園區污水零排放過(guò)程
新疆腹地生態(tài)環(huán)境苛刻,水資源緊張,但各種資源相對豐富,資源性的工業(yè)園發(fā)展較快,園區大多地處戈壁灘,沒(méi)有受納水體,園區內企業(yè)污水排放必須是零排放。本文對園區內某公司進(jìn)行了污水治理的研究,該公司圍繞不同的工業(yè)裝置,本著(zhù)源頭管控,分水而制的原則,先后建設了多套污水處理系統,進(jìn)行分類(lèi)處理,梯級利用,逐步回收,最終蒸發(fā)結晶,實(shí)現了整個(gè)園區污水零排放,最大幅度對廢水回收利用,減少了一次水用量,為本地區的水資源平衡,經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展做出了貢獻。環(huán)境保護要求企業(yè)必須做到達標排放,但污水治理設施特別是零排放運行成本居高不下,企業(yè)的環(huán)保壓力尤為巨大。如何在達標排放的前提下創(chuàng )造最大的經(jīng)濟效益,為企業(yè)的長(cháng)期穩定發(fā)展做出貢獻,是身在企業(yè)的每一位環(huán)保,必須考慮的課題。該公司主要采取做好污水治理設施的運行成本核算,用成本管控的思想來(lái)抓好污水源頭管控和治理,實(shí)現經(jīng)濟運行。本文主要從實(shí)現污水零排放及經(jīng)濟運行這兩個(gè)方面進(jìn)行分析探討。
分析背景:本次分析的園區內某公司有合成氨裝置、氯堿裝置、電石石灰裝置、熱電裝置、水泥裝置、三聚氰胺裝置,裝置多,污水水質(zhì)復雜。污水處理系統主要有中水回用膜分離系統、污水生化處理系統、汞預處理系統、汞蒸鹽系統、聚合母液生化處理系統、廢次鈉處理系統、高濃鹽水多效蒸發(fā)結晶系統、單效蒸發(fā)結晶系統、脫硫廢水處理系統。
一、科學(xué)建立污水治理系統
該公司根據不同的裝置所產(chǎn)生的不同水質(zhì),分別建立對應污水處理系統,在處理過(guò)程中進(jìn)行逐級回收利用,對最終無(wú)法進(jìn)行回收利用的廢水進(jìn)行蒸發(fā)結晶,做到了零排放處理。園區廢水按照來(lái)源劃分主要有生活和輔助生產(chǎn)廢水、生產(chǎn)廢水和雨水三種類(lèi)型,本文主要探討前兩種類(lèi)型的廢水處理及利用。
1.1 生活和輔助生產(chǎn)廢水處理再利用
(1)生活污水主要是生活區及車(chē)間工作區產(chǎn)生的生活廢水。這類(lèi)廢水含有機物質(zhì)較多,還含有微生物、大腸桿菌等。通常這些廢水通過(guò)化糞池發(fā)酵、分解后經(jīng)污水管網(wǎng)匯集起來(lái),匯至污水處理站進(jìn)行統一處理,一般公司采用生化法進(jìn)行處理后直接排放。但由于該公司地處戈壁荒漠,受生態(tài)環(huán)境限制,沒(méi)有排口,該公司對處理合格的生化廢水是采用反滲透脫鹽處理技術(shù)的中水回用裝置,處理合格的水回用至一次水系統,利用率最高可以達到70%,濃縮處理后的濃水有80%回用作熱電脫硫工藝水,20%進(jìn)行末端蒸發(fā)結晶處理。
(2)輔助生產(chǎn)廢水一部分為各級脫鹽水生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含鹽濃水。一部分為各循環(huán)水池排污水,循環(huán)冷卻水在冷卻過(guò)程中不斷蒸發(fā),使水中含鹽濃度不斷增高。這兩部分含鹽濃水,該公司利用上述的中水回用裝置對處理合格的水回用至一次水系統,濃縮處理后的濃水80%用作熱電脫硫工藝水,20%進(jìn)入末端蒸發(fā)結晶處理。生活和輔助生產(chǎn)廢水處理處理全流程示意圖如圖1所示。
1.2 生產(chǎn)廢水
本文以氯堿裝置的廢水處理為例說(shuō)明。
1.2.1 次鈉廢水處理
主要采用吹脫工藝,對廢水中的乙炔氣及其他雜質(zhì)進(jìn)行凈化處理,95%的次鈉廢水進(jìn)行處理后回用至次氯酸鈉溶液配制及乙炔發(fā)生器循環(huán)使用,對余下5%的次鈉廢水送至蒸發(fā)結晶崗位進(jìn)行末端處理。次鈉廢水處理示意圖如圖2所示。
1.2.2 聚合母液
主要采用絮凝、沉淀的方法,去除母液中少量的PVC懸浮顆粒,通過(guò)生物膜法有效去除PVC母液廢水中的COD。氨氮等物質(zhì),達到回用水標準,回用到脫鹽水管網(wǎng),作為各循環(huán)水系統補水,節約了大量脫鹽水用量。聚合母液廢水處理示意圖如圖3所示。
1.2.3 含汞廢水
主要采用化學(xué)沉淀法。VCM工序產(chǎn)生的含汞廢水,通過(guò)調整pH之后,加入硫化鈉生成硫化汞沉淀,沉淀物進(jìn)行壓濾,處理合格的廢水通過(guò)砂濾、膜濾、樹(shù)脂等進(jìn)一步處理后,進(jìn)入清水池,清水池的合格廢水通過(guò)蒸發(fā)結晶后,蒸發(fā)冷凝液返回系統循環(huán)利用。含汞廢水處理示意圖如圖4所示。
1.2.4 其他廢水
氯堿系統中還有其他少量的廢水產(chǎn)生,沒(méi)有污染的一次蒸汽冷凝液回收到脫鹽水系統,部分含有氯離子的廢水,主要回收至化鹽系統,不產(chǎn)生外排。
以上以該公司氯堿裝置為例,對裝置內產(chǎn)生的廢水根據不同水質(zhì)進(jìn)行分類(lèi)處置,能回用系統的進(jìn)行處置后回系統參與工藝生產(chǎn),不能回系統的污水經(jīng)處理合格,中水回用處理后大部分回收至一次水管網(wǎng),剩余少量的濃鹽水的進(jìn)行末端蒸發(fā)結晶。
該公司其他各系統裝置均按照以上思路對裝置內產(chǎn)生的廢水根據不同水質(zhì)進(jìn)行分類(lèi)處置,最終實(shí)現零排放。
二、認真核算各環(huán)保處理設施的運行成本
通過(guò)對環(huán)保運行設施的電耗、人工、輔材消耗等運行環(huán)節進(jìn)行成本分析,對各套裝置的運行成本做到了詳盡了解,并在實(shí)際運行中進(jìn)行跟蹤分析,實(shí)行動(dòng)態(tài)管控。環(huán)保處理設施的運行成本如表1所示。
通過(guò)成本分析可以看出,蒸發(fā)結晶的運行成本最高:1t廢水處理成本達到43.89元。所以該公司污水處理經(jīng)濟運行管控思路是最大限度地減少到蒸發(fā)結晶單元的水量。
三、蒸發(fā)結晶污水來(lái)源影響分析
從圖1可以對蒸發(fā)結晶末端處理水量來(lái)源分析,影響到蒸發(fā)結晶崗位處理水量的主要因素有:生活污水的水量、脫鹽水的制水量、脫鹽水水耗、循環(huán)水水池排污水、中水回用的回收率、脫硫工藝水的用水量。這些都是影響蒸發(fā)結晶處理水量的重要方面,需要對每一個(gè)影響因素進(jìn)行具體分析并合理應對,從而最大程度地降低污水處理運行成本,實(shí)現污水處理經(jīng)濟運行。
3.1 過(guò)程指標
脫鹽水的水耗是1.18,也就是說(shuō),生產(chǎn)1t脫鹽水,需要1.18t一次水,產(chǎn)生0.18t含鹽濃水,這0.18t含鹽濃水通過(guò)中水回用膜處理后,回收至一次水管網(wǎng)回收率70%,產(chǎn)生30%的高濃鹽水,此部分高濃鹽水,脫硫工藝水消耗80%后,還有20%高濃鹽水進(jìn)入蒸發(fā)結晶末端處理;另一部分是生活廢水和各生產(chǎn)區循環(huán)水池排污水,生活廢水處理合格后的廢水和循環(huán)水水池排污水都是直接進(jìn)入中水回用裝置,回收至一次水管網(wǎng)回收率70%,產(chǎn)生30%的高濃鹽水,此部分濃鹽水,脫硫工藝水消耗80%后,還有20%噸濃鹽水進(jìn)入蒸發(fā)結晶末端處理。
3.2 過(guò)程影響分析
3.2.1 控制生活污水
通過(guò)對生活污水產(chǎn)生來(lái)源調查,廁所長(cháng)流水相當普遍,主要影響因素是沖水閥未及時(shí)更換及關(guān)閉,通過(guò)明確生活區管理人員及廠(chǎng)區內辦公樓管理人員的職責,及時(shí)更換沖水閥,沖水閥壞后及時(shí)停用等管控措施,生活污水流量每小時(shí)下降10t,每小時(shí)節約一次水74.4元,節約生化處置費13元,中水回用少產(chǎn)生濃水3t,節約處置費5.4元,可以少送0.6t高濃鹽水蒸發(fā)結晶單元,節約處置費26.3元。每小時(shí)合計產(chǎn)生效益119元。
3.2.2 控制循環(huán)水排污水
循環(huán)水水池排污時(shí)必須規范正常流程,前期在排查的過(guò)程中,對循環(huán)水的排污流程進(jìn)行了規范,必須通過(guò)排污管網(wǎng)到中水回用系統,否則進(jìn)入污水生化處理系統會(huì )產(chǎn)生污水處置運行費用。循環(huán)水水質(zhì)管控同樣重要,通過(guò)增加反洗過(guò)濾器等手段,確保循環(huán)水水質(zhì),降低循環(huán)水排污量。循環(huán)水每小時(shí)少排污10t,就少補充10t脫鹽水,節約109.8元,節約中水回用處置費17.9元,按照回收率70%,就少產(chǎn)生3t的高濃鹽水,脫硫工藝水消耗80%后,少送0.6t高濃鹽水進(jìn)入蒸發(fā)結晶末端處理,節約26.34元。每小時(shí)合計產(chǎn)生效益154元。
3.2.3 控制脫鹽水用水量
通過(guò)現場(chǎng)跑冒滴漏管控,清污分流,合理回收等手段對現場(chǎng)脫鹽水進(jìn)行管控,例如蒸汽導淋進(jìn)行回收至脫鹽水管網(wǎng),機封水建立封閉小循環(huán)等。每小時(shí)少用10t脫鹽水,可以少用11.8t一次水,節約87.8元,少產(chǎn)生廢水1.8t,中水回用節約處置費3.2元,按照中水回用70%的回收率,少產(chǎn)生濃水0.54t,少送0.1t高濃鹽水蒸發(fā)結晶單元,節約處置費4.4元。每小時(shí)合計產(chǎn)生效益95元。
3.2.4 降低脫鹽水水耗
按照正常情況每小時(shí)600t的脫鹽水用量,脫鹽水耗從1.18下降至1.15,按照中水回用70%的回收率,每小時(shí)可以少消耗一次水5.4t,節約40.2元,少產(chǎn)生脫鹽水濃水18t,中水回用節約處置費32.4元,少產(chǎn)生濃水5.4t,少送1.08t高濃鹽水蒸發(fā)結晶單元,節約處置費47.4元。每小時(shí)合計產(chǎn)生效益120元。
3.2.5 控制中水回用回收率
按照正常情況進(jìn)入中水回用的廢水按照每小時(shí)160t核算,回收率每提升1%,則每小時(shí)可以多回收一次水1.6t,節約12元,少產(chǎn)生濃水1.6t,少送0.32t高濃鹽水蒸發(fā)結晶單元,節約處置費14元。每小時(shí)合計產(chǎn)生效益26元。
3.2.6 脫硫工藝水優(yōu)先使用濃水
熱電脫硫崗位工藝水中濃鹽水使用量直接影響蒸發(fā)結晶崗位的進(jìn)水量,脫硫工藝用水每小時(shí)每多用濃鹽水1t,蒸發(fā)結晶崗位就少蒸發(fā)1t高濃鹽水,每小時(shí)產(chǎn)生效益44元。
按照以上思路進(jìn)行污水處理經(jīng)濟運行,污水處理運行費用節約明顯,每小時(shí)可以產(chǎn)生效益558.3元,每年可以產(chǎn)生效益446萬(wàn)元,環(huán)保治理成本管控非常必要。
四、結束語(yǔ)
1)園區內污水處置過(guò)程中應充分考慮到廢水分類(lèi)收集、污水回用和治理技術(shù)的統一結合。對生活廢水、工業(yè)污水進(jìn)行統籌規劃,分類(lèi)治理,梯級利用,逐級回收。分類(lèi)越詳細,就可最大程度地實(shí)現重復利用,節約一次水,減少排放量,最終實(shí)現零排放。
2)環(huán)保管控重在源頭治理,全流程管控。要抓好分類(lèi)治理過(guò)程中的每個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)和影響因素,做好源頭減排,梯級利用,逐級回收,就可以在污水治理,環(huán)保管控中創(chuàng )造出經(jīng)濟效益。根據成本管控的思想進(jìn)行污水治理的經(jīng)濟運行,不僅是生態(tài)環(huán)境保護的要求,也是清潔文明生產(chǎn),節能降效,綠色發(fā)展,企業(yè)長(cháng)期穩定發(fā)展的迫切需要。(來(lái)源:宜化集團新疆宜化化工有限公司)
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