王延吉,呂新春,程欣榮
(魯西集團(tuán)有限公司,山東聊城 252211)
隨著各地方政府廢水提標(biāo)治理要求日趨嚴(yán)格,化工園區(qū)廢水排放嚴(yán)重制約園區(qū)發(fā)展。另外,水資源日趨緊張,對化工園區(qū)提高資源利用率,實(shí)施水資源的循環(huán)、節(jié)約利用提出了更高的要求。魯西化工(聊城)新材料產(chǎn)業(yè)園區(qū)(簡稱園區(qū))充分發(fā)揮一體化、集約化優(yōu)勢,綜合分析各生產(chǎn)裝置排水特點(diǎn),將其進(jìn)行資源化利用,從源頭減少了廢水的產(chǎn)生;園區(qū)配套建設(shè)5 套終端污水處理系統(tǒng),對生產(chǎn)、生活、項(xiàng)目建設(shè)產(chǎn)生的廢水集中處理;建設(shè)廢水零排放項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)了園區(qū)資源綜合利用、廢水零排放的目標(biāo)。
園區(qū)建有70余套生產(chǎn)裝置,涉及煤化工、氯堿、氟材料、化肥、化工新材料等多個行業(yè),原料品種多,工藝路線復(fù)雜,產(chǎn)品鏈長。各生產(chǎn)裝置的用水來源有黃河水、南水北調(diào)的長江水、水處理廠產(chǎn)生的中水,根據(jù)不同生產(chǎn)裝置用水要求及排出廢水成分不同的特點(diǎn),發(fā)揮園區(qū)優(yōu)勢,采用標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、一體化的管理模式,圍繞源頭減排、資源化、循環(huán)化再利用,實(shí)施分類處置、集中管控、綜合調(diào)配、梯級利用,提高水的重復(fù)利用率,節(jié)約用水。
按照源頭治理、集中處理、終端控制原則,統(tǒng)籌建立廢水三級管控體系,對整個園區(qū)廢水的產(chǎn)生、處理、回用等環(huán)節(jié)集中管控。
一級管控:以生產(chǎn)裝置為主體,以“少用、少排、零排”為目標(biāo),堅(jiān)持“誰產(chǎn)生、誰治理”、“誰排放、誰交費(fèi)”的內(nèi)部市場化機(jī)制;實(shí)施廢水減排專項(xiàng)治理,裝置配套預(yù)處理設(shè)施,安裝在線監(jiān)控系統(tǒng),廢水經(jīng)預(yù)處理后再利用或送終端污水處理裝置。
二級管控:以污水處理裝置為主體,優(yōu)化運(yùn)行,穩(wěn)定水質(zhì)。園區(qū)配套建設(shè)了5 套污水處理系統(tǒng),根據(jù)各裝置所產(chǎn)生廢水的關(guān)鍵指標(biāo),實(shí)行分質(zhì)處理、統(tǒng)一調(diào)配、集中回用,既為污水處理系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供條件,提高了廢水的綜合利用率,同時為園區(qū)一體化管理提供保障。污水處理站處理后的中水回收利用,高鹽廢水送零排放裝置脫鹽。
三級管控:以園區(qū)終端處置、廢水零排放裝置為主體,在污水處理站排水口安裝在線自動監(jiān)測設(shè)施,對設(shè)施運(yùn)行情況24 h在線監(jiān)測;嚴(yán)格管理污水處理站的進(jìn)出水、反滲透裝置的濃水、循環(huán)水涼水塔的補(bǔ)排水及零排放裝置的進(jìn)出水等,實(shí)施園區(qū)整體綜合調(diào)控、系統(tǒng)平衡。
園區(qū)介質(zhì)溫度高于120 ℃的換熱器,多數(shù)出現(xiàn)過不同程度的泄漏,經(jīng)對比分析發(fā)現(xiàn),換熱器入口端為高溫區(qū)域,循環(huán)水中氯離子在管板間集聚,高溫下加速點(diǎn)蝕,導(dǎo)致泄漏。有機(jī)硅、甲烷氯化物、多元醇、煤化工等生產(chǎn)裝置的高溫介質(zhì)循環(huán)水換熱設(shè)備共有約100臺,通過分批次增加82臺空冷器,代替循環(huán)水換熱設(shè)備,或經(jīng)過空冷器降溫后再進(jìn)入循環(huán)水換熱設(shè)備,將進(jìn)循環(huán)水換熱設(shè)備的介質(zhì)溫度降至70 ℃以下;循環(huán)水用量減少20 000 m3/h,每年可節(jié)約補(bǔ)水190萬m3,既減輕了設(shè)備腐蝕,又減少了廢水外排量。
氯堿、氟材料、聚碳酸酯、甲酸、硝基復(fù)合肥等生產(chǎn)裝置產(chǎn)生的廢水經(jīng)預(yù)處理后,采取內(nèi)部替代、循環(huán)利用措施,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)裝置廢水零排放;粉煤氣化單元產(chǎn)生的灰水,經(jīng)除硬后代替淡水用于生產(chǎn)系統(tǒng);5套污水處理系統(tǒng)用外排水代替脫鹽水進(jìn)行藥劑配制;氯化鈣生產(chǎn)裝置副產(chǎn)鈣泥的清洗水再用作洗滌吸收水,吸收氯化氫生成鹽酸等。
聚碳酸酯生產(chǎn)裝置的含鹽廢水除鹽后送粉煤氣化單元代替脫鹽水;多元醇、己內(nèi)酰胺生產(chǎn)裝置的廢水經(jīng)預(yù)處理后用于廢氣處理系統(tǒng);甲烷氯化物、聚碳酸酯、苯甲醇等生產(chǎn)裝置產(chǎn)生的高鹽廢水經(jīng)脫鹽、除有機(jī)物預(yù)處理后,作為蒸發(fā)冷卻器循環(huán)水的補(bǔ)水;甲酸鈉生產(chǎn)裝置的蒸發(fā)冷凝液送至甲烷氯化物生產(chǎn)裝置的蒸發(fā)冷卻器和二甲基甲酰胺(DMF)生產(chǎn)裝置的萃取塔使用;甲胺生產(chǎn)裝置的廢水代替脫鹽水用作DMF生產(chǎn)裝置蒸發(fā)過濾器的洗滌水。
對園區(qū)所有鍋爐定排、聯(lián)排、蒸汽管網(wǎng)導(dǎo)淋等的放空蒸汽,采取降溫冷凝、洗滌等方式回收;嚴(yán)格控制蒸汽冷凝液回收指標(biāo),水回收率可以達(dá)到96%。
魯西集團(tuán)有限公司自主研發(fā)了高濃度有機(jī)廢水粉煤氣化爐摻燒無害化、資源化技術(shù),將園區(qū)己內(nèi)酰胺、多元醇、有機(jī)胺等生產(chǎn)裝置產(chǎn)生的有機(jī)廢水在粉煤加壓氣化爐內(nèi)摻燒,實(shí)現(xiàn)園區(qū)高濃度有機(jī)廢水清潔利用,處理量達(dá)10萬m3/a。
為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展目標(biāo),自2016 年年初開始,魯西集團(tuán)有限公司投資9 億余元,策劃實(shí)施園區(qū)廢水零排放項(xiàng)目。
一期零排放項(xiàng)目于2017年6月建設(shè)完成,主要處理反滲透濃水和樹脂再生水,經(jīng)脫鹽提質(zhì)處理后,濃水中回收的氯化鈉用作離子膜生產(chǎn)裝置生產(chǎn)燒堿的原料,產(chǎn)生的淡水回園區(qū)水管網(wǎng)系統(tǒng)使用。
二期零排放項(xiàng)目采用化學(xué)除硬、絮凝沉淀+過濾去除懸浮物及降低化學(xué)需氧量(COD)、活性炭降低COD、超濾+電滲析+多級反滲透膜濃縮、納濾分鹽、MVR(機(jī)械式蒸發(fā)再壓縮技術(shù))蒸發(fā)結(jié)晶提純、冷凍結(jié)晶等關(guān)鍵技術(shù),深度處理園區(qū)的高鹽廢水、動力系統(tǒng)濃水、污水處理站排水、循環(huán)水系統(tǒng)排污水等。
園區(qū)廢水零排放項(xiàng)目的成功投運(yùn),解決了園區(qū)反滲透濃水、循環(huán)水系統(tǒng)排污水和生化處理后廢水的排放問題,實(shí)現(xiàn)了廢水回收,梯級、循環(huán)利用,同時副產(chǎn)氯化鈉作為氯堿生產(chǎn)裝置的原料,副產(chǎn)硫酸鈉作為造紙、玻璃等工業(yè)的原料或添加劑,產(chǎn)生的碳酸鈣和氫氧化鎂用作鍋爐脫硫劑,達(dá)到園區(qū)廢水零排放的目的,也實(shí)現(xiàn)了固體廢物資源化、減量化、產(chǎn)品化,同時為大型化工園區(qū)實(shí)現(xiàn)廢水零排放提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
魯西化工(聊城)新材料產(chǎn)業(yè)園通過實(shí)施以上管理、技術(shù)措施,既解決了園區(qū)內(nèi)各化工生產(chǎn)裝置所產(chǎn)生的高鹽廢水影響水環(huán)境的問題,又實(shí)現(xiàn)了整個化工園區(qū)生產(chǎn)、生活廢水的資源化、產(chǎn)品化利用,同時充分利用了副產(chǎn)物,具有較高的社會、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益,為其他化工園區(qū)廢水綜合治理提供了經(jīng)驗(yàn)。