1、一 、 煤化工废水零排放的意义 二 、 煤化工水系统 三 、 煤化工 水系统零排放整体解决方案 四 、 东华科技在国内典型煤化工废水零排放案例 五 、 对煤化工废水零排放项目的几点思考 一、煤化工废水零排放的意义 1. 零排放概念 煤化工水系统实现零排放 ， 即对化工生产中所产生的生产废水 、 污水 、 清净下水等经过处理 ， 水全部用于回用 ， 除结晶盐外 对外界不排放废水 ， 称作为 “ 零排放 ” 。 对于目前在建和拟建的煤化工项目 ， “ 零排放” 尤其重要 ， 既解决一部分水资源问题 ， 又不对当地的环境和生态造成污染和破坏 ， 同时也是项目能否被核准和持续运行的最重要的必要因素之一
2、 。 零排放的意义 2.节约水资源 新型煤化工项目耗水量巨大 ， 年用水量通常高达几千万立方米 。 煤化工的快速发展引发了区域水资源供需的失衡 。 我国煤炭资源主要集中在北方和西北 ， 恰恰这些地方水资源严重不足 。 目前这些地方已出现了水权纷争 ， 这种情况如果发展下去 ， 会影响当地工业和农业的正常发展 ， 而且还会带来很多社会问题 ，水系统零排放 ， 将废水最大限度回用 ， 可节约水资源 ， 缓解水资源严重短缺的困境 。 零排放的意义 3. 保护生态环境 ， 避免水体和地下水污染 煤化工企业用水量大 ， 其排放的废水主要来源于煤炼焦 、 煤气净化及化工产品回收精制等过程 。该类废水水量大
3、 ， 水质复杂 ， 含有大量的有机污染物 、 酚 、 硫和氨等 ， 并且含有大量的联苯 、 吡啶吲哚和喹啉等有毒污染物 ， 毒性大 。 在煤炭资源丰富的地域 ， 往往是既缺水又无环境容量 、 生态脆弱 、甚至有的地区无排放水体 。 如新疆伊犁地区 、 宁夏、 内蒙等煤化工基地 ， 实施零排放能有效保护生态环境 ， 避免水体和地下水污染 。 零排放的意义 4. 回收盐资源 副产硫酸钠 、 氯化钠等 ， 变废为宝 。 要不要零排放 ？ 能不能零排放 ？ 零排放的意义 二、 煤化工水系统 1. 煤化工水系统分类 给水系统排水系统生活给水生产给水消防给水循环水锅炉补给水净水站(消毒)净水站(不消毒)消
4、防站及系统循环水站脱盐水站生活污水生产污水冲洗及初期雨水雨水系统循环水排污脱盐水站排污污水处理站中水回用及零排放系统事故排水 事故水池水系统2.水系统零排放逻辑及主要装置 净化站循环水站回用水站蒸发结晶事故池NaCl检修时切换生活用水新鲜水补水排污水排污水浓盐水高浓盐水脱盐水站新鲜水补水风吹、蒸发生成脱盐水检修时切换Na SO 杂盐2 4提升回装置处理回用水补水回用水补水小流量 小流量事故时原水生产污水生活污水产品水排污水产品水产品水生物污泥无机泥(含水率40%)外卖去化工厂作为原料外卖去化工厂作为原料生产用水污水站出水本工程界区3.水系统零排放进出物料 物料进：原水 物料出：生化污泥 （ 泥
5、饼 ） 无机污泥 （ 主要是碳酸钙 、 石灰等 ） 氯化钠 （ 资源化 ） 硫酸钠 （ 资源化 ） 杂盐 （ 同时含较高浓度的 CODcr） 三、 煤化工 水系统零排放整体解决方案 水系统实现零排放的关键处理单元 n 1、污水处理：去除有机物； n 2、回用水处理：大部分水回用； n 3、浓盐水提浓：减少蒸发结晶的规模； n 4、蒸发结晶：结晶盐产出，实现水零排放 n 基础： 1、 2，重点： 3、 4 n 难点： n 5、 杂盐分离：由混合盐分离单质盐。 1、污水处理 1.1 污水处理的目标： 去除大部分的有机物即 COD、油、氨氮、酚等物质，出水满足一级 A或一级 B的标准，使水质能满足进
6、入回用水处理的要求。 主要指标： CODcr 50 60mg/L NH3-N 5mg/L 油 1mg/L SS 10mg/L 1.2 水质特点 鲁奇气化炉工艺： CODcr高： 3500-4000mg/L 氨氮高： 200-300mg/L 含酚高： 600-800mg/L 有毒性，可生化性差，难处理 粉煤炉、水煤浆炉工艺： CODcr低： 300-500mg/L 氨氮高： 200-300mg/L 可生化性好，易处理 1.3 污水处理的处理路线 预处理 +生化处理 +深度处理 1.4 预处理 主要去除悬浮物、油、沉淀物等杂质，主要为物理法。常用的技术：调节、沉淀、隔油、气浮等。 1.5 生化处理
7、 （ 1）鲁奇工艺废水： 要去除大部分的酚、 CODcr、氨氮、总氮等。 建议工艺：厌氧 /水解 +二级 A/O工艺。 （ 2）粉煤炉、水煤浆炉工艺废水： 要去除大部分的氨氮、总氮 建议工艺：二级 A/O工艺。 1.6 深度处理 为了满足进入回用水处理要求，尽量降低污染物浓度； 水质特点： CODcr、难生化 一般采取的技术路线： 絮凝沉淀 /气浮 +高级氧化改性 +深度生化 +过滤、消毒等 1.7 其它说明 污水处理对盐含量基本没有去除率 后续若有回用处理或零排放，不建议采用芬顿氧化（会提高系统盐含量） 生化剩余污泥的妥善处置需要关注（危废） 要充分考虑到含酚废水生化处理过程中产生的泡沫。
8、2、回用水处理 2.1 回用水处理的目标： 将污水处理站出水、清净废水（主要是循环水站和脱盐水站的排污水）等大部分回用，回用至循环水站作为补充水，回用至脱盐水站作为其水源等。 回用水站的回收率一般采取 65-75%。 部分为了提高回收率可提高至 80-85%，但需要做特殊的中间处理。 2.2 水质特点 清净回用部分硬度高 污水回用部分含有有机物 2.3 回用水处理技术路线 方法很多，蒸馏、离子交换、膜处理，目前常规的采用双膜处理。 对于硬度高：需要考虑除硬，一般用药剂软化 对于含有有机物：做好杀菌、膜清洗措施，选择抗污染膜等措施 目前常规处理路线： 调节 +软化澄清 +过滤 +超滤 +反渗透
9、2.4 注意事项 若生化污水和清净废水的水量均较大，建议将生化污水和清净废水分开单独处理。 由于生化污水含有有机物，注意考虑杀菌避免膜中滋生微生物，反渗透前还原剂投加要充分。 由于软化出水，其碳酸钙是接近饱和浓度，后续需要充分考虑结垢风险。 避免超滤的污染需要注意：杀菌、反洗、 CEB、CIP等措施。 对反渗透膜的清洗需要考虑洗微生物和结构物的差别。 3、浓盐水提浓 3.1 浓盐水提浓的目标： 蒸发结晶一般采用热法处理，为了减少其规模，节约投资和减少能耗。 该单元目前是难点，技术路线很多。 目前有成功工程案例的可以将盐分浓缩至 5-6%。 有在设计或施工项目目标高达 10-15%。 需要在投资
10、、能耗、可靠性之间选择平衡。 3.2 水质特点 盐分高、硬度高、含有硅、有机物含量高。 3.3 技术路线 方法很多： 纳滤膜技术； 高效反渗透技术； 高压膜技术； 振动膜技术； 特殊结构抗污染膜技术； 电渗析技术。 3.4 注意事项 虽然方法很多，都需要考虑有机物污染、硅结垢（视水质情况）、硬度的结垢等因素。 建议做好预处理： 调节：为了后续的稳定性 药剂除硬：去除大部分硬度 离子交换：彻底去除硬度，可以避免膜结垢以及蒸发结晶结垢。 4、蒸发结晶 4.1 蒸发结晶的目标： 蒸发结晶一般采用热法处理。 国内案例有： 机械压缩降膜式蒸发器、多效蒸发结晶器等 目标：将高盐水中的盐结晶，蒸馏水回用，实
11、现水的零排放。 结晶出的混盐产量大，且是危废，没有出路， 目前环保部要求不能只结晶出混盐，要求大部分盐进行资源化利用和危废减量化。 4.2 水质特点 盐分高腐蚀性强； 硅含量高易结垢（视水质情况） 有机物含量高； 盐分复杂，且经常变化。 4.3 技术路线 目前思路是将 NaCl、 Na2SO4分离处理，资源化，剩余的杂盐、 COD以及其它成分合并成杂盐结晶。 盐化工中芒硝分离技术是成熟的，可以借鉴。但是其水质与废水零排放有较大区别。 目前国内尚未有成功案例。 我公司正在进行分质盐结晶的研发。 四、东华科技在国内典型煤化工水系统零排放项目 1、东华科技与化工水处理 自 1963年建院 （ 化工部
12、第三设计院 ） 以来 ， 50多年来一直潜心工业污水处理的研发 、 工程化； 全国化工给排水设计技术中心站设在我公司； 主编 化学工业污水处理与回用设计规范 GB50684-2011 参编国家 、 行业多项水处理标准规范； 核心期刊 工业用水与废水 主编单位； 设计资质：综合甲级 总承包资质：甲级 咨询 、 造价资质：甲级 环境污染治理设施运营资质：甲级 （ 工业废水 、 生活污水 ） 质量 、 环境 、 职业健康安全 三合一体系认证 几百项各类工业污水处理工程成功案例 。 2、东华科技煤化工污水处理领域近几年工程业绩 序号 项目名称 气化炉型 工作内容 达标要求 投运时间 1 中煤鄂尔多斯能
13、源化工有限公司图克年产 200万吨合成氨 350万吨尿素项目 BGL EPC 零排放 2013.10 2 伊犁新天年产 20亿方年煤制天然气项目 碎煤加压 EPC 零排放 机械竣工 3 苏新能源和丰有限公司 20亿方 /年煤制天然气项目 碎煤加压 总体设计 工程设计 零排放 设计中 4 中电投伊南 20亿方 /年 SNG总体、气化、空分及公辅装置 GSP 总体设计 工程设计 零排放 设计中 5 神华煤制油鄂尔多斯分公司煤液化污水深度处理实施方案 SHELL 工程设计 零排放 2012.12 6 伊泰 -华电甘泉堡 540万吨 /年（一期 180万吨 /年）煤基多联产综合项目 HT-L气化 总体
14、设计 工程设计 零排放 设计中 7 安徽曙光化工集团改造升级项目煤制氢装置 多元料浆 EPC 达标排放 建设中 8 黔希煤化工投公司 30万吨 /年乙二醇项目 HT-L气化 EPC 达标排放 建设中 9 蒙大 120万吨 /年二甲醚项目一期工程 多元料浆 EPC 达标排放 建设中 10 沧州正元年产 60万吨合成氨、 80万吨尿素项目 HT-L气化 工程设计 达标排放 建设中 序号 项目名称 气化炉型 工作内容 达标要求 投运时间 11 安阳盈德气体有限公司 40万吨合成氨、 70万吨/年尿素项目配套 150000Nm3/h合成气工程 多喷嘴对置 工程设计 达标排放 建设中 12 徐矿 150
15、万吨 /年甲醇项目首期工程 GE 工程设计 达标排放 2013.5 13 合肥四方化工集团有限责任公司搬迁工程 多元料浆气化 工程设计 达标排放 2013.4 14 六盘水市老鹰山煤基气化项目一期工程 多元料浆气化 EPC 达标排放 2010.12 15 灵谷化工年产 30万吨合成氨 52万吨尿素项目 多喷嘴对置 工程设计 达标排放 2009.6 16 贵州天福化工有限责任公司年产 30万吨合成氨及 15万吨二甲醚项目 SHELL EPC 达标排放 2009.5 17 大黄山鸿基焦化焦炉煤气综合利用项目 焦炉气转化 EPC 达标排放 2010.10 18 大化集团松木岛厂区年产 30 万吨合成氨置 GE 工程设计 达标排放 2008.6 19 华亭中煦 60万吨 /甲醇工程 多元料浆气化 EPC 达标排放 2009.5 20 义马煤业综能气体分离产品项目 U-GAS 工程设计 达标排放 2012.6 神华煤直接液化项目 中煤鄂尔多斯能源化工有限公司图克化肥项目 伊犁新天年产 20亿立方米煤制天然气项目 伊泰甘泉堡煤制油项目 苏新能源煤制天然气项目 中电投伊南煤制天然气项目 中电投霍城煤制天然气项目 中海油大路工业园煤制天然气项目 煤化工污水零排放项目业绩
