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环保科技篇(四)|环保攻坚战,化工园区成为主战场!

[2020-04-20]

导读:重化工业相当于工业经济当中的基础设施产业,没有重化工业,就没有现代工业经济所必需的原材料生产能力和机器生产能力。化工行业园区化治理污染物已经成为趋势。本文就以废水处理、废气治理、固体废弃物处置三个技术案例来介绍化工园区污染治理。
  重化工业相当于工业经济当中的基础设施产业,没有重化工业,就没有现代工业经济所必需的原材料生产能力和机器生产能力。上世纪五十年代,苏联援建了中国156个大项目,中国的重化工业开始发展。改革开放后,我国借助市场大力发展轻工业,而此前的重化工业,由于不适应市场的需求,很多都垮掉了。到90年代后期,中国的轻工业发展到了一定程度,市场上对重化工业的需求开始大规模浮现,中国进入第二轮重化工业发展阶段。时至今日,中国已经成为了全世界唯一一个拥有联合国产业分类当中全部工业门类的国家。

  (中国化工行业的覆盖范围)
 
  根据欧洲化学工业委员会的,2016年全球化学品的销售额为3360亿欧元,亚洲化学品销售额达到2068亿欧元,其中中国化学品销售额为1331亿欧元,占亚洲化学品销售额的64.37%,占世界化学品销售额的39.6%,中国是世界上最大的化学品销售国家。

  (2018年中国主要化工产品产量)
 
  2018年我国化工行业规模以上企业23513家,行业产值14.8万亿元,占全国GDP的13.8%。化工行业的发展为我国的经济发展作出了巨大的贡献,但同时也带来了严重的环境污染问题。
 
  2015年,化工行业废水排放量25.6亿吨,占重点工业行业废水排放的14.1%,居第一位;COD排放量34.6万吨,占重点工业行业COD排放的13.5%,居第二位;化工废气排放36752亿立方米,占工业废气排放总量的5.4%,居第五位;一般固体废弃物排放3.3亿吨,占重点工业行业一般固体废物排放的10.6%,居第六位;危险废物产生量763.1万吨,占工业危险废物产生量的19.2%,居第一位。(数据来源:2015年环境年报,2016中国环境年鉴)

  (2015年重点工业行业废水排放情况)
 
  为了治理化工行业的环境污染问题,各部委纷纷出台安全环保、经济转型、产业规划等政策,关停大批环保不达标的化工企业,推动化工企业进区入园,推进企业预处理和园区集中处理相结合,减轻化工企业污染物处理的负担,加强对园区废水、废气等排放的实时监控和统一管理,提高污染物治理的水平和效果。
 
  根据中国石化联合会数据显示,截至2018年底,全国重点化工园区或以石油和化工为主导产业的工业园区共有676家。
 
  化工行业园区化治理污染物已经成为趋势。
 
  本文就以废水处理、废气治理、固体废弃物处置三个技术案例来介绍化工园区污染治理。
 
  01 废水处理
 
  化工园区的废水是由单一化工厂的废水结合起来产生的,化工企业的多样化使得废水中的物质成分比较复杂。同时由于化工园区的企业性质不同,导致在园区内进行污水处理的进水总量和水质随着时段的变化存在一定浮动,增加了污水处理的难度。
 
  加上化工行业的高耗水性,以及水资源短缺、用水成本增加、废水排放标准提高等问题,导致了化工行业的水资源矛盾。
 
  如何减少污染物的排放,提高水资源利用率,降低用水成本成为化工企业亟需解决的问题。
 
  化工生产中用水量最大的是冷却水,而冷却水的水质要求相对来说要稍微低一点,那么是否可以对原本要排放掉的污水进行处理,去除水中的污染物后再次作为冷凝水进行二次利用?
 
  经过研究,辽宁省环境科学研究院成功研发了A/O-BAF-UF-RO 化工综合有机废水回用技术。他们利用A/O(缺氧/好氧)工艺调整污水水质,降解有机污染物,脱除部分氮磷,利用BAF(曝气生物滤池)保障外排出水水质,通过双膜法(UF-RO)去除TDS(溶解性固体)等污染物,实现回用锅炉或冷却水目标。
 
  由于这项技术采用了两级生物处理工艺,提高了抗冲击能力,在有效处理水中污染物的基础上,还解决了园区废水水质波动的问题。

 
  02 废气治理
 
  化工园区VOCs排放对区域空气环境质量有很大影响,主要表现在NOx反应成二次气溶胶,形成PM2.5,引起区域臭氧浓度超标。
 
  这就需要我们对工业废气中的氮元素进行处理,减少氮氧化物的排放。
 
  含N气体中,我们最熟悉的应该就是CO2和N2,并且这两种气体不会对环境造成污染。那么是不是可以把NOx中的N元素通过化学反应变成CO2和N2,然后再排放到空气中呢?
 
  上海东化环境工程有限公司提出了这个疑问。
 
  经过试验,他们发现将VOCs废气与燃烧所需的空气混合送入CO反应器进行催化氧化反应,气体中有害的挥发性有机物就会转化为CO2和H2O。再将反应后的尾气送入SCR反应器,尾气中的NOx在SCR催化剂作用下与补加的氨进行选择性催化还原反应,还原成N2和水,成功实现了VOCs废气的清洁化处理。
 
  03 固体废弃物处置
 
  化工行业在生产过程中,需要对原料进行除杂,同时由于产品质量的要求,需要对反应中的副产物进行分离和除去,这就产生了固体废弃物。也因此,化工固体废物一般为未反应的原料或者是反应过程中的副产品,资源化利用的潜力巨大。
 
  同时,化工行业由于其特殊性,产生的固体废物种类多,其中有许多属于危险废物,例如制药废物、农药废物、精(蒸)馏残渣、有机树脂类废物和废碱等。这就需要我们对固体废物进行无害化处理。
 
  浙江凤登环保股份有限公司前身是兰溪化肥厂,原是一家以重油为原料的氮肥生产国家二级企业。2001年改制,康恩贝集团有限公司收购公司国有股份,成为该集团的成员企业之一。
 
  为了解决康恩贝集团内部原料药生产过程中产生的高浓度氨氮废水,凤登环保开展“利用水煤浆加压气化技术焚烧高浓度氨氮废水”项目的研发并取得成功。此后,他们又在这项技术的基础之上研发了水煤浆气化炉协同处置固体废物技术,将含水率高的固体废物作为原料配置水煤浆,利用水煤浆气化炉对固体废物中的有机物进行降解,实现固体废物资源化利用。
 
  凤登环保将各类危险废物按一定比例与原料煤、添加剂水溶液共磨制成水煤浆,通过气化炉气化、降解,产生含有CO、H2、CO2、HCl、H2S和N2等气体的粗合成气。粗合成气经过处理制得产品气H2和CO2,再将H2和N2合成就可以制得符合要求的产品合成氨,HCl最终以氯化物的形态转移至废水和炉渣中,H2S转化为硫磺回收利用,气化炉炉渣可以用作生产砖、水泥等建材的原料,实现固体废物的无害化、资源化利用。
 
  凤登环保通过水煤浆气化炉协同处置固体废物技术每年处理固体废物8.64万t,获得年产量4万t的合成氨。
 
  04 小结
 
  技术是我们治理环境污染,减少化工园区污染物排放的一种手段,但是仅有技术还远远不够,园区的建设需要统筹规划,合理安排。因此,化工园区的建设和管理还应当做好以下几点:
 
  1、合理规划化工园区,遵照循环经济模式,最大化园内产业链延伸,提升上、中、下游的产业关联度,实现原料产品项目一体化聚集,提升企业经济效益的同时,降低废物的处理成本。
 
  2、加强园区的智慧化建设,对园区的污染物排放进行实时实地监测监督,并通过园区的系统协同,实现信息共享,保证园区的安全和环保监控与提升。
 
  3、推动化工园区环境污染第三方治理,明确政府的监督责任、排污企业的主体责任,及环境服务单位的履约责任。由“谁污染谁治理”转变为“谁污染谁付费”,让专业的人做专业的事,提升园区环境污染治理的水平和能力。
 
  只有技术、设施、管理、监督方方面面都做到位了,才能真正有效的提升化工园区污染治理水平和效果,提高园区的环境质量。
 
  原标题:环保科技篇(四)|环保攻坚战,化工园区成为主战场!
文章链接:环保在线 http://www.hbzhan.com/news/detail/135259.html

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