石油化工廢水歷來都是廢水中的“問題生”,大量有毒有害物質(zhì)的處置不僅考驗技術水平,更是影響能耗的重要因素。而石化行業(yè)又面臨著低碳、降耗的迫切需求,因此發(fā)展高效低能耗石化廢水處置和資源化工藝成為業(yè)界正在攻克的命題。
“【隔油-浮選-生化】俗稱‘老三套’,這是最早期污水處理廠的處理流程,但是現(xiàn)在隨著原油的劣質(zhì)化,就會產(chǎn)生高濃度污水,所以前面就需要預處理來保障污水處理廠的穩(wěn)定運行”,在2022視環(huán)會秋季展同期高峰論壇上,中石化大連石油化工研究院環(huán)保所副所長,教授級高工郭宏山為我們回溯了一下煉化污水處理的發(fā)展歷程。
能看出,變化還是挺大的,比如一定要加的預處理包括清污分流和分質(zhì)處理,含硫污水汽提,堿渣及特殊污水處理,裝置區(qū)除油等等,隔油也從原來的用“池”變成為現(xiàn)在的普遍用“罐”,以及為了達標排放或者污水回用還需要添加后處理工藝,比如高級氧化、膜生物反應器等。
從上圖也能看出,我國標準總體嚴于歐美日,其中cod、bod、氨氮最嚴,總氮標準也接近最嚴的比利時,總氰化物標準則接近最嚴的德國。中國石化作為石油行業(yè)的第一梯隊,也是石油行業(yè)低碳轉型的排頭兵,目前污水回用率達到了40.4%,石化污水排放達標率近乎100%。
郭宏山表示,雖然標準嚴,提升快,但是污水處理水平與“雙碳”目標和新發(fā)展還是有一定距離,主要表現(xiàn)在回收率低、排放總量仍較大,流程長、成本高、運行負荷低,節(jié)水減排缺乏系統(tǒng)設計,排放指標尚有提升空間4個方面。
那么,新發(fā)展的思路也就有了。就技術路徑來看,郭宏山提出了三個階段目標——深度提標→資源化→零排放。
深度提標涵蓋了cod、tn、tp、tds四個因素,cod指向“高濃度污水預處理+催化臭氧/膜生物”,tn指向“生化反硝化過程優(yōu)化+后置反硝化脫氮”,tp指向“源頭替代及生化過程除磷+前置或后置化學法除磷”,tds指向“軟化除硬除濁除硅預處理+超級濃縮+分質(zhì)結晶”。
針對這些,郭宏山也列出了一些應用技術,包括分質(zhì)處理、高濃污水預處理、催化臭氧氧化、高效微生物脫氮以及低成本脫鹽集成,具體的技術詳解可以回顧這次高峰論壇哦。
資源化及高比例回用要解決的關鍵問題是處理成本、尾水穩(wěn)定達標、占地及現(xiàn)有設施改造限制,“節(jié)水是最大減排,目標是單耗最低”,郭宏山進一步稱,節(jié)水重點是化學水和循環(huán)水系統(tǒng)用水,占比85%以上,而污水回用60%到80%之間的這段差距主要就是節(jié)水。
第三個階段零排放,郭宏山表示,對石化行業(yè)來說壓力不小,業(yè)界所關注的以前是穩(wěn)定性,現(xiàn)在一是成本,二是廢鹽(怎么能賣得出去),三是減少危廢產(chǎn)生量。郭宏山強調(diào),低成本和穩(wěn)定運行的核心不是“脫鹽”,而是各段預處理,因此郭宏山對關鍵的預處理技術進行了具體解析,包括軟化協(xié)同除濁預處理技術、高鹽廢水有機物催化氧化預處理技術等。
中石化在污水凈零排放實踐上已有多項案例,并且基于電驅動膜(ed)技術和冷凍結晶技術開發(fā)了成套工藝,前者運行成本較低,后者無需深脫cod即可產(chǎn)出高品質(zhì)硫酸鈉結晶鹽。
沒錯,聽聽就覺得很復雜,實際上石油化工廢水作為水務行業(yè)數(shù)一數(shù)二的“老大難”問題,技術門檻本來就高,其中的“門道”彎彎繞,也是很多企業(yè)在實際操作中難免“掉坑”的主要原因。在嚴格的標準和管控倒逼整個石化行業(yè)加速轉型的大勢下,過硬的技術,完善的服務,高效的運維,“一廠一策”解決方案,一個都不能少,這對市場和環(huán)保企業(yè)都提出了更高的要求。
原標題:郭宏山:石化廢水處理低成本和穩(wěn)定運行的核心是各段預處理