化工廢液無害化處理研究

白雪冰（中煤陜西榆林能源化工有限公司，陜西 榆林719000）

0 引言

化工廢液處置是煤化工行業的一個難題，尤其是MTO裝置產生的含油廢水、烯烴分離裝置產生的廢堿液和污水處理裝置產生的生化污泥等廢液均屬于危險廢液，直接排放將對環境造成很大影響[1]。因委托處置該部分廢液處理費用及運輸費用均較高且運輸過程中風險較大，所以大多數化工、造紙、印染等行業中的有害廢液通常用余熱鍋爐對其進行焚燒后達標排放，并進行余熱回收[2]。某煤化工企業為更好的將化工廢液無害化處置，通過將化工廢液送入氣化裝置，經制漿后送入氣化爐進行高溫焚燒處置，其中的有害有機物將會碳化[3]。該處置工藝既對化工廢液充分處置，避免環境污染，降低處置費用，又節約了原水使用量，實現降本增效的目的。

1 甲醇廢水改造項目過程

1.1 甲醇廢水改造工藝

烯烴中心儲運罐區原設計有一個甲醇廢水罐，把MTO裝置的甲醇廢水送到罐區甲醇廢水罐沉降后再送回MTO 裝置進行回煉。由于MTO 裝置不能把所有甲醇廢水進行回煉，因此，需要考慮甲醇廢水的去向。磨煤機原設計使用清潔水作為水煤漿的稀釋劑，因此，可以把沉降后的甲醇廢水送至氣化磨煤機進行使用，降低新鮮水的補充量，節約生產成本。改造后運行良好，即保證了罐區的甲醇廢水罐液位得到有效控制，又降低了氣化磨煤機的新鮮水補充量。

1.2 改造效果

把MTO裝置的甲醇廢水送到罐區甲醇廢水罐沉降后再送回MTO裝置進行回煉改造后，實現了甲醇廢水的有效控制，即保證了甲醇廢水罐的罐存不超儲量，又降低了磨煤機的新鮮水消耗。

1.3 改造原理

甲醇廢水改造項目原理主要在于合理利用罐區的甲醇廢水和MTO副產物沉降罐，實現油水分離，合理回收利用水資源。

2 廢堿液處置項目改造過程

2.1 廢堿液改造工藝

烯烴分離堿洗塔T402 在堿洗反應過程中會有一定量的黃油生成。裝置運行初期，產生的黃油通過噸包袋裝載，自然干燥后送至熱電。該方法由于噸包袋成本高，黃油自然風干時間長且污染環境，實踐經驗證明無法適用。2015年8月烯烴中心將廢堿外送線改造至MTO 急冷水返回線，廢堿得到了有效利用，但受MTO 水PH影響，廢堿產生量始終大于外送量，導致廢堿中攜帶的黃油在V423 罐中累積聚合成高聚物無法處理，造成V423 中黃油儲量不斷增加。在堿洗塔T402 廢堿線進V423手閥和單向閥中間接三通配線，輸送至甲醇中心氣化裝置調節煤漿PH 值，廢堿得到有效利用，減緩廢堿儲罐V423 黃油儲量處于高位的問題，確保裝置安全平穩運行，具有良好的安全環保作用與經濟效益。

2.2 改造效果

烯烴分離廢堿優化處理及綜合利用，有效保證了廢堿的正常外送和有效利用，減緩廢堿儲罐V423 黃油儲量處于高位的問題，解決了廢堿導致的安全環保問題，確保裝置安全平穩運行，具有良好的安全環保效益與經濟效益。

3 生化污泥無害化處置改造過程

3.1 生化污泥改造工藝

目前污水處理裝置的生化污泥經離心脫泥機脫水處理后，含水率80%的污泥通過槽車送至熱電煤泥系統摻燒，易造成污泥泄漏等環保問題，且處理成本較高。此次技改是將生化污泥未經離心脫泥機脫水（含水率95%以上），直接輸送至氣化裝置煤漿提濃單元進行摻燒，污水處理裝置的離心脫泥機停運，減少污水量與氣化裝置新鮮水量，降低污泥處理的成本。

3.2 改造效果

生化污泥未經離心脫泥機脫水（含水率95%以上），直接輸送至氣化裝置煤漿提濃單元進行摻燒能夠有效降低綜合能耗，不需要將含水率95%以上的污泥進行脫水，將污泥廢水直接送至氣化裝置煤漿提濃單元的2臺粗煤漿槽中，既減少煤漿使用的新鮮水量，也減少污水排放總量，降低污泥處理成本，保護環境與經濟效益顯著。

3.3 改造原理

生化污泥無害化摻燒處置原理在于將未脫水的污泥直接泵送至氣化裝置配煤漿，未增加安全隱患，減少環境污染。

4 化工廢液無害化處置優勢

4.1 降低成本

化工裝置產生的含油廢水、烯烴廢堿液、生化污泥需要定期進行處理，原設計含油廢水送MTO 裝置回煉，廢堿液和生化污泥送專業單位處置，但MTO裝置無法全部回煉廢水且危廢處置費用較高，增加了生產成本。

4.2 進一步保護環境，減少污染物排放

根據公司廢物處理工作要求，化工廢液中含有細菌腐化物及無機鹽類，屬于污染物，必須經過特殊工藝處理，避免環境污染。常規處理方法需外送處理，處置費用較高的同時運輸過程中的環保風險較大。

此外，氣化爐的氣化反應在1250～1350℃條件下反應，且爐內停留時間在6～8秒，不產生二噁英的條件是750℃以上、停留時間2s以上，即化工廢水作為制漿水制漿后以煤漿的形式進入氣化爐內反應，廢液中存在的有害物質會在氣化爐燃燒室內反應完成，且不會產生二噁英，對環境起到較好的保護作用，較其他鍋爐處理有較大優勢。

4.3 實現了資源合理化利用

氣化裝置煤漿制備系統投運以來，粗漿配制過程中需要補充新鮮水。廢液送往氣化裝置制漿，通過磨煤機的研磨、混合，不會造成煤漿粘稠、磨煤機筒體掛壁、煤漿濃度低現象發生，制得煤漿能夠滿足氣化裝置運行需求。氣化裝置制漿單元所需工藝水量高于化工廢液產生量，氣化可以連續接收10～15m3/h的生化污泥、5t/h的MTO含油廢水和約1t/h的烯烴廢堿液，實現資源的合理化利用，節約制漿工藝水消耗，同時將化工廢水全部處理完。

5 主要科技創新

（1）化工廢液氣化爐內反應能夠將腐化物徹底分解，無二噁英產生，解決環境污染問題。（2）化工廢液經磨機研磨后制漿（其中生化污泥送超細磨制漿），避免大分子物質粘結，保證煤漿質量。（3）化工廢液制漿能夠實現資源合理化利用，節約資源，降低生產成本。

6 經濟效益與社會效益分析

氣化裝置能夠連續接收化工廢液制漿，能夠通過氣化爐高溫環境對廢液進行處理，處理過程中不產生二噁英，且不影響氣化爐反應及設備使用壽命，對氣化裝置的運行無影響；同時氣化裝置可以連續接收全部廢液，實現資源的合理化利用，節約制漿工藝水消耗，還能降低外送處理費用，年均約節約生產成本2719.41萬元。

7 經濟效益及測算依據

（1）廢堿液處置節約原水1t/h×8000h×9.8=7.84萬元/年。（2）含油廢水處置節約原水5t/h×8000h×9.8=39.2萬元/年。（3）生化污泥處置費用：15m3/h×5%×3400 元/m3=2550 元/時。節省原水15m3/h×95%×9.8 元/噸=139.65 元/時。每年可節省2151.72 萬元。如果用污泥干燥系統處理化工污泥，項目投資2849.6 萬元，運行成本330.68 萬元/年，總成本520.65 萬元/年，即煤漿提濃項目為公司節約成本520.65萬元/年。煤漿提濃系統處理化工污泥每年可節約成本2672.37 萬元。（4）節約成本合計如下表：

表1 經濟效益測算表

8 結語

目前國內外煤化工行業發展迅速，這些項目都存在廢液處理難題，該項目發展潛力很大。而且每年都會有幾套新項目上馬，在新項目上還具有投資成本的優勢，所以新項目也具有較好的推廣前景。該處置工藝的提出可以為同行業化工廢液的處置提供一定的借鑒。