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神华的工业废水去哪儿了?

煤文化 2020-05-27 15:23:40

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作为世界上最大的能源企业之一,神华集团的战略目标是打造世界一流清洁能源供应商。神华的业务范围涵盖煤炭、电力、铁路、港口、航运、煤制油煤化工,能否把各个领域的水处理好、利用好,是考验神华实现化石能源清洁化的一个重要标准,那么,神华在这方面做的怎么样呢?在“2016中国水务高峰论坛”上,神华北京低碳清洁能源研究所所长、国家“千人计划”专家卫昶博士和大家分享了神华集团在工业废水资源化利用方面的实践与经验


水,是个大课题


水处理技术是神华集团的重要战略领域之一,这不只源于神华集团作为中央企业的社会责任感,同时也出于自身发展的需要。


地球水资源丰富,但真正能够为人类使用的水只有1%,中国的人均水量只有世界平均水平的1/4。在中国,水资源分配非常不平均,西北地区严重缺水,更糟糕的是,水资源污染严重,很多水体受到严重污染,比如黄河、淮河、海河都存在污染情况,且情况并未得到明显好转。所以,在过去一两年内国家出台了多项政策措施,尤其是在过去一年,国务院出台水污染防治行动计划以及其它相关的政策法规;其次,神华集团自身业务对水资源的需求也非常大,因此每年在水治理方面的投入力度很大。
图为中国水资源短缺状况


神华集团所属煤矿、燃煤电厂和煤化工基地一直在研究工业废水的处理和利用问题,神华鄂尔多斯煤制油化工基地已经基本实现了污水零排放,煤矿不仅零排放还可以为周边工业区供水......而作为国家级海外高层次人才创新创业基地的神华北京低碳清洁能源研究所,同时也是国家能源煤炭清洁转化利用技术的研发(实验)中心,在六大低碳能源技术战略领域中,其中之一就是水处理技术,这里引进了一批具有丰富研发经验与国际视野的水处理专业人才,高起点地开展水处理技术研发。

图为神华的业务范围与主要水处理需求


矿井水的华丽转身


曾经,地下水的破坏是煤炭开采带来的主要问题,我国目前每年产生矿井水80亿吨,利用率仅25%,年损失量60亿吨,相当于我国每年工业和民用缺水量的60%。神华集团“煤炭开采水资源保护与利用”国家重点实验室经过20年的研究解决了矿井水的保护利用问题,他们采取“导储用”的方法将含水层的地下水疏导至采空区进行储存,并建设相应的水处理和抽采利用工程,对矿井水进行高效利用。图为矿井水地下水库原理


煤炭开采的过程中产生的矿井水不仅不会排到地表造成污染,而是存在井下供井下使用,还供给地面的生产、生活和生态使用。图为基于地下水库的矿井水利用途径


目前,神华神东矿区已建成35座地下水库,2014年供水达6430万方,提供了矿区95%以上用水。同时,已在西部十余个矿区推广,建成在建地下水库50余座。


电厂脱硫废水如何破?


电厂废水主要有循环冷却塔排污水、脱硫废水、含煤废水、含油废水、灰渣废水、湿除废水、生活废水等,各类废水根据水质等级不同进行回收利用,循环冷却塔排污水、生活污水、含油废水经处理后回用效果较好,回收率可以达到90%以上;灰渣废水、含煤废水、湿除废水一般在系统内自循环利用。比如,在美丽的呼伦贝尔草原上,神华国华呼伦贝尔电厂就有一张“绿色名片”——疏干水回用系统,电厂所用的水全部来自煤矿的疏干废水,经过净化后的疏干“污水”被变废为宝,实现再次利用。

图为神华国华呼伦贝尔电厂水处理装置


电厂废水中最难处理的是脱硫废水,它具有高含盐量、高悬浮物、高硬度、高腐蚀、含重金属的特点,水质恶劣,回用困难。脱硫废水的传统技术工艺有着出水盐含量高、加药量大、水质污染和水资源浪费等问题。神华目前正在研究和推广新型脱硫废水处理技术,实现污水近零排放。图为新型脱硫废水处理工艺


煤化工废水已有解


现代煤化工的工艺复杂、流程长,煤化工产生的污水种类多、污染物复杂,处理难度也大。以煤炭直接液化为例,其生产过程排放的污水即包括了煤液化过程产生的含硫、氨和酚的特别难处理的污水,催化剂制备过程产生的含(NH4)2SO4的污水,煤气化、动力中心、循环水场等产生的含盐污水,以及各个生产装置产生的普通含油污水。

图为现有煤化工水处理技术面临的挑战


图为鄂尔多斯煤制油水处理装置


鄂尔多斯煤制油装置产生的污水实施“清污分流、污污分治、一水多用”,针对生产运行中的污水处理问题,神华对多项技术进行了改造,其中包括高浓度污水深度处理、含硫污水气提装置改造、含油污水处理装置增加隔油沉淀设施、含硫污水增加除油设施、生活污水、气化废水增加缓冲沉淀池等,污水回用率达到98%以上,实现污水近零排放。

图为煤化工废水资源化处理整体思路


另一方面,针对现有技术存在的运行不稳定、处理成本高、蒸发结晶杂盐处置难等问题,神华北京低碳清洁能源研究所正在开发新一代煤化工废水“零排放”处理技术,开展中试示范,并将逐步推动其商业化应用。同时,也在积极布局先进高级氧化、新型膜技术等前沿水处理技术,逐步形成具有自主知识产权的难降解有机物去除、高效脱盐、结晶盐资源化利用等工业废水处理系统技术。



神华集团正在联合社会优势资源进行技术攻关,减少煤化工废水总量,实现有机物的资源化、水的资源化和无机盐的资源化。神华既关注单元技术的突破,同时也关注系统集成和优化并积极推动示范工程,一直为国家降低水资源压力,维护生态平衡做着努力。


(内容来源:神华集团科技发展部   神华北京低碳清洁能源研究所  神华神东煤炭集团    神华国华电力公司  神华煤制油化工公司)

煤文化:必须有人出来说话,否则,一百年后,后人看我们今天祖先是这么生存的,他们会愤怒。怒的不是强权,而是愤怒毎一个接受强权的人。我的后代一定会为我感到丢脸,所以,我争取不要让后人嘲笑我。陈佩斯