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)大學環(huán)境學院院長徐炎華
徐炎華，南京工業(yè)大學環(huán)境科學與工程學院院長，博士生導師，國家“千人計劃”特聘專家，國家煤化工專業(yè)委員會委員，國家可持續(xù)發(fā)展研究會理事，中國石油和化工行業(yè)煤炭清潔轉化節(jié)水減排工程實驗室主任，江蘇省化工污染控制與事故應急工程技術研究中心主任，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、新材料和新裝備的創(chuàng)新研發(fā)與工程應用，主持完成多項國家“863”重大專項課題、國家重大水專項課題、國家重大科技支撐計劃課題等，獲省部級科技進步獎5項（其中一等獎2項），是我國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，不少煤化工項目的環(huán)評遭到了環(huán)保部的否決。煤化工項目要發(fā)展，環(huán)境問題已是繞不過去的坎。目前煤化工環(huán)境問題的難點有哪些？到底有哪些行之有效的解決辦法？帶著這樣的疑問，記者專訪了我國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)大學環(huán)境學院院長徐炎華教授。
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)境問題？
徐炎華：前一陣兒我參與了中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會組織的西部4省區(qū)煤化工企業(yè)的專項調研，重點關注了煤化工行業(yè)面臨的環(huán)境問題。經過7、8天調研，我的總體感覺是喜憂參半。喜的是不少煤化工企業(yè)在氣化、轉化等關鍵技術和裝備的國產化、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、煤基產品的延伸和拓展以及煤化工與石油化工的互補共生方面進行了積極而富有成效的探索。憂的是，行業(yè)面臨的環(huán)境問題非常突出，缺水和水污染已成為行業(yè)發(fā)展的關鍵制約。一些正在大力發(fā)展煤化工的地區(qū)，一方面水資源嚴重匱乏，另一方面生態(tài)脆弱，沒有環(huán)境容量。一些企業(yè)在總結匯報中自稱污水實現(xiàn)了零排放，而實際具體處理工藝、回用去向說不清道不明，經不住推敲。由于缺乏有效的監(jiān)控監(jiān)管手段，企業(yè)實際的污水處理效果、中水回用率及單位產品水耗難以掌握，情況令人擔憂。
記者：騰格里沙漠污染問題讓蒸發(fā)塘成了眾矢之的。據(jù)說有的煤化工項目就因為設置了蒸發(fā)塘而被否了，對此您怎么看？
徐炎華：設置蒸發(fā)塘的初始目的，是為了接納高鹽分、低化學需氧量的污水。在我國蒸發(fā)量大的西北地區(qū)，利用太陽能，將污水進行自然蒸發(fā)濃縮，可大大節(jié)約企業(yè)建設蒸發(fā)裝置的投資和蒸發(fā)結晶的運行成本。對于投資大、效益偏低的煤化工項目，蒸發(fā)塘的設置為企業(yè)低成本地處理高鹽污水提供了一個切實可行的解決途徑。遺憾的是，一些企業(yè)錯誤地把蒸發(fā)塘當作污水暫存池、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建設蒸發(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)做到污水絕對的零排放。個人認為，蒸發(fā)塘出現(xiàn)污染事故的原因是多方面的，錯不在蒸發(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)塘中真正低化學需氧量、低毒性、高鹽污水一般不會對生態(tài)環(huán)境構成嚴重影響。因此，對蒸發(fā)塘一刀切的決策在科學性、合理性和實際可行性上是存在一定問題的。
如何加強監(jiān)控監(jiān)管，確保排入蒸發(fā)塘污水的水質、水量達到設定要求才是關鍵。此外，如何出臺合理配套的相關政策，對超標、超量排污企業(yè)增收排污費或給予一定的處罰，而對達標減排的企業(yè)給予相應的補貼和獎勵，同時對企業(yè)新鮮水耗量在核定單位水耗下實行梯級收費，這些舉措將有助于扭轉目前煤化工企業(yè)存在的濫用蒸發(fā)塘、對節(jié)水減排既無壓力也沒動力的被動局面。
實現(xiàn)近零排放更為科學合理
記者：目前行業(yè)內對零排放和近零排放仍有爭議，您的觀點如何？
徐炎華：污水零排放是指無任何廢水廢液排出廠外，也就是說濃鹽水都不能外排，所有高濃鹽水必須蒸發(fā)結晶。然而，依靠蒸發(fā)裝置進行蒸發(fā)除鹽，投資和運行成本企業(yè)往往難以承受，而且結晶鹽目前還沒有好的出路。按照現(xiàn)有的環(huán)保規(guī)定，此類鹽渣屬于危廢，需由專門的危廢處置單位處置。由于處置費用高，不僅企業(yè)經濟負擔重，而且由于不少地方危廢處置能力嚴重不足，難以實現(xiàn)就地處置。
近來，一些單位正在加緊研究高含鹽污水分質結晶技術，尋求結晶鹽資源化利用。但是這些研究仍處于小試、中試階段，尚需進一步考察其技術經濟性和實際工程化應用的可行性。
鑒于上述實際情況，統(tǒng)盤考慮生態(tài)環(huán)境保護的需要和煤化工企業(yè)的實際治污能力以及現(xiàn)有的環(huán)保技術水平，個人認為，在嚴格實施污水分類收集、分質處理和全流程優(yōu)化的基礎上，將濃縮后的少量高含鹽低化學需氧量達標污水排入蒸發(fā)塘，實現(xiàn)污水的近零排放，更為科學合理、切實可行。
技術是實現(xiàn)近零排放的關鍵
記者：那么您對煤化工污水實現(xiàn)近零排放有什么建議？
徐炎華：目前煤化工項目在污水近零排放方面還是有許多問題的。
首先，污水處理設計與主體工藝設計通常不是由同一個單位完成，設計工作相互脫節(jié)，沒有做到無縫對接。而對于一個近零排放項目，污水處理系統(tǒng)與主體生產裝置之間高度關聯(lián)耦合。用水點、產污點、中水回用點以及污水收集處理與回用之間應該是一個有機的整體。只有將污水處理和主體工藝設計之間統(tǒng)盤考慮、同步設計，才有可能實現(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性和有效性上普遍存在問題。煤制氣（魯奇爐或英國液態(tài)排渣魯奇氣化爐）、煤制油（直接液化）和煤制蘭炭項目一般會產生含高濃度酚氨的有毒污水，傳統(tǒng)的“簡單預處理+生化”處理工藝往往難以穩(wěn)定有效地運行。即使后續(xù)的膜處理和蒸發(fā)除鹽配套完備，也難以實現(xiàn)近零排放。一個突出的技術問題就是缺乏必要的預處理。選擇有效而經濟的強化預處理技術，將污水中大量的毒性有機物進行高效降解，可以顯著改善后續(xù)生化處理系統(tǒng)的有效性和運行穩(wěn)定性。上述污水中，往往不僅含有高濃度有機毒物，而且還含有大量的油性物質和懸浮物（煤塵、煤粉），常常導致酚氨回收裝置結垢和堵塞，使系統(tǒng)不能穩(wěn)定運行。因此必須采取有效而經濟的前處理技術，在酚氨回收單元前將污水中大量的油性物質和懸浮物高效脫除，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)定運行。
再次，目前污水處理工藝中往往存在技術碎片化、集成度不高的問題?，F(xiàn)有煤化工項目存在多個單位分段實施，各單元技術之間存在匹配度差、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、分質處理不到位，重視末端處理，忽略過程節(jié)水。個人認為，為了實現(xiàn)節(jié)水減排，應加強污水處理全流程工藝優(yōu)化，并應用系統(tǒng)工程原理，積極引入“水夾點”技術，大力推進水的梯級利用和分質回用。在此基礎上建立全廠水平衡，建設中水島，實現(xiàn)全廠回用水的柔性調度。