10號線，最終從公司470總排排出。從外排廢水組成上來看，水質(zhì)較好，無其他污染物流入，因此，應(yīng)對該廢水進行循環(huán)利用，以節(jié)約生產(chǎn)成本。

在裝置發(fā)生大量泄漏等異常情況下，可能導(dǎo)致車間地溝廢水氨氮含量嚴重超標，尤其是目前尿素裝置高壓設(shè)備趨于使用年限，腐蝕泄漏的可能性將不斷增大。此時，應(yīng)將受污染的地溝廢水進行收集，盡可能地將污染物控制在尿素裝置范圍內(nèi)，減輕對公司總排放口的影響。

圖1 正常生產(chǎn)時地溝廢水主要組成

3 地溝廢水綜合治理措施

3.1 地溝清污分流改造[1，2]

由于建廠時間較早,設(shè)計和建設(shè)時沒有實現(xiàn)尿素生產(chǎn)廢水排放的清污分流,排水系統(tǒng)沒有獨立的管網(wǎng),來自雨水收集井的雨水直接排入污水管網(wǎng)排放。在改造中，公司對尿素裝置地溝進行清污分流，在尿素裝置區(qū)東側(cè)新挖一條密閉地溝，聯(lián)通原有北側(cè)地溝作為清水地溝(北側(cè)地溝排放均為清水，且配管難度較大)，尿素裝置區(qū)內(nèi)其它所有地溝全部作為污水地溝，并對清水地溝與污水地溝聯(lián)通處進行封堵。

圖2 機泵清水排放接管處現(xiàn)場圖

3.2 設(shè)置事故應(yīng)急回收系統(tǒng)[3-4]

在裝置區(qū)內(nèi)部各清水排放點配置相應(yīng)的管道，將所有泵的軸承冷卻水、取樣冷卻器冷卻水、汽提塔/甲銨冷凝器殼側(cè)排污、高壓放空筒水封等清水排入清水地溝。在配置的清水管道上對應(yīng)的機泵軸承冷卻水等清水排放處焊接3/4"的管道接頭，利用加鋼絲透明塑料管進行連接，既能夠直觀地觀察到軸承冷卻水的流動，又能起到絕對隔離作用，避免設(shè)備泄漏時工藝介質(zhì)流入清水管道(如圖2)。在改造中的所有新配管線全部埋入地下或放入原有地溝內(nèi)部，防止對道路造成影響，并要有一定的傾斜度，保證水體流動。

地溝清污分流改造后，在發(fā)生設(shè)備泄漏等異常情況下，泄漏介質(zhì)只會流入污水地溝，避免對清水管道和地溝的污染，實現(xiàn)兩地溝地徹底分離。下雨后期的雨水,經(jīng)過清污分流裝置直接進入污水管網(wǎng)排放,也避免了大量雨水對水處理工段造成的沖擊。同時，防止了裝置在事故狀態(tài)下水排放不合格的問題。

為了收集污水地溝的廢液，在污水地溝尾端設(shè)置事故應(yīng)急槽，在槽上部設(shè)置液下離心泵，泵的出口配置相應(yīng)管線至車間碳銨液槽和工藝冷凝液槽，并留有接槽車的接口，在緊急情況滿液時也可用槽車將廢液運走。

在污水地溝處設(shè)置進入事故應(yīng)急槽的閥門①，并在清水地溝與污水地溝匯合處前段設(shè)置閥門②，匯合處后段設(shè)置閥門③，閥門③可保持常開。在發(fā)生設(shè)備大量泄漏等異常情況時，工藝介質(zhì)會流入污水地溝，打開閥門①關(guān)閉閥門②，將污水地溝廢水排入事故應(yīng)急槽，而此時只是將受污染的少量廢水排入槽內(nèi)，大量清水依然外排，這樣就可以減少在事故狀態(tài)下槽內(nèi)進水量，延長事故應(yīng)急槽投用時間，更有效的避免環(huán)保事故的發(fā)生(流程簡圖見圖3)。另外，在極端條件下清水地溝同時受污染時，可將閥門③關(guān)閉，閥門①、②打開，將所有廢水排入事故應(yīng)急槽。

圖3 事故應(yīng)急槽回收流程簡圖

3.3 設(shè)置清水回收裝置

在尿素正常運行過程中，每小時依然有20～30噸廢水外排，而隨著取水以及排水費用的增加，節(jié)約用水成為公司的重點工作之一。在地溝清污分流項目實施后，清水地溝里的廢水水質(zhì)良好，經(jīng)過水質(zhì)分析，該外排廢水也符合循環(huán)水水質(zhì)要求，這也為廢水長期回收打好了基礎(chǔ)。因此可在清水地溝旁設(shè)置一個清水收集池，通過回收泵將回收的清水送至尿素裝置界區(qū)循環(huán)水回水總管進行循環(huán)利用。在清水收集池入口處設(shè)置濾網(wǎng)，末端設(shè)有溢流口，一直保持有少量水溢流，以防止將清水收集池抽空(清水回收流程簡圖見圖4)。

圖4 清水回收改造流程

4 運行情況

尿素裝置地溝廢水綜合治理實施后，在正常運行過程中所有污水地溝基本實現(xiàn)無流水，清污分流效果明顯。在2017年的使用過程中，發(fā)生過甲銨升壓泵機封突然漏大、工藝冷凝液槽溢流、尿素溶液給料泵出口導(dǎo)淋泄漏等多次異常情況，每次均有大量含氨介質(zhì)流入污水地溝，最終流入事故應(yīng)急槽，事故應(yīng)急槽內(nèi)只是少量液體排入，而尿素裝置界區(qū)廢水排放口均達到了合格排放，避免了環(huán)保事故的發(fā)生，事后也對事故應(yīng)急槽內(nèi)的廢液進行了有效回收利用。另外，在清水回收裝置投用后，實現(xiàn)了很好的節(jié)水降耗效果，按每小時回收25噸、每年300個生產(chǎn)日、每噸水綜合費用2.5元計算，每年可回收水18萬噸，可節(jié)約水費45萬元，經(jīng)濟效益明顯。

5 結(jié)語

通過不斷技術(shù)改造和加強管理，公司實現(xiàn)了對尿素裝置地溝廢水的綜合治理，既能夠很好的避免環(huán)保事故的發(fā)生，又有一定的經(jīng)濟效益，在目前國家大力推行的資源節(jié)約型、環(huán)境友好型企業(yè)建設(shè)活動中起到了很好的示范作用。