Какие препятствия стоят на пути к сокращению потребления воды и выбросов в угольной химической промышленности”

Thread Content

Какие препятствия стоят на пути к экономии воды и сокращению выбросов в угольной химической промышленности? Автор/источник: Дата: 18.02.2016. Количество просмотров: 9. «Экономия воды и сокращение выбросов являются важными направлениями развития современной угольной химической промышленности». Проблема с водой, по сути, — это проблема финансирования. Особенно это касается сточных вод, содержащих фенол и аммиак: для проекта по производству природного газа из угля с годовым объемом производства 4 миллиарда кубических метров необходимо импортировать оборудование для обработки таких сточных вод, что потребует инвестиций в размере 800 миллионов юаней. Это оказывает большое давление на уже находящуюся в трудном положении современную угольную химическую промышленность. ”Об этом недавно заявил главный инженер Китайской корпорации химической инженерии Ван Шоуцзянь. 　　В декабре 2015 года Министерство охраны окружающей среды опубликовало документ «Условия приемлемости проектов по производству угольной химии в современных условиях» (далее — «Условия приемлемости»). В этом документе указывается, что при разработке проектов по производству угольной химии необходимо соблюдать более строгие стандарты по экономии воды и стандарты выбросов сточных вод. Необходимо не только принимать меры по экономии воды, но и обеспечивать, чтобы выбросы сточных вод (включая соленые стоки) соответствовали установленным стандартам по содержанию загрязнителей. 　　Многие эксперты в отрасли считают, что благодаря технологическим инновациям и оптимизации систем можно преодолеть препятствия, связанные с экономией воды и сокращением выбросов в современной угольной химической промышленности нашей страны. Это является приоритетной задачей для развития этой отрасли в период «13-й пятилетки». У текущих проектов есть множество проблем, которые необходимо решить. Лю Чжишуэ, директор по вопросам охраны окружающей среды в проекте по производству природного газа из угля компании «Датан Кэци», участвовавшем в разработке «Условий доступа», сказал: «Согласно требованиям „Условий доступа“, у некоторых существующих современных проектов по переработке угля все еще есть множество проблем, связанных с экономией воды и сокращением выбросов, которые необходимо решить». Во-первых, явление трансграничного развития широко распространено, отсутствует профессиональная управленческая команда ； Во-вторых, неправильное использование емкостей для испарения приводит к выделению неприятно пахнущих газов, которые мешают жителям, а большое количество твердых отходов не может быть утилизировано ； В-третьих, в окрестностях проекта в целом отсутствуют водоемы для сбора сточных вод; во время тестирования огромное количество чистых сточных вод не находит куда уйти ； В-четвертых, трудно обрабатывать сточные воды с высоким уровнем COD и высоким содержанием солей; большое количество примесных солей невозможно эффективно использовать. Один проект по производству природного газа из угля мощностью 4 миллиарда кубометров в год генерирует от 50 до 80 тысяч тонн примесных солей в год. ” 　　Как известно, источником сточных вод с высокой концентрацией органических веществ являются отходы, образующиеся в процессе газификации угля. Эти отходы характеризуются низким содержанием солей, причем основным загрязнителем является COD. Обычно содержание COD превышает 2000 мг/л, а в некоторых участках оно достигает даже 10000 мг/л. У многих видов сточных вод соотношение BOD к COD меньше 0,3; такая вода после обработки по-прежнему трудно привести в соответствие с требованиями, что негативно сказывается на окружающей среде. 　　По словам Лю Чжишуэ, в настоящее время проблемы обработки сточных вод в современной угольной химической промышленности проявляются в четырех аспектах. Во-первых, в отрасли недостаточно внимания уделяется технологиям обработки сточных вод. Отдельные исследовательские институты углубленно изучают лишь ту или иную отдельную технологию; отсутствуют специализированные институты, занимающиеся исследованиями на всех этапах процесса, в результате чего не формируется единое мнение. Во-вторых, некоторые проекты не уделяют должного внимания обработке сточных вод; они проводят оценку воздействия на окружающую среду лишь формально, преувеличивают эффективность обработки сточных вод и скрывают определенные технические недостатки, что не соответствует реальным условиям строительства. Вновь подчеркну, что в отрасли мало обмена информацией о технологиях обработки сточных вод, и некоторые специалисты с практическим опытом не желают говорить о сложностях. Наконец, у некоторых модулей отсутствуют отраслевые стандарты. При развитии проектов часто возникает проблема отсутствия соответствующих нормативов, например, в отношении стандартов для сжигания биохимических осадков и продуктов очистки смешанных солей. 　　“Примесные соли, образующиеся при кристаллизации сточных вод угольной химической промышленности, считаются опасными твердыми отходами из-за наличия в них органических веществ и микроколичеств тяжелых металлов. Эти примесные соли должны быть полностью использованы или безопасно утилизированы. В настоящее время технологии рециклирования смешанных солевых ресурсов все еще находятся на стадии разработки, а также существуют ограничения, связанные с отсутствием соответствующих стандартов для готовой продукции. Следует уделять большое внимание эффективным методам обработки сточных вод с высоким содержанием солей и использованию соответствующих технологий. ”Так сказал Ван Шоуцзянь. 　　 Обработка соленой воды: отсутствие оптимизации процессов. В настоящее время процессы обработки сточных вод, получаемых в угольной химической промышленности, делятся примерно на четыре этапа: предварительная обработка, биохимическая обработка, повторное использование соленых сточных вод и обработка сильно соленой воды. Устройства для обработки соленой воды представляют собой техническую сложность: хотя существует множество различных технологий, лишь немногие из них обеспечивают стабильную работу. 　　“Следующим ключевым шагом является отбор основных технологий, оптимизация их интеграции на основе экспериментальной проверки, а также поиск новых способов снижения количества примесей в солях и их использования в качестве ресурсов. Установка для обработки сточных вод представляет собой сложную систему, в которой применяется множество технологий очистки воды. В процессе её эксплуатации необходимо уделять внимание оптимизации и согласованной работе всей системы в целом, особое внимание следует уделять динамическому балансу количества воды, чтобы избежать сбоев в работе системы. Ключевым моментом является уделение внимания проблеме на этапе производства: необходимо сократить количество загрязнителей, поступающих в окружающую среду, в ходе химических процессов. Классификация сточных вод и их обработка в соответствии с их свойствами уже стали необходимыми условиями для эффективной обработки сточных вод. ”Лю Чжисюэ считает, что для эффективного сокращения потребления воды и выбросов в предприятиях угольной химии необходимо рассматривать вопросы эффективного использования воды с системной точки зрения. Все подразделения, использующие воду на таких предприятиях, следует рассматривать как единую водную сеть, чтобы оптимизировать распределение количества и качества воды между различными подразделениями. Это позволит максимально повысить степень повторного использования воды и при этом свести к минимуму объемы сточных вод. 　　Согласно информации, метод системного проектирования для экономии воды и сокращения выбросов в угольной химической промышленности заключается в следующем: измерение баланса воды — оптимизация интеграции водных сетей — глубокая обработка сточных вод перед их повторным использованием. Тестирование баланса воды является основой. Путем улучшения калибровки измерительных приборов и проведения тестирования баланса воды на всем предприятии можно рассчитать технико-экономические показатели использования воды. Также возможно сравнить уровень потребления воды в своей компании с уровнем в передовых предприятиях, что позволяет выявить наиболее эффективные способы сокращения расходов на воду ； Ключевым фактором является оптимизация интеграции систем водоснабжения. С помощью метода «точек замыкания воды» осуществляется поэтапное использование качества воды, рациональное распределение источников воды и резервуаров, что позволяет сократить потребление пресной воды, а значит, и общий объем распределяемой воды ； Глубокая обработка сточных вод с последующим их повторным использованием является заключительным этапом. После первых двух этапов объем сточных вод значительно сокращается. Что касается сточных вод, которые необходимо сбрасывать, то их подвергают глубокой обработке с целью приведения их к стандартам, требуемым для повторного использования, после чего они снова вводятся в систему. Особенностью этого этапа является высокая стоимость оборудования и длительный период окупаемости инвестиций. Контроль за загрязнителями: новые технологии нуждаются в проверке. По словам экспертов отрасли, в настоящее время в нашей стране активно ведутся исследования с целью разработки современных технологий для контроля за загрязнителями, образующимися при производстве угольной химии. Однако многие новые технологии ещё нуждаются в дальнейшем совершенствовании и проверке. 　　В качестве примера можно привести процесс газификации угля с использованием печи Ручи. В процессе газификации легкие компоненты угля превращаются в газообразный уголь. Кроме того, вместе с газообразным углем образуются такие вещества, как деготь, фенолы, аммиак, алканы и т. д. Большая часть этих веществ попадает в воду, получаемую в результате газификации. Это типичные сточные воды с высокой концентрацией органических веществ, которые трудно поддаются разложению. В связи с этим была разработана специальная технология комплексной обработки сточных вод с высокой концентрацией фенолов и аммиака, образующихся в печах типа Ручи, BGL и при низкотемпературном разложении. Эта технология (процесс EBA), разработанная Харбинским технологическим университетом, позволяет повысить биоразлагаемость сточных вод, снизить их токсичность и улучшить активность осадка. Благодаря этому вода, полученная в результате обработки, соответствует стандартам, необходимым для её повторного использования. 　　Одна из химических компаний в провинции Хубэй также разработала технологию экономии воды при охлаждении с использованием замкнутой системы воздушного охлаждения. В системах охлаждения с замкнутым циклом воздушного охлаждения в качестве охлаждающей жидкости используется мягкая вода или деионизированная вода, которые поглощают тепло от теплообменных устройств. Мягкая вода циркулирует в замкнутой системе и не контактирует с внешним воздухом, выполняя процесс передачи тепла путем поглощения и отдачи теплоты. Эта технология заменяет традиционные промышленные системы циркуляции охлаждающей воды: вместо башен для охлаждения используются водяные конденсаторы с водяной пленкой или комбинированные конденсаторы. Это позволяет поддерживать температуру охлаждающей воды на уровне, необходимом для выполнения всех технологических требований, при этом сокращается расход воды, уменьшается образование накипи на трубопроводах и оборудовании, а срок службы оборудования увеличивается. 　　Кроме того, технология комплексной переработки концентрированных соленых растворов путем кристаллизации может стать способом комплексного использования таких растворов. Технология многоступенчатой испарительной кристаллизации соленой воды высокой концентрации с получением смешанных солей была проверена на проекте по производству удобрений компании China Coal Tech, однако в настоящее время существуют проблемы с комплексным использованием таких смешанных солей. 　　“Технологии кристаллизационного разделения солей и их комплексного использования, позволяющие путем поэтапной кристаллизации выделять хлорид натрия и сульфат натрия, а также способы обработки органических примесей в концентрированной соленой воде; эффективность поэтапной кристаллизации пока не подтверждена экспериментальными данными. К тому же в настоящее время стандарты качества продуктов на основе хлорида натрия и сульфата натрия, действующие в нашей стране, не применимы к производству соли из промышленных сточных вод; требуются дополнительные исследования и пилотные испытания. ”Рассказал Ван Шоуцзянь.