張曉龍，李積滿(青海鹽湖鎂業(yè)有限公司，青海 格爾木 816000)

0 引言

金屬鎂一體化項目作為柴達木循環(huán)經(jīng)濟試驗區(qū)建設(shè)的核心項目，項目涉及鹽湖化工、煤氣化、煤焦化、冶金等多產(chǎn)業(yè)融合。項目由14個裝置組成，充分考慮了工藝優(yōu)化、設(shè)備更新、節(jié)能降耗和新型化工園區(qū)建設(shè)理念，主要生產(chǎn)裝置工藝技術(shù)先進、資源配置合理、廢水利用率高，完全符合柴達木盆地資源綜合利用的需要。項目滿負荷運行時，日消耗水量為16萬立方米，為滿足裝置運行和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，節(jié)水、減排工作作為重中之重，特別是對部分裝置產(chǎn)出高含鹽廢水、含氨廢水、冷卻水系統(tǒng)排污水進行了綜合利用和回收。

1 園區(qū)主要廢水產(chǎn)生情況及處理方法

1.1 主要廢水產(chǎn)生情況

金屬鎂一體化項目配套有廢水處理工程，它為下游各裝置服務(wù)，包括廢水處理、污泥處理、泵房及配套的附屬設(shè)備組成，其中廢水處理項目包括油廢水預(yù)處理系統(tǒng)、生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)。生產(chǎn)廢水主要有3類：第一類是生產(chǎn)廢水，第二類是生活污水，第三類是生產(chǎn)循環(huán)冷卻系統(tǒng)冷卻水。生活污水及冷卻排污水水質(zhì)較為簡單，比較容易處理，各裝置區(qū)生活污水經(jīng)廠區(qū)生活污水管網(wǎng)收集至綜合廢水處理站集中處理；循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水等清下水污染較輕，所含污染物主要為少量的懸浮物及鹽分等，經(jīng)廠區(qū)經(jīng)下水管線收集后進入清下水集水池，用泵輸送至鹽湖鉀肥公司作為鉀肥化鹽水回用，廢水處理產(chǎn)生的污泥全部去本園區(qū)選煤廠配煤綜合利用，不產(chǎn)生二次污染。水質(zhì)組分較復雜的是各生產(chǎn)裝置產(chǎn)生的廢水，對此，本文重點介紹并做了說明[1]。

1.2 廢水處理方法

結(jié)合金屬鎂一體化園區(qū)的關(guān)聯(lián)度進行優(yōu)化組合及各裝置運行生產(chǎn)廢水的特點，根據(jù)其廢水組分，進行合理的規(guī)劃利用，節(jié)水減排，提供利用率，使裝置高鹽廢水作為純堿裝置化鹽水；含氨廢水作為純堿裝置的含氨處理回收裝置，降低純堿氨耗，同時該廢水可作為鍋爐煙氣脫硝劑使用，減少液氨消耗；焦化廢水中含有部分有機物，可作為水煤漿制備用水，減少水消耗，提高有效氣成分；項目部分裝置產(chǎn)生的廢水經(jīng)集中處理后作為氯化鉀和氯化鈉的化鹽水及其他用水[2]。通過資源的合理配置優(yōu)化，實現(xiàn)裝置內(nèi)部水循環(huán)，節(jié)水減排，促進水資源的綜合利用，為裝置工藝優(yōu)化控制和節(jié)能降耗提供了保障，具體實施辦法如圖1所示。

圖1 具體實施辦法

(1)將金屬鎂裝置鹵水精制過程中產(chǎn)出高含鹽廢水(大于2%)和供熱中心脫鹽水裝置產(chǎn)出高含鹽廢水經(jīng)過管道輸送至復用水池；金屬鎂一體化項目各裝置循環(huán)水池設(shè)計濃縮系數(shù)在3～5之間，將定期排出的高含鹽廢水經(jīng)過收集后用管道輸送至復用水池，中水回用池中的水作為各生產(chǎn)裝置生產(chǎn)水或循環(huán)水補水使用，金屬鎂一體化項目各裝置在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生廢水在裝置內(nèi)部進行收集，用泵及管道輸送至綜合廢水處理站。

(2)將收集后的高含鹽廢水在復用水池加入相應(yīng)的沉淀劑，在復用水池進行相應(yīng)的反應(yīng)后，進行預(yù)處理。將在廢水處理站收集后的廢水經(jīng)過調(diào)節(jié)池、微生物處理池及反應(yīng)池、沉淀池及濃縮池后得到的清水收集在清水池中，再經(jīng)過超濾裝置后在回收池中進行回收存儲。

(3)從廢水處理站經(jīng)過處理的廢水在回收池中進行回收，再經(jīng)過中水回用系統(tǒng)進行深處理，在中水回用池進行短期存儲。

(4)預(yù)處理后的高含鹽水(復用水)用泵輸送至鉀肥公司生產(chǎn)系統(tǒng)，部分送至純堿裝置和鉀堿裝置進行化鹽，實現(xiàn)資源的回收利用，很大程度上減少金屬鎂一體化項目的用水量。

(5)項目部分裝置產(chǎn)生的廢水經(jīng)集中處理后作為氯化鉀和氯化鈉的化鹽水及其他用水。通過資源的合理配置優(yōu)化，實現(xiàn)裝置內(nèi)部水循環(huán)，節(jié)水減排，促進水資源的綜合利用，為裝置工藝優(yōu)化控制和節(jié)能降耗提供了保障。

(6)廢水生化預(yù)處理。生化廢水主要來自焦化、甲醇、純堿裝置，這些廢水在裝置內(nèi)已采用了生化處理方式，去除了大量的有機物，但水中仍還有接近100 mg/L的難生化的有機物和部分懸浮物以及較高的硬度，如果直接進入膜處理裝置，很容易會堵塞膜，需要進一步去除COD、懸浮物和硬度。而來自焦化裝置的生化廢水可生化性尤其差，因為焦化裝置在生化污水處理過程中已采用多級生化和化學氧化的方法，再采用普通高級氧化的方法對進一步提高廢水的可生化性已很難起到效果，因此本裝置采用臭氧氧化的方法提高廢水的可生化性，然后再進行生化處理去除水中殘余的COD，其工藝路線如下：生化廢水→條件池→石灰軟化→D型濾池→曝氣生物濾池→清水池。

2 各裝置廢水成分指標

金屬鎂一體化項目裝置多，產(chǎn)業(yè)鏈長，各裝置生產(chǎn)工藝的不同，廢水指標各有不同，其主要污染物為COD、氨氮、酚、氰、油等，廢水主要裝置指標如下：

(1)金屬鎂裝置采用新型的鹵水精制技術(shù)，鉀肥生產(chǎn)排放的老鹵水經(jīng)管道和鹽田蒸發(fā)濃縮，提高氯化鎂濃度，同時降低老鹵中硫酸根和硼及其他稀有元素。為不影響生產(chǎn)，按照工序指標要求，必須除去或降低雜質(zhì)離子數(shù)，產(chǎn)生一股高含鹽廢水，此裝置含鹽廢水主要指標為6.74%NaCl、5.88% Na2SO4、0.068% Na2SO3；

(2)焦化裝置生產(chǎn)污水可分為兩部分：接觸粉塵廢水，主要來自熄焦系統(tǒng)的熄焦廢水等，其含有較高濃度的固體懸浮物；焦化裝置含有機物廢水進行收集后，廢水中含有較高的揮發(fā)酚、氰化物、氨氮、石油類等有機物質(zhì)，可進行裝置內(nèi)部的綜合利用。

(3)甲醇裝置在煤氣化過程中產(chǎn)生廢水(黑水)經(jīng)黑水處理系統(tǒng)后，用于煤制漿回收利用，同時產(chǎn)生的煤氣進行變換進行碳氫比的調(diào)節(jié)，其在變換過程中產(chǎn)生含氨冷凝液，經(jīng)黑水系統(tǒng)處理后多余的黑水和含氨冷凝液混合排至界區(qū)外。此裝置含氨廢水指標為：1.65% NH3、1.63%CO2、0.068% H2S、94.87% H2O。

(4)綜合廠由廢水處理及復用水提升組成。廢水處理水量分為生產(chǎn)廢水和生活廢水。此廠復用水池的主要指標為；375 mg/L Na+、20 mg/L K+、174.4 mg/L Mg2+、總硬度為1 266.5 mg/L、pH為6～9。

(5)供熱中心裝置化水處理單元為金屬鎂工業(yè)園區(qū)輸送蒸汽、化學水、電力、壓縮空氣、氮氣、氧氣等資源，是金屬鎂園區(qū)主要的動力和能源保障。此化水單元廢水主要指標為6.74% NaCl、5.88%Na2SO4、0.068%Na2SO3。

(6) PVC裝置生產(chǎn)中產(chǎn)生少量的堿洗含汞廢水，pH值6～9的廢水由車間負責中和、硫化沉淀除汞后，再進入污水處理站，廢水含有SS、COD。

(7) DMTO&PP裝置pH值6～9的廢水預(yù)油處理后，進入污水處理站，廢水含有SS、COD、油。

(8)純堿裝置生產(chǎn)廢水是含氨廢水即蒸氨廢液，其主要組分是溶解性鹽類：10.96%CaCl2，4.58% NaCl，1.32%過燒CaO，pH值11～12。

3 各裝置廢水處理應(yīng)用效果

(1)甲醇裝置含氨廢水可送至純堿裝置蒸吸氨單元進行處理，單位純堿裝置氨耗降低6.6%，有效降低了純堿的氨耗。

(2)焦化裝置將產(chǎn)含有苯、焦油、萘、酚等廢水在裝置內(nèi)部進行收集，生產(chǎn)廢水可利用至甲醇裝置煤漿制備系統(tǒng)，提高甲醇合成有效氣比例。

(3)金屬鎂一體化項目循環(huán)水排污水及部分裝置含鹽廢水，主要用于鉀肥生產(chǎn)使用生產(chǎn)水，純堿裝置和鉀堿裝置化鹽的補充水要求。高含鹽廢水及循環(huán)水排污水用于純堿裝置化鹽時，綜合利用的分析，其純堿的產(chǎn)量相對提高，其原鹽的單耗相對較低。

(4)將經(jīng)過預(yù)處理后的焦化廢水送至甲醇裝置水煤漿制備系統(tǒng)，其裝置內(nèi)的氣化爐產(chǎn)有效氣成分相對提高，同時甲醇廠量也相對提高。

(5)所有的高含鹽廢水送至鹽田及渣場進行蒸發(fā)濃縮，含氨廢水、焦化裝置廢水以及各裝置產(chǎn)生生產(chǎn)廢水全部送至綜合廢水處理站進行兩級處理后送至鉀肥公司生產(chǎn)鉀肥。

(6)各裝置在正常生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)廢水，經(jīng)綜合廢水處理站處理后用于鉀肥生產(chǎn)系統(tǒng)及純堿裝置、鉀堿裝置化鹽和其他設(shè)施使用。

(7)純堿廠氨堿法生產(chǎn)純堿工藝中產(chǎn)生蒸氨廢水量在1 300萬m3/年，2018年新增白泥項目對蒸氨廢液中的固體回收送往動力廠供熱中心燃煤鍋爐作為脫硫劑使用，蒸氨廢液的再利用對鹽湖地區(qū)企業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

4 結(jié)語

金屬鎂一體化項目各裝置對各種廢水實行“清污分流”原則，劃分為生產(chǎn)污水系統(tǒng)、生活污水系統(tǒng)、回用水系統(tǒng)。經(jīng)過裝置內(nèi)部處理、綜合廢水處理、復用水處理以及中水回用系統(tǒng)的深度處理后作為各生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)水補水、化鹽水以及輔助原料來降低純堿、固堿和甲醇等主產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，做到了產(chǎn)業(yè)布局合理化，使裝置內(nèi)部的資源得到更合理的利用，同時也符合國家節(jié)能降耗的大政方針以及柴達木循環(huán)經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)布局和發(fā)展規(guī)劃。