黄波

摘 要：介绍了煤化工企业水系统优化的实际改造案例，切实简化企业废水处理流程，降低废水处理成本，提高水资源利用效率。

关键词：煤化工;废水处理;优化;改造;水资源

随着我国经济的快速发展，环境保护越来越受到国人关注和重视，环境保护管理要求也越来越严，尤其是2015年1月1日新修订的《环境保护法》实施以来，对企业环境保护工作带来了极大的挑战。

为适应国家环保工作的新形势、新要求，贯彻落实《水污染防治法》和《水污染防治行动计划》对企业水污染防治工作的管理要求。同时，以节约水资源及用水成本，实现废水的最优化利用，降低企业产业链运营成本为目的，煤化工企业内部实施水系统优化提高废水复用率及节约水资源具有深远的意义。

某企业规划建设了300万t/a焦化装置、190万t/a甲醇装置、25万t/a聚乙烯装置、25万t/a聚丙烯装置以及20万t/a煤焦油加工装置，建设了配套的动力站、污水处理站等。企业内废水排放种类繁多，水质复杂，配套建设了共计4套污水处理装置。

①450m3/h污水处理装置，于2010年1月建成投用。装置采用“预处理（斜管隔油+气浮）+生化处理（A2/O）+深度处理（一体化高效固液分离器+臭氧活性炭滤池）”工艺，后期根据焦化新增装置排水处理要求，在深度处理工段后增加芬顿高效氧化反应装置，出水全部送至750m3/h污水处理装置进行再处理;

②750m3/h污水处理装置，于2013年5月建成试运行。装置采用“预处理（气化废水沉淀池，平流隔油+气浮）+生化处理（A2/O）+深度处理（高效氧化+BAF曝气生物滤池）”工艺，出水全部进入750m3/h中水回用装置继续处理;

③550m3/h清净下水回用装置，于2013年8月份建成投用。主脱盐装置采用反渗透工艺，基本工艺流程：废水调节池+机械加速澄清池+多介质过滤器+超滤+反渗透装置。装置产品水水质达到《城市污水再生利用·工业用水水质》（GB/T 19923-2005）敞开式循环冷却水系统补充水水质标准要求，用于循环水补水;

④750m3/h中水回用装置，于2014年9月建成试运行。主脱盐装置采用反渗透工艺，基本工艺流程：废水调节池+机械加速澄清池+多介质过滤器+超滤+反渗透装置。装置产品水水质达到产品水水质达到《城市污水再生利用·工业用水水质》（GB/T 19923-2005）敞开式循环冷却水系统补充水水质标准要求，用于循环水补水。

水系统总体优化思路：一是将污染物種类单一的废水，生化处理后直接回用于生产装置;二是将不同浓度的生产污水进行分类排放处理，从排污点将清净废水分离，排入清下水回用装置;三是将难处理的废水进行预处理净化，减轻后系统处理压力。主要改造方式为污水处理装置改造、废水排放路径改造及管理优化改造。

1 污水处理装置改造

将450m3/h污水处理装置生化系统分成两部分，一组生化池用于处理易处理的烯烃DMTO装置废水，另外两组生化池用于处理难处理的废水，诸如焦化蒸氨废水、甲醇气化灰水、甲醇含氨废水和焦油加工分离水等，生活污水用于调节进水负荷。

①烯烃DMTO装置废水生化处理后直接回用，烯烃DMTO装置排放的急冷水及净化水主要污染物为悬浮物及COD，因水质较好，且不含钙镁等易结垢的金属离子，采用冷却后经沉淀隔油气浮处理后，根据出水水质可替代脱盐水回用。园区通过新建一座高密度沉清池去除悬浮物后，再通过改造450m3/h污水处理装置一组生化系列为“A/O+一体化固液分离器+活性炭生物滤池”工艺，污水经处理后，产水COD≤60mg/l，悬浮物≤10mg/l直接用于甲醇气化装置作为机泵密封水，代替原本使用的脱盐水，大大减少了该股废水的处理成本，同时减少了园区脱盐水的制水压力。根据其可代替脱盐水使用的水质条件，也可替代新鲜水回用于催化异构湿式空冷用水，还可替代焦化装置部分生产用水，亦可作为循环水装置补水、烯烃分离装置水洗塔冲洗水或深度利用;

②焦化废水中的COD、NH3-N和酚、氰的浓度较高，有机物成分复杂，大多以芳香族及杂环化合物的形式存在，且含有一些有毒的物质，是一种可生化性差、处理难度大的工业废水。该股废水进入450m3/h污水处理装置处理后，进入750m3/h污水处理装置再次进行处理。COD、氨氮处理负荷在450m3/h污水处理装置较高，增加了污水处理装置负担，且整体处理工艺流程长。

甲醇气化的黑水进入沉降槽，沉降槽底部的於浆大部分通过沉降槽底流泵送入压滤机，少部分根据生产运行调控送至洗煤沉降槽，经洗煤沉降处理后，灰水继续返回沉降槽，灰水槽出水通过灰水泵部分作为装置冷却水，多余部分经废水冷却器后排至750m3/h污水处理装置。气化黑水中富含细渣，利用其多孔吸附的原理，将其与焦化蒸氨废水混合，吸附降低废水中的COD、氨氮等污染物。

通过改造，将园区蒸氨废水、甲醇气化黑水、甲醇含氨废水和焦油加工分离水利用洗煤厂浓缩池直接混合，通过投加絮凝剂去除悬浮物后，出水再进入450m3/h污水处理装置。实际优化证明该两股废水混合后，COD及氨氮下降明显，现只用450m3/h污水处理装置“预处理（斜管隔油+气浮）+生化处理（A2/O）+一体化高（下转第49页）（上接第47页）效固液分离器”段即可进入下一套污水处理装置，简化了原来的废水处理流程，很大程度上降低了污水处理的运营成本。

2 废水排放路径改造

①锅炉定期排水、连排水较其他废水属于清净废水，将原本排至750m3/h清净下水回用装置的该股废水全部回收至化水装置的原水箱，减少该股废水的污水处理成本，且减少了制取脱盐水使用新鲜水的补入量;

②将原进入450m3/h污水处理装置生产废水提升井内的焦化生产污水、甲醇生产污水、烯烃生产污水及催化装置生产污水（均为重力流）直接提升至750m3/h污水处理装置进行处理，省去450m3/h污水处理装置全部处理流程，很大程度控制了污水处理成本;

③将锅炉化水装置低含盐的超滤反洗排水、离子交换器再生反洗及正洗排水全部回收至清净下水管网，不再进入高盐水池排放，实现装置低含盐废水和高含盐废水单独处理回用。

3 管理优化改造

①企业内部建立了排污收费制度。严格控制各装置废水水量、水质、水温及总量。为进一步提高公司各生产单位对环境保护工作的认识，2015年起，公司内部市场化运作模式，建立了污染物排放内部收费机制，制定了内部排污收费标准;

②园区零散蒸汽凝液回收项目将生产装置及园区公共管网零散蒸汽凝结水回收至凝结水精制单元，蒸汽凝结水回收率由78.98%提高到80.53%，减少了制备脱盐水的新鲜水使用量，同时凝结水不再进入污水处理装置和膜回用装置，节约了水处理运营成本;

③对园区所有新鲜水使用点加装流量计，监督生活用水节水具体措施及使用量，共计新增100多块生活用水计量表，根据统计数据及减排方案落实情况，进一步减少新鲜水使用量，进而减少污水处理装置进水负荷。

以上优化自2017年完成以来，各废水处理装置负荷明显得到较大改善，废水处理流程简化明显，处理总量较优化之前明显减少，很大程度节约了企业的废水处理成本。

4 结语

①在煤化工行业现阶段的发展对我国经济发展有着重要的意义，用水量也是企业可持续发展的重要组成部分。如何利用好有限的水资源，提高废水的复用效率是每个企业要攻关的课题。相关企业在日后的发展过程中更要挖掘水系统优化的潜力，加强工作人员节约环保的理念，从而节约运营成本、提升企业效益;

②企业正常生产过程中要对园区内的废水排放量、废水水质及废水中污染物种类等进行深入分析;研究已有水处理装置、生产废水排放路径以及生产用、排水系统的水质特性，进而开展相关试验进行可行性论证，并多次组织相关技术人员进行讨论，形成优化方案并组织进行实施，做好“清污分流、分质处理、阶梯利用”。