煤化工裝置水污染風(fēng)險(xiǎn)及防控

　　陜西潤(rùn)中清潔能源有限公司甲醇裝置設(shè)計(jì)能力為60萬(wàn)t/a，配套建設(shè)的污水處理站設(shè)計(jì)能力為330m3/h，中水回用站的設(shè)計(jì)能力為100m3/h。2014年底甲醇裝置投入試運(yùn)行，2015年污水實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，2016年通過(guò)陜西省環(huán)保廳組織的環(huán)保設(shè)施竣工驗(yàn)收，2017年實(shí)現(xiàn)達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)，甲醇產(chǎn)量達(dá)到63.3萬(wàn)t，創(chuàng)造了開(kāi)車(chē)以來(lái)最高年產(chǎn)紀(jì)錄。

　　一、?；沸孤┪廴撅L(fēng)險(xiǎn)

　　1.1 ?；贩植紶顩r

　　甲醇生產(chǎn)具有高溫、高壓、易燃、易爆、有毒、低冷等特點(diǎn)，其生產(chǎn)工序主要包括空分、氣化、凈化、合成等，所涉及使用、生產(chǎn)和儲(chǔ)存的危險(xiǎn)化學(xué)品達(dá)20多種，遍布生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的角角落落。其中，空分工序主要有液氮和液氧，氣化工序主要有水煤氣、一氧化碳、硫化氫、液化石油氣、高壓氧氣等，凈化工序主要有水煤氣、一氧化碳、硫化氫、甲醇和硫磺等，合成工序主要有一氧化碳、氫氣、粗甲醇和精甲醇等，供排水工序主要有硫酸、鹽酸、甲醇、氫氧化鈉、亞硫酸鈉等，熱動(dòng)工序主要有液氨、聯(lián)氨和磷酸三鈉等。

　　1.2 風(fēng)險(xiǎn)分析

　　這些?；芬坏┏霈F(xiàn)大量泄漏，尤其是氣態(tài)和液態(tài)?；?，就會(huì)引起環(huán)境污染，甚至導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸、中毒事故發(fā)生。當(dāng)液氨、水煤氣、一氧化碳、硫化氫等氣態(tài)危化品泄漏后，主要以污染大氣為主，而采用消防水稀釋、沖洗和洗消時(shí)，則會(huì)造成水污染。當(dāng)甲醇、硫酸、鹽酸、聯(lián)氨等液態(tài)?；沸孤┖螅瑫?huì)直接污染土壤、地下水、河流等，其危害性大，污染程度高，污染處置難度大。

　　按設(shè)計(jì)要求，每個(gè)危化品儲(chǔ)罐下方一般均設(shè)置一個(gè)防護(hù)圍堤，圍堤內(nèi)地坑容積可滿足盛裝儲(chǔ)罐內(nèi)所有的危化品，以防泄漏后到處流淌，難以回收和管控，并且，在每套涉及危化品的生產(chǎn)裝置區(qū)，同樣也設(shè)置一個(gè)大型低矮的圍堤，以回收泄漏的?；贰４蟛糠中孤┖蟮囊簯B(tài)?；?，通過(guò)圍堤內(nèi)的地坑和臨時(shí)泵予以回收，小部分經(jīng)消防水沖洗后，經(jīng)污水地下管網(wǎng)送至污水站消防廢水回收池或事故水池，然后逐漸加入生化反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行處理，污染物指標(biāo)合格后方可排放。當(dāng)圍堤有缺口、或地坪有裂縫、或地下管網(wǎng)有破損、或消防水池和事故水池已滿、或污水站未處理合格等異常狀況出現(xiàn)時(shí)，?；房赡軙?huì)滲入地下，流入綠化帶，沖洗水可能竄入雨水管網(wǎng)之中而直接外排，均存在發(fā)生水污染事件的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)引起高度重視。

　　1.3 防控措施

　　(1)提高安全紅線意識(shí)，強(qiáng)化環(huán)保底線思維，樹(shù)立“?；沸孤┚褪鞘鹿省钡睦砟?。一旦出現(xiàn)危化品泄漏，就按照“四不放過(guò)”的原則進(jìn)行處理。

　　(2)化工生產(chǎn)過(guò)程中，防范危化品泄漏是管控污染風(fēng)險(xiǎn)、杜絕安全和環(huán)保事故的有效途徑。這就需要加強(qiáng)檢維修管理，做到計(jì)劃?rùn)z修和超前檢修，保持設(shè)備設(shè)施完好運(yùn)行。

　　(3)在初始開(kāi)車(chē)過(guò)程中，應(yīng)高度重視高溫、高壓設(shè)備管道的熱緊工作，無(wú)論任何介質(zhì)，無(wú)論有無(wú)漏點(diǎn)，均應(yīng)按規(guī)范進(jìn)行熱緊，以防無(wú)漏變小漏、小漏變大漏、大漏變事故。

　　(4)在設(shè)備管道選型、使用、安裝和檢修過(guò)程中，寧可高配低用，禁止低配高用，不可用普通材料代替高溫、高壓、低冷材料，以防設(shè)備管道出現(xiàn)裂縫而泄漏危化品。

　　(5)加強(qiáng)特種作業(yè)管理，嚴(yán)格執(zhí)行票證制度。生產(chǎn)和檢修交叉作業(yè)時(shí)，必須按規(guī)定抽堵盲板、隔離置換、檢測(cè)合格后方可進(jìn)行生產(chǎn)，以防高壓介質(zhì)竄入低壓區(qū)、高溫介質(zhì)竄入低溫區(qū)、高毒介質(zhì)竄入低毒區(qū)，而導(dǎo)致危化品泄漏事故發(fā)生。

　　(6)在涉及?；返纳a(chǎn)裝置區(qū)，均安裝相應(yīng)的有毒有害和可燃?xì)怏w檢測(cè)儀，并且在生產(chǎn)崗位上，也配備足量的便攜式檢測(cè)儀。如甲醇泄漏時(shí)，其氣體檢測(cè)儀就會(huì)立即報(bào)警，從而為工藝處置贏得時(shí)間。

　　(7)在工藝裝置區(qū)、甲醇罐區(qū)和氨區(qū)等關(guān)鍵裝置、重點(diǎn)部位，安裝DCS自調(diào)系統(tǒng)和ESD跳車(chē)系統(tǒng)，以確保事故狀態(tài)下安全停車(chē)，這也是甲醇裝置本質(zhì)安全的基礎(chǔ)和保障。

　　(8)在液氨罐區(qū)、液化石油氣罐區(qū)、丙烯儲(chǔ)罐區(qū)和甲醇灌裝站等均應(yīng)安裝緊急切斷閥門(mén)，采取鶴管裝卸車(chē)，并完善圍堤和事故水池，以便在事故狀態(tài)下及時(shí)切斷閥門(mén)，回收泄漏物。

　　(9)液氨泄漏之后，在設(shè)法切斷閥門(mén)的同時(shí)，應(yīng)立即在上風(fēng)向使用消防水進(jìn)行噴淋吸收，回收洗消水至污水站大事故水池，并逐漸予以消化處理，堅(jiān)決杜絕直接外排。

　　(10)加強(qiáng)巡回檢查，推行多工種巡查制和多層級(jí)檢查制，做到大檢查不間斷，小檢查不斷線，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，及時(shí)有效處置，以防發(fā)生火災(zāi)、爆炸、中毒事故和污染事件。

　　二、污水超標(biāo)排放風(fēng)險(xiǎn)

　　2.1 污水指標(biāo)控制狀況

　　污水站處理甲醇工業(yè)污水的方法是倍增復(fù)合式強(qiáng)化生物脫炭脫氮法，簡(jiǎn)稱(chēng)QWSTN法，實(shí)質(zhì)是由A2O法演變而來(lái)。原執(zhí)行的污水排放標(biāo)準(zhǔn)為DB61/224―2011《黃河流域(陜西段)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。其中，氨氮質(zhì)量濃度排放限值為12mg/L，COD排放限值為50mg/L。自2020年4月1日起執(zhí)行新標(biāo)準(zhǔn)，即DB61/224―2018《陜西省黃河流域污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》。公司正常排放時(shí)，氨氮質(zhì)量濃度為2mg/L以下，COD為10mg/L左右，均可達(dá)到新老排放標(biāo)準(zhǔn)要求(表1)。

　　2.2 風(fēng)險(xiǎn)分析

　　按照有關(guān)環(huán)保規(guī)定，公司在污水排放總口設(shè)置有污水流量、pH、COD和氨氮在線檢測(cè)儀，每天24h連續(xù)向縣、市、省、部四級(jí)環(huán)保監(jiān)控平臺(tái)上傳實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)，自2019年10月1日起，又要求上傳總氮和總磷在線檢測(cè)數(shù)據(jù)。為確保在線數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，每季度要求分別進(jìn)行一次監(jiān)督性檢測(cè)和比對(duì)檢測(cè)，每月還必須對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中所有污染物項(xiàng)目進(jìn)行自行檢測(cè)。若其中任意一項(xiàng)污染物指標(biāo)超標(biāo)，就存在污染河流、土壤和地下水的風(fēng)險(xiǎn)，則會(huì)收到環(huán)保部門(mén)電子督辦單或違法處罰決定書(shū)，無(wú)故超標(biāo)時(shí)每項(xiàng)次處罰的起步價(jià)為10萬(wàn)元，一旦發(fā)生水污染事件，則根據(jù)污染情況和社會(huì)影響程度，給予更加嚴(yán)厲的處理，包括加倍罰款、限產(chǎn)關(guān)停、拘人判刑等。陜西潤(rùn)中清潔能源有限公司屬于環(huán)保國(guó)控企業(yè)，若污染物排放濃度值高于執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)中的排放限值時(shí)，或者污染物排放量高于規(guī)定的排放總量指標(biāo)時(shí)，則所征收排污稅將增加1倍，若同時(shí)存在上述兩種情況，則排污稅增加2倍。

　　2.3 防控措施

　　(1)加強(qiáng)污水站的運(yùn)行管理，如同管理甲醇主生產(chǎn)裝置一樣，嚴(yán)格工藝紀(jì)律，嚴(yán)守工藝規(guī)程，嚴(yán)控工藝指標(biāo)，及時(shí)、足量添加各類(lèi)藥劑，保持污泥活性良好，抗沖擊性強(qiáng)，污水站安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)運(yùn)行。

　　(2)在活性污泥法工藝運(yùn)行過(guò)程中，控制活性污泥的三大營(yíng)養(yǎng)配比極為重要，其最佳營(yíng)養(yǎng)搭配為ρ(BOD)∶ρ(N)∶ρ(P)=100∶5∶1，否則活性污泥營(yíng)養(yǎng)失調(diào)后，易導(dǎo)致QWSTN工藝波動(dòng)，處理水質(zhì)變差。

　　(3)嚴(yán)格控制污水站的關(guān)鍵工藝指標(biāo)，設(shè)法保證生化反應(yīng)池水溫為25~35℃，污泥沉降比SV30為30%~40%，好氧池和缺氧池溶解氧濃度分別為3~4mg/L和0.4~0.6mg/L。

　　(4)當(dāng)污泥沉降比SV30較高時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)排泥和脫泥，重點(diǎn)是必須將稠泥排出來(lái)，將濾餅厚度加起來(lái)，并保持2臺(tái)脫泥機(jī)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，禁止單臺(tái)脫泥機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行。

　　(5)保證污水站正常運(yùn)行的前提條件是保持污水流量和質(zhì)量穩(wěn)定。當(dāng)水量和質(zhì)量波動(dòng)時(shí)，應(yīng)按比例及時(shí)調(diào)整各種藥劑如堿液和甲醇的用量，堅(jiān)決杜絕加藥量一成不變的現(xiàn)象。

　　(6)原則上，污水站進(jìn)水量和質(zhì)量的波動(dòng)幅度應(yīng)不大于20%，尤其是當(dāng)水量大幅增大、污染物濃度大幅升高時(shí)，應(yīng)及時(shí)將其分流到消防廢水收集池或事故污水池內(nèi)，隨后逐步消化。

　　(7)當(dāng)進(jìn)水氨氮濃度升高時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大片堿(NaOH)用量，當(dāng)COD升高時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減少甲醇用量，當(dāng)污水流量增大時(shí)，應(yīng)同時(shí)增大片堿用量，減少甲醇用量。

　　(8)當(dāng)事故狀態(tài)下必須排放高污染物濃度的污水時(shí)，應(yīng)及時(shí)報(bào)告調(diào)度室，聯(lián)系污水站妥善處置，禁止不打招呼直接排放至污水系統(tǒng)，而導(dǎo)致污水站遭受沖擊或癱瘓。

　　(9)消化消防廢水收集池和事故污水收集池內(nèi)的污水時(shí)，應(yīng)提前檢測(cè)其中COD和氨氮濃度。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，確定加入量，并連續(xù)、均勻、穩(wěn)定地加入，以保持工藝運(yùn)行狀態(tài)良好。

　　(10)加強(qiáng)污水處理設(shè)備和儀表的維護(hù)保養(yǎng)，保持關(guān)鍵設(shè)備和在線檢測(cè)儀表的正常運(yùn)行，要求設(shè)備儀表的完好率達(dá)到95%以上。其中，關(guān)鍵設(shè)備包括推流器、回流器、曝氣器和脫泥機(jī)等，在線檢測(cè)儀表包括污水站進(jìn)出水COD和氨氮儀。

　　三、總排口排放黑水風(fēng)險(xiǎn)

　　3.1 公司總排口排放狀況

　　公司污水總排口按規(guī)范設(shè)有巴歇爾槽，配備分析小屋，安裝有流量計(jì)、在線pH儀和重要污染因子監(jiān)測(cè)儀，并與部、省、市平臺(tái)聯(lián)網(wǎng)，配套安裝了空調(diào)，保持室內(nèi)恒溫。2019年又增設(shè)了總氮和總磷2個(gè)污染因子在線監(jiān)測(cè)儀，安裝了攝像設(shè)施，以防監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)造假。通常，總排口排放的污水除各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)標(biāo)外，肉眼觀察所排放的水質(zhì)清澈見(jiàn)底，無(wú)色、無(wú)味、無(wú)懸浮物、無(wú)氣體(包括無(wú)水蒸汽)逸散。

　　3.2 風(fēng)險(xiǎn)分析

　　無(wú)論是老標(biāo)準(zhǔn)DB61/224―2011《黃河流域(陜西段)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中，還是新標(biāo)準(zhǔn)DB61/224―2018《陜西省黃河流域污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中，盡管均未明確規(guī)定不允許在總排口排放黑水、黃水等有色污水，但長(zhǎng)期以來(lái)地方環(huán)保部門(mén)一直將排放黑水等作為執(zhí)法檢查的一項(xiàng)主要內(nèi)容，并作為處罰處理企業(yè)的依據(jù)。尤其是煤化工企業(yè)，倘若管理不嚴(yán)，控制失當(dāng)，最容易將黑水從總排口排出，而造成環(huán)境污染，導(dǎo)致不良的社會(huì)影響。不僅地方環(huán)保部門(mén)，而且全社會(huì)都會(huì)形成共識(shí)―――從總排口排放黑水就是超標(biāo)排放。

　　煤化工黑水基本是由煤炭黑渣染黑的，其主要成分為含碳化合物，這也是污水COD的主要來(lái)源。也就是說(shuō)，煤化工黑水COD超標(biāo)是不爭(zhēng)的事實(shí)，這也是煤化工黑水的最大污染風(fēng)險(xiǎn)。若總排口所排放的是煤氣化灰水，則存在COD和氨氮濃度同時(shí)超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)，且因其污染物濃度高，存在的污染風(fēng)險(xiǎn)更大。同理，當(dāng)污水站消防廢水收集池、事故污水池、調(diào)節(jié)池、好氧池、缺氧池、厭氧池等任一出現(xiàn)大量溢流或泄漏，或煤氣化黑渣、污水站污泥、煤場(chǎng)和石子煤庫(kù)煤粉等被雨水沖入地下管網(wǎng)時(shí)，均會(huì)導(dǎo)致總排口排放黑水，而威脅環(huán)境安全，存在污染風(fēng)險(xiǎn)。

　　3.3 防控措施

　　(1)加強(qiáng)生產(chǎn)裝置涉及煤粉、灰渣、黑水環(huán)節(jié)的環(huán)保管理，重點(diǎn)防范灰水、煤塵、灰渣進(jìn)入雨水地下排放管網(wǎng)之中，而存在黑水外排的污染風(fēng)險(xiǎn)。

　　(2)加強(qiáng)煤氣化工序的運(yùn)行管理，重點(diǎn)是702煤漿制備系統(tǒng)、703煤漿槽泵系統(tǒng)、灰水處理系統(tǒng)、中轉(zhuǎn)渣庫(kù)、粗細(xì)渣裝車(chē)處，以防黑水流至馬路，流入雨排。

　　(3)氣化車(chē)間清理高低壓煤漿泵、煤漿儲(chǔ)槽、灰水澄清槽時(shí)，煤漿和煤渣易堵塞地溝，應(yīng)及時(shí)疏通，確保暢通，以防黑漿、黑水四處溢流。

　　(4)粗渣和細(xì)渣運(yùn)輸車(chē)應(yīng)在規(guī)定地點(diǎn)進(jìn)行空水和沖洗輪胎、箱體，以防黑水到處流淌，按要求用篷布全面遮蓋車(chē)內(nèi)物料，否則禁止駛離車(chē)間。

　　(5)熱動(dòng)車(chē)間要加強(qiáng)卸煤溝、洗車(chē)臺(tái)、石子煤庫(kù)的管理，及時(shí)用濕式清掃車(chē)清掃地面煤塵，及時(shí)清理洗車(chē)臺(tái)循環(huán)水池內(nèi)淤積的黑泥。

　　(6)供排水車(chē)間要保持污水處理站污水儲(chǔ)備系統(tǒng)、生化處理系統(tǒng)和中轉(zhuǎn)污泥庫(kù)的正常運(yùn)行，重點(diǎn)防范各儲(chǔ)水池、生化池盛裝過(guò)滿而溢流。

　　(7)加強(qiáng)氣化渣庫(kù)和污水站污泥庫(kù)二個(gè)中轉(zhuǎn)庫(kù)的管理，及時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)庫(kù)內(nèi)渣泥，杜絕漲庫(kù)而堆至庫(kù)外。尤其是雨天時(shí)，要防范渣泥被雨水帶入或沖入雨排。

　　(8)全面排查可能引起黑水外排的各個(gè)環(huán)節(jié)和部位，并采取相應(yīng)的有效防范措施和小改小革措施，堅(jiān)決杜絕黑水外排現(xiàn)象，堅(jiān)決消除黑水污染風(fēng)險(xiǎn)。

　　四、污水亂排亂放風(fēng)險(xiǎn)

　　4.1 系統(tǒng)污水控制現(xiàn)狀

　　依據(jù)設(shè)計(jì)文件，并結(jié)合公司甲醇裝置運(yùn)行實(shí)際，在全面摸排各個(gè)車(chē)間基本排污狀況的前提下，確定排入污水站的污水流量和質(zhì)量，并進(jìn)行量化管控和考核，從而實(shí)現(xiàn)了污水有序排放和達(dá)標(biāo)排放。具體量化的排污參數(shù)包括污水流量、COD和氨氮濃度等三項(xiàng)指標(biāo)。各車(chē)間污水流量和污染物濃度指標(biāo)見(jiàn)表2。

　　4.2 風(fēng)險(xiǎn)分析

　　在甲醇生產(chǎn)過(guò)程中，為保證各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全、各中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品的質(zhì)量，難免產(chǎn)生各類(lèi)污水，如含氨氮污水、含COD的甲醇污水、含COD和氨氮的氣化灰水等。若這些污水在產(chǎn)生的源頭沒(méi)有得到有效控制，則存在大量產(chǎn)污、產(chǎn)生高濃度污水的可能，在中轉(zhuǎn)和再次利用過(guò)程中，若未嚴(yán)格管控，則會(huì)無(wú)故增量，無(wú)序排放，沖擊活性污泥，造成污水站癱瘓，導(dǎo)致污水超標(biāo)排放，存在嚴(yán)重的水污染風(fēng)險(xiǎn)。

　　4.3 防控措施

　　(1)強(qiáng)化污水源頭控制，嚴(yán)格實(shí)行“清/污分流、雨/污分流和污/污分流”的措施，從源頭上減少污水的產(chǎn)生量和污染物總量，減輕污水處理負(fù)擔(dān)和水污染風(fēng)險(xiǎn)。

　　(2)在各個(gè)裝置區(qū)設(shè)置污水排放點(diǎn)，確定排放量和污染物濃度，明確責(zé)任人和責(zé)任領(lǐng)導(dǎo)，并設(shè)置巡檢點(diǎn)，每小時(shí)一次打卡檢查。

　　(3)加強(qiáng)污水處理站、中水回用站和循環(huán)水站的運(yùn)行管理，嚴(yán)格執(zhí)行污水處理和回用流程，嚴(yán)格控制有關(guān)水質(zhì)指標(biāo)和工藝指標(biāo)，嚴(yán)防水質(zhì)超標(biāo)，嚴(yán)控污染風(fēng)險(xiǎn)。

　　(4)各產(chǎn)污環(huán)節(jié)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行公司有關(guān)水量和水質(zhì)管理的規(guī)定，嚴(yán)格控制好排入污水站的污水流量和污染物濃度，并確保水質(zhì)水量穩(wěn)定。

　　(5)氣化車(chē)間是產(chǎn)污大戶，又是耗污大戶，在嚴(yán)格控制外排灰水流量、COD和氨氮濃度的基礎(chǔ)上，要使用好來(lái)自合成精餾工序的高COD污水和變換工序的高氨氮污水，禁止私自排放和挪做他用。

　　(6)非正常排放污水時(shí)，各車(chē)間要嚴(yán)格執(zhí)行排污許可制度，堅(jiān)持“先分析、再申請(qǐng)、后排放”的原則，及時(shí)聯(lián)系調(diào)度室，經(jīng)批準(zhǔn)后方可按要求向污水站排放污水。

　　(7)各煤化工裝置應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)行管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除跑冒滴漏現(xiàn)象，及時(shí)回收泄漏的甲醇等危化品，以減少或杜絕產(chǎn)生高COD和高氨氮污水。

　　(8)事故狀態(tài)下，禁止私自向污水處理站排放高污染物濃度的污水，更嚴(yán)禁私自將這些污水直排出廠，而造成環(huán)境污染事件。

　　五、結(jié)語(yǔ)

　　自2015年以來(lái)，陜西潤(rùn)中清潔能源有限公司堅(jiān)持進(jìn)行水污染風(fēng)險(xiǎn)研判，從甲醇生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)、每一個(gè)工序，分析可能產(chǎn)生的污水量和污染物因子等，并采取一系列水污染防控措施，重點(diǎn)從污水源頭抓起，立足于過(guò)程控制，持續(xù)優(yōu)化污水綜合利用工藝，不斷加強(qiáng)水污染風(fēng)險(xiǎn)管控，從而保證了污水站長(zhǎng)周期、安全穩(wěn)定運(yùn)行，常態(tài)化實(shí)現(xiàn)了污水達(dá)標(biāo)排放，受到了地方環(huán)保部門(mén)的充分肯定。(來(lái)源：陜西潤(rùn)中清潔能源有限公司)