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兰炭废水治理标准体系研究

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兰炭废水治理标准体系研究

发布日期:2020-12-04 作者:杭州兴洋环保科技有限公司 点击:

随着经济快速发展,环境问题也愈加严重,为了实现经济发展与生态环境保护协调发展,国家打起了环境保卫战,强力推进工业污染物减排,完善落后产能退出机制,严厉查处企业违法排污行为。现有兰炭生产装置缺少配套环保装置,严重地制约兰炭产业健康发展,迫使行业面临严峻挑战,是国家重点整治的行业。兰炭厂中将兰炭废水用于熄焦,并未进行处理,将废水中有机物转移到兰炭中,造成二次污染。近年来,为了治理雾霾,国家大力发展生产清洁兰炭,对兰炭质量指标进行严格控制,兰炭厂原有的氨水熄焦工艺将逐渐被整改为清水熄焦或干熄焦工艺,因此治理兰炭废水是实现降低清洁兰炭生产成本和减少对环境污染必要途径,也是全面提升区域性兰炭产品质量的重要抓手,更是兰炭产业能否持续发展的关键因素。标准作为行业发展助推器,将标准化工作运用到兰炭废水治理方面,不仅可以有效提高兰炭生产过程环境质量,还有利于改善兰炭企业生产运营模式,促使兰炭企业做到清洁生产和精细运营。【恶臭治理


2 现状分析

  2.1 兰炭废水现状

  兰炭是煤炭产业链中的一种重要产品,也称半焦。颜色呈浅黑色,结构为块状,粒度一般大于 3mm,具有高固定炭、高比电阻、高化学活性、低灰份和低铝、硫、磷等特性。产地主要集中于陕北、新疆、鄂尔多斯、山西等地,其中陕北兰炭产量占兰炭总产能一半。兰炭是煤在中低温(600℃)干馏下产生,副产煤焦油和荒煤气。荒煤气可以用于发电,煤焦油可以轻质化加工,生产余热用于发电,煤渣制耐火砖等。兰炭广泛应用于电石、聚氯乙烯、铁合金及合成氨行业,性能优于焦炭。兰炭还是一个较好的防霾产品,可以作为“清洁煤”使用,兰炭中污染物含量为原煤的 1/5-1/10,尤其硫含量只有原煤的 1/10。兰炭废水是煤在中低温干馏过程中以及煤气净化、兰炭熄焦过程中形成的一种工业废水,主要来源于煤气净化水和兰炭熄焦水,由于煤低温干馏过程中会产生大量煤焦油和低分子有机物质,因此废水中含有大量未被高温氧化的污染物,其浓度要比高温干馏废水高出 10 倍左右,是目前废水处理一大难题。


  2.2 兰炭废水标准现状

  依据国家环保方针政策,好多工业园区或者兰炭厂已建成或者规划在建废水治理项目,究竟如何使废水治理项目规范化、标准化,达到治污的目的呢?实施“标准化 +”战略,将标准化工作与兰炭废水治理项目有效结合,提出标准体系,建立行之有效的标准模型,为今后兰炭废水处理项目建设、运行管理和节能减排提供理论依据和技术支撑。经过在标准信息网站上查新,结果显示:兰炭行业已经制定相关国家、行业和地方标准,规定了兰炭产品分类、兰炭清洁生产、兰炭生产能源消耗限额等。但并未在兰炭废水治理领域制定相关标准,缺少相关标准技术支撑。【废水治理】


3 兰炭废水治理标准体系

  基于对现有兰炭废水处理相关资料进行调研分析上,依据科学性、系统性、适用性和兼容性等基本原则,按照废水处理项目主体属性分类,将兰炭废水治理标准化工作主要分为环境友好型材料标准、生态设计标准、装置运营管理标准及清洁排放标准和项目评价标准,在此基础上建立完善兰炭废水治理标准体系,助推兰炭产业实现经济转型,发展绿色循环经济。


4 标准体系说明


  4.1 环境友好型材料标准

  境友好型材料标准包括原料有害物质限制标准、原料技术指标检测标准、产品消耗限额标准和项目主要设备选材标准等。原料有害物质限制标准主要对兰炭废


  水治理工艺中采用的破乳剂、絮凝剂、萃取剂、吸附剂和活性污泥等产品指标进行规定,确保选用的原料为环境友好型,尽量减少将原料中有害物质引入废水中,造成废水二次污染,增加废水中污染物质种类;原料技术指标检测标准主要是规定原料关键技术指标的检测分析方法,为装置运行采用合格原料提供基础保障;处理吨水物料消耗和能源消耗标准主要对处理吨水物料、能量消耗高低额限制,确保废水处理消耗合理性;项目主要设备选材标准主要是对关键设备材质、过滤器滤芯材质和聚结填料材质等进行规定,确保设备材料适应水质要求,保证项目长期稳定运行。


  4.2 生态设计标准

  生态设计标准主要包含生产工艺技术规范、资源化回收产品质量标准和生产技术安全规程等。一般兰炭废水处理项目分为预处理单元和深度处理单元,预处理单元主要将废水中大部分污染物回收利用,一般有粗过滤除油、萃取脱酚和蒸氨等工艺,回收焦油、酚类和氨氮类产品;深度处理单元包括生化处理和活性炭吸附等后续处理单元,将废水中有害物质含量深度降低,Z终满足环保要求,达到排放标准。生产工艺技术规范主要是对每个处理单元工艺要求和工艺特点进行统一规定;资源化回收产品质量标准对回收的产品焦油、酚类和氨氮类产品规格作统一规定;生产安全规程针对生产过程中存在注意事项、安全隐患等情况统一规定,如萃取剂的防火防爆问题、浓硫酸的泄露和腐蚀问题、压力设备的异常情况等。


  4.3 装置运营管理标准

  现有兰炭厂大部分是 60 万吨 / 年和120 万吨 / 年兰炭生产装置,对于单一的兰炭厂而言,建立一套专门的废水处理装置投资运营费用过高,因此可以在工业园区建立统一的废水处理站,对园区工厂产生的所有废水进行统一收费,统一处理,提供资源共享平台,大大降低资源的闲置率,实现规范管理、规范治理,规范排放。装置运营管理标准包括废水处理收费标准、装置运行操作规程、装置运行岗位标准、测试与检验标准和运行数据记录标准等。处理废水收费标准根据处理前水浓度和处理后水浓度共同确定,根据处理前水中 COD、BOD、酚类和氨氮类等含量划分不同范围区,如高浓度区、中浓度区和低浓度区,不同浓度区收费不同;处理后各指标含量降低到不同排放标准收费不同,如排放标准区和回用标准区。不同进水浓度区和排放标准区处理废水费用不同,综合管理,合理收费。装置运行操作规程主要是对装置每个单元操作程序、操作范围和操作注意事项进行规定,便于操作人员培训指导;装置运行岗位标准针对管理层人员责任和工作范围进行划分,对操作人员岗位责任和操作区域进行要求,使上岗人员可以依据岗位标准快速上岗;测试与检验标准主要是规定设备检验标准,制定关键指标检测分析方法;运行数据管理规范针对运行数据记录、实验数据记录及实验报告的格式进行统一规定。理顺管理体系,大大降低装置管理费用,提高装置运营效率和服务质量,使废水处理项目的运营管理更加正规化、标准化。


  4.4 清洁排放标准

  清洁排放标准包括排放或回用水标准、“三废”排放限值标准等。排放或回用水标准包括对处理后废水按照回用或者直接排放制定相应的标准,这样便于实现清洁排放和零排放。随着环保要求的日益严格,兰炭厂采用干熄焦或者清水熄焦是必然趋势。若是采用干熄焦,兰炭废水主要来自煤干馏和煤气净化过程,处理后水循环用于洗煤气或者达标排放,因此需要制定回用洗煤气水标准或者排放标准;若是采用清水熄焦,则需要大量新鲜水熄焦,处理后水必然是要回用,因此制定废水回用熄焦水标准是迫切需要,这样既降低“清洁兰炭”生产成本,又大大提高兰炭品质,为防霾作出巨大贡献。“三废”排放限值标准主要对生产过程中产生废气、废液制定排放标准,对产生的焦油渣和污泥等固废制定合理的处置与储存方法,为项目的连续稳定运行做好坚实保障。【氨气治理


  4.5 项目评价标准

  项目评价标准包括项目环境性评价标准、经济性评价标准和社会性评价标准。项目环境性评价标准包括项目运行对环境影响分析、预测评估标准和提出预防、减轻不良影响措施的相关标准;社会性评价标准指在社会科技进步、经济水平提高和人才培养等方面形成评价模型。项目经济性评价是项目投资决策重要环节,经济性评价标准主要是对兰炭废水治理运行成本和产生经济效益进行统计计算,并提出项目经济性评估模型,3。项目投资估算是指项目建设投资与成本费用之和,其中建设投资是项目建设固定资产费用和无形资产等费用。成本费用是在投产运行时会产生运行费用减去回收效益,一般水处理项目都是运行费用略大于回收效益。其中运行费用包括药剂、能耗、人工费用和其他费用;回收效益是指项目运行过程中会回收废水中焦油、酚类和氨类等物质,产生经济效益。药剂费用主要是项目运行过程中消耗的破乳剂、絮凝剂、萃取剂和酸碱等药剂产生的费用;能耗费用主要指项目运行时消耗电能、煤气和蒸汽等产生费用;人工费用是指运行时操作人员、维修人员和分析检测人员工资费用;其他费用包括设备折旧、设备维修、大修改造和污泥处理费用等。财务指标主要有项目内部收益率、项目净现值、投资回收周期。其他指标分析指项目盈亏平衡情况和敏感性分析。项目经济性评估是针对项目经济性进行评估,可推广应用的价值。标准化工作对其投资估算、财务指标分析和其他指标分析等,形成完整、全面的评价评估标准,为废水处理项目建设和运行管理具有一定促进作用。 


5 结论与展望

  构建兰炭废水治理标准体系是兰炭产业发展循环经济和走可持续路线前提和基础。要想做好兰炭废水治理项目,就要做好兰炭废水治理标准化工作,把标准化工作提升到兰炭行业发展新型工业化战略的高度。对于任何产业,标准体系都是保证行业健康发展的重要利器。随着产业的改革发展,科技创新进步,标准体系也要进行动态管理,在执行过程中不断完善和补充,适应市场新需求 。


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