據(jù)資料顯示，黃河中上游的晉陜蒙寧4省煤炭資源占有量為全國(guó)的67%，但水資源僅僅占全國(guó)水資源的3.85%，大量的煤化工企業(yè)恰好聚集于該片區(qū)域。水，是煤化工的心頭大患。
2015年4月16日，國(guó)務(wù)院正式發(fā)布《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，簡(jiǎn)稱“水十條”。煤化工水消耗量大，污水處理非常關(guān)鍵，此次“水十條”的提出對(duì)該行業(yè)提出了前所未有的挑戰(zhàn)。
煤化工高濃污水的處理將更加嚴(yán)格
煤化工裝置所排出的高濃污水中，污染物成分極其復(fù)雜，難降解物質(zhì)多，污水中還同時(shí)含有單元酚、多元酚、硫化物等諸多高毒性物質(zhì)。由于煤質(zhì)和工藝的不同，污染物含量和種類也存在差異。例如，固定床煤氣化產(chǎn)生的廢水中含酚量較高，有別于其他煤氣化廢水，需要選擇特殊的方式進(jìn)行處理。目前，對(duì)于污水處理，煤化工企業(yè)仍存在分離收集不到位、處理工藝不合理和資金投入不足等諸多問(wèn)題。
“水十條”要求集聚區(qū)內(nèi)工業(yè)廢水必須經(jīng)預(yù)處理達(dá)到集中處理要求，方可進(jìn)入污水集中處理設(shè)施。新建、升級(jí)工業(yè)集聚區(qū)應(yīng)同步規(guī)劃、建設(shè)污水、垃圾集中處理等污染治理設(shè)施。逾期未完成的，一律暫停審批和核準(zhǔn)其增加水污染物排放的建設(shè)項(xiàng)目，并依照有關(guān)規(guī)定撤銷其園區(qū)資格。
這對(duì)煤化工前期整體規(guī)劃的合理性提出了極高的要求。廢水處理已經(jīng)成為所有煤化工項(xiàng)目規(guī)劃中都需要考慮的重點(diǎn)問(wèn)題。
用水總量控制將使煤化工項(xiàng)目水資源矛盾更加嚴(yán)峻
中國(guó)煤炭資源和水資源成反向分布，山西、陜西、寧夏、內(nèi)蒙古和新疆五省(自治區(qū))煤炭資源豐富，煤炭保有儲(chǔ)量約占全國(guó)的76%，但水資源總量?jī)H占全國(guó)的6.14%。“水十條”同時(shí)要求推動(dòng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)和著力節(jié)約保護(hù)水資源。以水定產(chǎn)、控制用水總量。
與石油化工工藝路線相比，煤化工工藝耗水高出許多，單位產(chǎn)品的極高水耗嚴(yán)重制約行業(yè)布局和發(fā)展。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，一個(gè)40億立方米/年煤制天然氣企業(yè)需要耗水2690萬(wàn)噸/年。一個(gè)60萬(wàn)噸/年煤制烯烴企業(yè)每年消耗2700萬(wàn)噸新鮮水。一個(gè)年產(chǎn)100萬(wàn)噸的煤制油項(xiàng)目年用水量將達(dá)到660萬(wàn)噸左右。這相當(dāng)于十幾萬(wàn)人口的水資源占有量或100多平方公里國(guó)土面積的水資源保有量。在缺水地區(qū)，煤化工產(chǎn)業(yè)對(duì)水資源的極端依賴已經(jīng)開(kāi)始擠占農(nóng)業(yè)、生活等其他方面用水，形勢(shì)日益艱巨。
那么，目前煤化工企業(yè)有什么樣的節(jié)水治水手段呢?
一是節(jié)水示范項(xiàng)目。哈爾濱工業(yè)大學(xué)正研究一些切實(shí)可行的技術(shù)，以期達(dá)到煤化工項(xiàng)目的“零排放”的目的，目前已用在中煤鄂爾多斯圖克的大化肥項(xiàng)目，據(jù)說(shuō)水可全部回收利用，并實(shí)現(xiàn)零排放。
2015年4月，由新疆環(huán)境工程技術(shù)有限責(zé)任公司牽頭承擔(dān)的干旱地區(qū)煤化工廢水處理與資源化技術(shù)及示范項(xiàng)目已正式啟動(dòng)。項(xiàng)目主要針對(duì)煤化工廢水量大、污染嚴(yán)重、酚氨處理能耗高、難度大，處理成本高，廢水難以達(dá)標(biāo)排放和回用等問(wèn)題，開(kāi)展廢水資源化及循環(huán)利用技術(shù)的系統(tǒng)研究。該項(xiàng)目實(shí)施后，將對(duì)干旱區(qū)的煤化工發(fā)展及資源開(kāi)發(fā)利用起到積極促進(jìn)作用。
二是通過(guò)水權(quán)等經(jīng)濟(jì)手段調(diào)控。水權(quán)轉(zhuǎn)換也成為一種解決水資源有效利用的重要手段。簡(jiǎn)單來(lái)講，水權(quán)轉(zhuǎn)換就是由有用水要求且符合條件的工業(yè)企業(yè)投資于農(nóng)業(yè)節(jié)水改造工程，并獲得節(jié)約下來(lái)的農(nóng)業(yè)用水水權(quán)。
內(nèi)蒙古已被列入全國(guó)水權(quán)試點(diǎn)省區(qū)之一。近年來(lái)內(nèi)蒙古一直在探索嘗試這一創(chuàng)新模式，累計(jì)已使30多個(gè)因水而瀕臨下馬的化工企業(yè)獲得新生，其中煤化工企業(yè)占了很大比例。
據(jù)了解，目前的水權(quán)轉(zhuǎn)換成本，黃河水資源跨區(qū)調(diào)配供水成本10～20元/方，黃河水利委員會(huì)“規(guī)劃”水權(quán)轉(zhuǎn)換每方水需投資節(jié)水工程8.65元，按照水權(quán)、水市場(chǎng)價(jià)格，每方水量轉(zhuǎn)讓水價(jià)按11.65元向用水戶轉(zhuǎn)讓計(jì)算。
煤化工項(xiàng)目環(huán)保壓力大，若污水處理不當(dāng)容易造成水污染，從而演變?yōu)?ldquo;水質(zhì)型缺水”。除此之外，煤化工項(xiàng)目還存在著耗水量大的問(wèn)題。今后節(jié)水技術(shù)將在煤化工獲得廣泛應(yīng)用，如選擇節(jié)水型工藝和設(shè)備;空冷技術(shù)代替水冷技術(shù);循環(huán)水的利用以及冷凝液回收等。單位產(chǎn)品的耗水量體現(xiàn)了煤化工裝置的耗水水平，降低這個(gè)指標(biāo)才算是有實(shí)際意義。利用系統(tǒng)節(jié)水優(yōu)化分析方法指導(dǎo)節(jié)水，是值得推廣的。
在西北地區(qū)，制約煤化工發(fā)展的是水，這是一個(gè)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境矛盾對(duì)立與統(tǒng)一的問(wèn)題。處理好這兩者的關(guān)系，是煤化工發(fā)展的健康之路。