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理念创新驱动,工业废水资源化

发布时间 2014-12-15  点击量:676次  

    全球化概念——“废水资源化”


 Zero Liquid Discharge,简称:ZLD,百度百科的解释是指无限地减少污染物和能源排放直至为零的活动:即利用清洁生产,3R(Reduce、Reuse、Recycle)及生态产业等技术,实现对自然资源的完全循环利用,从而不给大气,水体和土壤遗留任何废弃物。ZLD是二十世纪七十年代以来首先由经济发达国家提出、研究和应用的。由于火电厂耗水量大,且有大量的余(废)热可供利用,因而开始ZLD应用的主要领域是火力发电厂。根据2008年国家质量监督检验检疫总局颁布的GB/T21534-2008《工业用水节水术语》,对ZLD的解释为企业或主体单元的生产用水系统达到无工业废水外排。当前我国的ZLD主要还是指“废水排放为零”即“废水ZLD”。


  迫在眉睫——工业领域水资源循环利用


  近年来,我国的煤化工项目迅猛发展。据不完全统计,全国煤制烯烃的在建及拟建产能达2800万吨,煤制油达4000万吨,煤制天然气近1500亿立方米,煤制乙二醇超过500万吨。“十二五”期间,我国煤化工基建投资近20000亿元,15个煤化工示范项目将获批,这些项目全部建成之后,我国将是世界上产能最大的新型煤化工国家。
  煤化工项目耗水量和废水排放量均巨大。据了解,每吨甲醇的生产需用水高达10~15吨,年产20万吨的甲醇装置每小时排放废水达上百吨;一套“18·30工程”(18万吨合成氨、30万吨尿素)循环水用量达2万立方米/小时;10万吨二甲醚项目一天就需要8000吨水。例如,仅地处宁夏自治区中东部的神华宁东煤化工基地的循环水装置,其最大水处理量就超过北京城区的1.68倍。据中科院地理所今年8月的一份报告显示,15个将获批的煤化工示范项目到2015年的总需水量每年可达11亿立方米。如果加上采煤、火电,到“十二五”末,中国煤炭基地的建设将消耗水资源约100亿立方米,相当于四分之一条黄河正常年份可供水量。加之我国大型煤化工基地大都分布在山西、陕西、内蒙古、宁夏等西北部干旱省份,水资源已经非常珍贵。大力发展煤化工产业,就意味着需要向河流、向地下要水,要建坝、截流,要排放污染,必将加剧水资源短缺矛盾,给黄河等西北命脉河流带来严重负担。

  为促进工业经济与水资源及环境的协调发展,2005年颁布的《中国节水技术政策大纲》首先提出要发展外排废水回用和资源化技术。《国家环境保护“十一五”规划》明确要求在钢铁、电力、化工、煤炭等重点行业推广废水循环利用,努力实现废水少排放或资源化。近年来,一些地方也相继颁布了严格的废水排放标准,黄河、淮河等水污染严重的敏感流域、区域地区和省份甚至不允许工业企业废水排放到地表水体。水资源和水环境问题已成为制约煤化工产业发展的瓶颈。寻求处理效果更好、工艺稳定性更强、运行费用更低的废水处理工艺,实现“废水资源化”的目标,已经成为煤化工发展的自身需求和外在要求。


  秘密武器——贺兰山下理念驱动创新


  距离岳飞笔下的“贺兰山”不远就是“天下黄河富宁夏”之说的宁夏回族自治区首府银川市,这里座落着神华集团控股子公司神华宁夏煤业集团有限责任公司的总部。被国家列为大型煤炭生产基地、“西电东送”火电基地、大型煤化工产业基地的神华宁东能源化工基地就位于离总部不远的自治区中东部。随着神华宁东能源化工基地各项目的快速建设与投用,工业用水量也日趋增大,随之带来的含盐废水排放问题日益突出。含盐废水经膜浓缩或热浓缩技术处理后产生的浓液称为浓盐水,浓盐水的处置是真正实现废水资源化最重要的环节。如何最大限度提高浓盐水的回用率,减少进入蒸发结晶系统的浓水量,是资源化实现的关键。过去宁东煤化工基地各化工项目污水排放量巨大,虽然各厂均设有清净下水处理装置,但处理后的浓盐水排放量仍然很大,对周边的水体造成严重污染,增加了环境压力。严重缺水的现实也要求将浓盐水处理后回用以开辟新的水源,新的历史机遇更要求尽快改善环境质量以促进煤化工基地的发展。除此之外,宁东煤化工基地也是国家级循环经济示范区,为保护环境、节约用水,根据宁东基地规划要求园区工业废水必须实现资源化。

  在这个背景下,神华宁东能源化工基地率先引用了废水回用的理念,并投资2.12亿建设“神华宁煤化工园区高含盐水资源化项目”。该项目所采用的浓盐水高效再浓缩技术,具有耐高盐腐蚀、抗污堵的特点,并且能够实现高产水率,最大程度上将浓盐水进行浓缩,解决了浓盐水资源化面临的“抗污堵弱、产水率低、再浓缩难”的关键技术问题,并且为煤化工行业实现节能、节水及运营优化提供了有效解决方案。在实践中,废水“资源化”对改善当地水环境、保护地下水资源、增强可利用水资源的总量,缓解宁东地区缺水的现状以及对污染综合治理都具有重要意义。


 

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