石家莊工大讓廢水零排放成現實

                                                ---轉載自《中國煤化工》雜志

  圖克，內蒙古自治區一個名不見經傳的小鎮，今年以來卻引起了各方關注。因為這里建成了中國首個煤化工廢水系統內零排放示范項目——中煤鄂爾多斯能源化工公司一期年產100萬噸合成氨、175萬噸尿素、2.08億立方米/年液化天然氣項目（以下簡稱圖克項目）。該項目的成功運行，無疑為煤化工項目廢水零排放提供了有益借鑒。而幫助項目打通廢水零排放“最后一公里”的，正是石家莊工大化工設備有限公司（以下簡稱石家莊工大）。

                            中煤鄂爾多斯能源化工公司污水處理廠
     據了解，圖克項目的廢水中化學需氧量高達3000～5000毫克/升、總酚700～800毫克/升、氨氮200～300毫克/升。同時含有多元酚、焦油、吡啶、異喹啉、聯苯、三聯苯、脂肪烴等復雜組分。為解決成分復雜的廢水處理難題，圖克項目斥資14.8億元，采用國內外先進技術組合，建成了氣化廢水→酚氨回收→生化處理（與循環水系統的外排水一起）→中水池→膜濃縮→清水（返回系統再利用）+濃鹽水（約200立方米/小時）→蒸發濃縮（高壓反滲透+MVR壓縮組和工藝，將濃鹽水進一步縮減至60立方米/小時）→蒸發塘等廢水處理系統（其中，蒸發結晶單元投資3.5億元，所建蒸發塘面積42公頃）。其他指標都設計達標，但進入蒸發塘的濃鹽水中的化學需氧量濃度高達4000毫克/升，使得蒸發結晶析鹽困難。加之濃鹽水中有機污染物含量高，對周邊空氣質量形成污染。尤其遇到冬季或雨雪天氣時蒸發塘作用難以發揮，而企業需每天不間斷排放濃鹽水，使得蒸發塘存在巨大安全隱患與環境風險。
     為徹底解決上述問題，經大量調研、考察、論證，圖克項目最終決定新上一套由石家莊工大設計并供貨的濃鹽水多效蒸發結晶脫鹽裝置，通過結晶把濃鹽水中的鹽全部結晶出來。

                     石家莊工大公司提供的污水蒸發結晶混鹽裝置
     針對圖克項目的濃鹽水問題，石家莊工大量體裁衣地開發了具有特殊破沫功能和流態化晶體床結構的蒸發結晶器。按照新的工藝路線，原用于建設蒸發塘的土地和投資完全可節省下來，只需投資幾千萬元建一個占地和投資很小的事故池（供檢修或化工裝置異常時使用）和一套蒸發結晶裝備，既節約了投資，又節約了土地。2014年11月，該裝置在圖克項目投用以來，已經平穩連續運行8個月，每小時結晶分離混鹽1.5～3噸，按進蒸發結晶器濃鹽水（含鹽約20%）計，每噸處理費用約41元（蒸汽80元/噸，電0.47元/度），從而使圖克項目成為國內首個廢水零排放的煤化工項目。
     據了解，石家莊工大是國內蒸發結晶領域的企業，擁有全國化工行業蒸發和結晶節能工程研究中心和河北省蒸發結晶及干燥工程研究中心兩個研發和工程化機構。該公司首席技術專家、河北工業大學教授張繼軍博士帶領的團隊專為復雜濃鹽水處理開發的多效蒸發結晶工藝，具有適應范圍廣、操作彈性大、能耗低、對進料濃鹽水中的有機物、化學需氧量以及其他雜質影響適應性高等特點，已先后在華魯恒升化工股份有限公司5萬噸/年煤制乙二醇、陜西未來能源化工有限公司110萬噸/年煤間接液化、黔希煤化工投資有限公司30萬噸/年煤制乙二醇，以及延長中煤榆林能源化工公司180萬噸/年煤制甲醇、150萬噸/年渣油催化熱裂解、60萬噸/年甲醇制烯烴、60萬噸/年聚乙烯、60萬噸/年聚丙烯綜合項目成功應用。
     談到下一步的打算，張繼軍表示，結晶分離出來的混鹽雖然可以用作鹽硝聯產的原料，但用途較窄，需求量 不大，絕大部分混鹽只能當作普通固廢或危險固廢隔離堆放，并未實現固廢的資源化利用。目前，普通固廢的處理費用約500元/噸，危險固廢處理費用超過5000元/噸，居高不下的固廢處理成本企業難以承受。為此，石家莊工大又開發了混鹽結晶分離提純技術。這一技術現已完成實驗室小試，正與包括中煤鄂爾多斯公司、伊犁伊泰煤制油公司、蘇新能源和豐公司、新疆龍宇公司、中安聯合公司等數家煤化工企業進行技術溝通，以期盡快實現工業化應用。

                              污水處理后的蒸發混鹽
     “硫酸鈉與氯化鈉均是需求多、銷量大的基本化工原料，不存在銷售問題，因此，混鹽結晶分離提純技術一旦得到推廣應用，不僅能徹底解決煤化工企業固廢處理難題，還能為企業節約大量固廢處理費用并帶來銷售鈉鹽產品產生的收益，具有良好的節能減排與經濟效益?！睆埨^軍信心滿滿地對記者說。