煤化工發(fā)展如何破解污水處理困境
——訪化工污染控制知名專家、南京工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院院長(zhǎng)徐炎華
徐炎華，南京工業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院院長(zhǎng)，博士生導(dǎo)師，國(guó)家“千人計(jì)劃”特聘專家，國(guó)家煤化工專業(yè)委員會(huì)委員，國(guó)家可持續(xù)發(fā)展研究會(huì)理事，中國(guó)石油和化工行業(yè)煤炭清潔轉(zhuǎn)化節(jié)水減排工程實(shí)驗(yàn)室主任，江蘇省化工污染控制與事故應(yīng)急工程技術(shù)研究中心主任，主要從事工業(yè)水污染控制、有毒惡臭工業(yè)廢氣治理、工業(yè)固廢資源化新技術(shù)、新材料和新裝備的創(chuàng)新研發(fā)與工程應(yīng)用，主持完成多項(xiàng)國(guó)家“863”重大專項(xiàng)課題、國(guó)家重大水專項(xiàng)課題、國(guó)家重大科技支撐計(jì)劃課題等，獲省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)5項(xiàng)（其中一等獎(jiǎng)2項(xiàng)），是我國(guó)化工污染控制與工業(yè)節(jié)水減排方面的知名專家。
今年以來(lái)，不少煤化工項(xiàng)目的環(huán)評(píng)遭到了環(huán)保部的否決。煤化工項(xiàng)目要發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題已是繞不過(guò)去的坎。目前煤化工環(huán)境問(wèn)題的難點(diǎn)有哪些？到底有哪些行之有效的解決辦法？帶著這樣的疑問(wèn)，記者專訪了我國(guó)化工污染控制與工業(yè)節(jié)水減排方面的知名專家、南京工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院院長(zhǎng)徐炎華教授。
不贊同一刀切取締蒸發(fā)塘
記者：您如何看待目前煤化工的環(huán)境問(wèn)題？
徐炎華：前一陣兒我參與了中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的西部4省區(qū)煤化工企業(yè)的專項(xiàng)調(diào)研，重點(diǎn)關(guān)注了煤化工行業(yè)面臨的環(huán)境問(wèn)題。經(jīng)過(guò)7、8天調(diào)研，我的總體感覺(jué)是喜憂參半。喜的是不少煤化工企業(yè)在氣化、轉(zhuǎn)化等關(guān)鍵技術(shù)和裝備的國(guó)產(chǎn)化、大型化上取得了明顯的突破。有些煤化工集中區(qū)在煤電多聯(lián)產(chǎn)、煤基產(chǎn)品的延伸和拓展以及煤化工與石油化工的互補(bǔ)共生方面進(jìn)行了積極而富有成效的探索。憂的是，行業(yè)面臨的環(huán)境問(wèn)題非常突出，缺水和水污染已成為行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵制約。一些正在大力發(fā)展煤化工的地區(qū)，一方面水資源嚴(yán)重匱乏，另一方面生態(tài)脆弱，沒(méi)有環(huán)境容量。一些企業(yè)在總結(jié)匯報(bào)中自稱污水實(shí)現(xiàn)了零排放，而實(shí)際具體處理工藝、回用去向說(shuō)不清道不明，經(jīng)不住推敲。由于缺乏有效的監(jiān)控監(jiān)管手段，企業(yè)實(shí)際的污水處理效果、中水回用率及單位產(chǎn)品水耗難以掌握，情況令人擔(dān)憂。
記者：騰格里沙漠污染問(wèn)題讓蒸發(fā)塘成了眾矢之的。據(jù)說(shuō)有的煤化工項(xiàng)目就因?yàn)樵O(shè)置了蒸發(fā)塘而被否了，對(duì)此您怎么看？
徐炎華：設(shè)置蒸發(fā)塘的初始目的，是為了接納高鹽分、低化學(xué)需氧量的污水。在我國(guó)蒸發(fā)量大的西北地區(qū)，利用太陽(yáng)能，將污水進(jìn)行自然蒸發(fā)濃縮，可大大節(jié)約企業(yè)建設(shè)蒸發(fā)裝置的投資和蒸發(fā)結(jié)晶的運(yùn)行成本。對(duì)于投資大、效益偏低的煤化工項(xiàng)目，蒸發(fā)塘的設(shè)置為企業(yè)低成本地處理高鹽污水提供了一個(gè)切實(shí)可行的解決途徑。遺憾的是，一些企業(yè)錯(cuò)誤地把蒸發(fā)塘當(dāng)作污水暫存池、事故池，將大量高濃污水直接排入，有的甚至造成了環(huán)境污染事故，完全違背了政府批準(zhǔn)建設(shè)蒸發(fā)塘的初衷。
一些地方政府因此一刀切地取締了蒸發(fā)塘，要求企業(yè)做到污水絕對(duì)的零排放。個(gè)人認(rèn)為，蒸發(fā)塘出現(xiàn)污染事故的原因是多方面的，錯(cuò)不在蒸發(fā)塘本身，監(jiān)控監(jiān)管不到位、政策不配套是其中的重要原因。蒸發(fā)塘中真正低化學(xué)需氧量、低毒性、高鹽污水一般不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重影響。因此，對(duì)蒸發(fā)塘一刀切的決策在科學(xué)性、合理性和實(shí)際可行性上是存在一定問(wèn)題的。
如何加強(qiáng)監(jiān)控監(jiān)管，確保排入蒸發(fā)塘污水的水質(zhì)、水量達(dá)到設(shè)定要求才是關(guān)鍵。此外，如何出臺(tái)合理配套的相關(guān)政策，對(duì)超標(biāo)、超量排污企業(yè)增收排污費(fèi)或給予一定的處罰，而對(duì)達(dá)標(biāo)減排的企業(yè)給予相應(yīng)的補(bǔ)貼和獎(jiǎng)勵(lì)，同時(shí)對(duì)企業(yè)新鮮水耗量在核定單位水耗下實(shí)行梯級(jí)收費(fèi)，這些舉措將有助于扭轉(zhuǎn)目前煤化工企業(yè)存在的濫用蒸發(fā)塘、對(duì)節(jié)水減排既無(wú)壓力也沒(méi)動(dòng)力的被動(dòng)局面。
實(shí)現(xiàn)近零排放更為科學(xué)合理
記者：目前行業(yè)內(nèi)對(duì)零排放和近零排放仍有爭(zhēng)議，您的觀點(diǎn)如何？
徐炎華：污水零排放是指無(wú)任何廢水廢液排出廠外，也就是說(shuō)濃鹽水都不能外排，所有高濃鹽水必須蒸發(fā)結(jié)晶。然而，依靠蒸發(fā)裝置進(jìn)行蒸發(fā)除鹽，投資和運(yùn)行成本企業(yè)往往難以承受，而且結(jié)晶鹽目前還沒(méi)有好的出路。按照現(xiàn)有的環(huán)保規(guī)定，此類鹽渣屬于危廢，需由專門(mén)的危廢處置單位處置。由于處置費(fèi)用高，不僅企業(yè)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)重，而且由于不少地方危廢處置能力嚴(yán)重不足，難以實(shí)現(xiàn)就地處置。
近來(lái)，一些單位正在加緊研究高含鹽污水分質(zhì)結(jié)晶技術(shù)，尋求結(jié)晶鹽資源化利用。但是這些研究仍處于小試、中試階段，尚需進(jìn)一步考察其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和實(shí)際工程化應(yīng)用的可行性。
鑒于上述實(shí)際情況，統(tǒng)盤(pán)考慮生態(tài)環(huán)境保護(hù)的需要和煤化工企業(yè)的實(shí)際治污能力以及現(xiàn)有的環(huán)保技術(shù)水平，個(gè)人認(rèn)為，在嚴(yán)格實(shí)施污水分類收集、分質(zhì)處理和全流程優(yōu)化的基礎(chǔ)上，將濃縮后的少量高含鹽低化學(xué)需氧量達(dá)標(biāo)污水排入蒸發(fā)塘，實(shí)現(xiàn)污水的近零排放，更為科學(xué)合理、切實(shí)可行。
技術(shù)是實(shí)現(xiàn)近零排放的關(guān)鍵
記者：那么您對(duì)煤化工污水實(shí)現(xiàn)近零排放有什么建議？
徐炎華：目前煤化工項(xiàng)目在污水近零排放方面還是有許多問(wèn)題的。
首先，污水處理設(shè)計(jì)與主體工藝設(shè)計(jì)通常不是由同一個(gè)單位完成，設(shè)計(jì)工作相互脫節(jié)，沒(méi)有做到無(wú)縫對(duì)接。而對(duì)于一個(gè)近零排放項(xiàng)目，污水處理系統(tǒng)與主體生產(chǎn)裝置之間高度關(guān)聯(lián)耦合。用水點(diǎn)、產(chǎn)污點(diǎn)、中水回用點(diǎn)以及污水收集處理與回用之間應(yīng)該是一個(gè)有機(jī)的整體。只有將污水處理和主體工藝設(shè)計(jì)之間統(tǒng)盤(pán)考慮、同步設(shè)計(jì)，才有可能實(shí)現(xiàn)真正意義上的近零排放。
其次，現(xiàn)有污水處理工藝在針對(duì)性和有效性上普遍存在問(wèn)題。煤制氣（魯奇爐或英國(guó)液態(tài)排渣魯奇氣化爐）、煤制油（直接液化）和煤制蘭炭項(xiàng)目一般會(huì)產(chǎn)生含高濃度酚氨的有毒污水，傳統(tǒng)的“簡(jiǎn)單預(yù)處理+生化”處理工藝往往難以穩(wěn)定有效地運(yùn)行。即使后續(xù)的膜處理和蒸發(fā)除鹽配套完備，也難以實(shí)現(xiàn)近零排放。一個(gè)突出的技術(shù)問(wèn)題就是缺乏必要的預(yù)處理。選擇有效而經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)化預(yù)處理技術(shù)，將污水中大量的毒性有機(jī)物進(jìn)行高效降解，可以顯著改善后續(xù)生化處理系統(tǒng)的有效性和運(yùn)行穩(wěn)定性。上述污水中，往往不僅含有高濃度有機(jī)毒物，而且還含有大量的油性物質(zhì)和懸浮物（煤塵、煤粉），常常導(dǎo)致酚氨回收裝置結(jié)垢和堵塞，使系統(tǒng)不能穩(wěn)定運(yùn)行。因此必須采取有效而經(jīng)濟(jì)的前處理技術(shù)，在酚氨回收單元前將污水中大量的油性物質(zhì)和懸浮物高效脫除，以確保酚氨回收裝置以及后續(xù)污水處理系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行。
再次，目前污水處理工藝中往往存在技術(shù)碎片化、集成度不高的問(wèn)題。現(xiàn)有煤化工項(xiàng)目存在多個(gè)單位分段實(shí)施，各單元技術(shù)之間存在匹配度差、難以有效銜接和集成度低的現(xiàn)象。有的企業(yè)清污分流、污水分類收集、分質(zhì)處理不到位，重視末端處理，忽略過(guò)程節(jié)水。個(gè)人認(rèn)為，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)水減排，應(yīng)加強(qiáng)污水處理全流程工藝優(yōu)化，并應(yīng)用系統(tǒng)工程原理，積極引入“水夾點(diǎn)”技術(shù)，大力推進(jìn)水的梯級(jí)利用和分質(zhì)回用。在此基礎(chǔ)上建立全廠水平衡，建設(shè)中水島，實(shí)現(xiàn)全廠回用水的柔性調(diào)度。