陜西潤中清潔能源有限公司甲醇裝置設計能力為60萬(wàn)t/a,配套建設的污水處理站設計能力為330m3/h,中水回用站的設計能力為100m3/h。2014年底甲醇裝置投入試運行,2015年污水實(shí)現達標排放,2016年通過(guò)陜西省環(huán)保廳組織的環(huán)保設施竣工驗收,2017年實(shí)現達產(chǎn)達標,甲醇產(chǎn)量達到63.3萬(wàn)t,創(chuàng )造了開(kāi)車(chē)以來(lái)最高年產(chǎn)紀錄。
一、?;沸孤┪廴撅L(fēng)險
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)和儲存的危險化學(xué)品達20多種,遍布生產(chǎn)現場(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)險分析
這些?;芬坏┏霈F大量泄漏,尤其是氣態(tài)和液態(tài)?;?,就會(huì )引起環(huán)境污染,甚至導致火災、爆炸、中毒事故發(fā)生。當液氨、水煤氣、一氧化碳、硫化氫等氣態(tài)?;沸孤┖?,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。當甲醇、硫酸、鹽酸、聯(lián)氨等液態(tài)?;沸孤┖?,會(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。
按設計要求,每個(gè)?;穬尴路揭话憔O置一個(gè)防護圍堤,圍堤內地坑容積可滿(mǎn)足盛裝儲罐內所有的?;?,以防泄漏后到處流淌,難以回收和管控,并且,在每套涉及?;返纳a(chǎn)裝置區,同樣也設置一個(gè)大型低矮的圍堤,以回收泄漏的?;?。大部分泄漏后的液態(tài)?;?,通過(guò)圍堤內的地坑和臨時(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系統進(jìn)行處理,污染物指標合格后方可排放。當圍堤有缺口、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(mǎn)、或污水站未處理合格等異常狀況出現時(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,應引起高度重視。
1.3 防控措施
(1)提高安全紅線(xiàn)意識,強化環(huán)保底線(xiàn)思維,樹(shù)立“?;沸孤┚褪鞘鹿省钡睦砟?。一旦出現?;沸孤?,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?;沸孤┦枪芸匚廴撅L(fēng)險、杜絕安全和環(huán)保事故的有效途徑。這就需要加強檢維修管理,做到計劃檢修和超前檢修,保持設備設施完好運行。
(3)在初始開(kāi)車(chē)過(guò)程中,應高度重視高溫、高壓設備管道的熱緊工作,無(wú)論任何介質(zhì),無(wú)論有無(wú)漏點(diǎn),均應按規范進(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,以防設備管道出現裂縫而泄漏?;?。
(5)加強特種作業(yè)管理,嚴格執行票證制度。生產(chǎn)和檢修交叉作業(yè)時(shí),必須按規定抽堵盲板、隔離置換、檢測合格后方可進(jìn)行生產(chǎn),以防高壓介質(zhì)竄入低壓區、高溫介質(zhì)竄入低溫區、高毒介質(zhì)竄入低毒區,而導致?;沸孤┦鹿拾l(fā)生。
(6)在涉及?;返纳a(chǎn)裝置區,均安裝相應的有毒有害和可燃氣體檢測儀,并且在生產(chǎn)崗位上,也配備足量的便攜式檢測儀。如甲醇泄漏時(shí),其氣體檢測儀就會(huì )立即報警,從而為工藝處置贏(yíng)得時(shí)間。
(7)在工藝裝置區、甲醇罐區和氨區等關(guān)鍵裝置、重點(diǎn)部位,安裝DCS自調系統和ESD跳車(chē)系統,以確保事故狀態(tài)下安全停車(chē),這也是甲醇裝置本質(zhì)安全的基礎和保障。
(8)在液氨罐區、液化石油氣罐區、丙烯儲罐區和甲醇灌裝站等均應安裝緊急切斷閥門(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,在設法切斷閥門(mén)的同時(shí),應立即在上風(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,堅決杜絕直接外排。
(10)加強巡回檢查,推行多工種巡查制和多層級檢查制,做到大檢查不間斷,小檢查不斷線(xiàn),以便及時(shí)發(fā)現漏點(diǎn),及時(shí)有效處置,以防發(fā)生火災、爆炸、中毒事故和污染事件。
二、污水超標排放風(fēng)險
2.1 污水指標控制狀況
污水站處理甲醇工業(yè)污水的方法是倍增復合式強化生物脫炭脫氮法,簡(jiǎn)稱(chēng)QWSTN法,實(shí)質(zhì)是由A2O法演變而來(lái)。原執行的污水排放標準為DB61/224—2011《黃河流域(陜西段)污水綜合排放標準。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日起執行新標準,即DB61/224—2018《陜西省黃河流域污水綜合排放標準》。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,均可達到新老排放標準要求(表1)。
2.2 風(fēng)險分析
按照有關(guān)環(huán)保規定,公司在污水排放總口設置有污水流量、pH、COD和氨氮在線(xiàn)檢測儀,每天24h連續向縣、市、省、部四級環(huán)保監控平臺上傳實(shí)時(shí)檢測數據,自2019年10月1日起,又要求上傳總氮和總磷在線(xiàn)檢測數據。為確保在線(xiàn)數據的準確性,每季度要求分別進(jìn)行一次監督性檢測和比對檢測,每月還必須對標準中所有污染物項目進(jìn)行自行檢測。若其中任意一項污染物指標超標,就存在污染河流、土壤和地下水的風(fēng)險,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)故超標時(shí)每項次處罰的起步價(jià)為10萬(wàn)元,一旦發(fā)生水污染事件,則根據污染情況和社會(huì )影響程度,給予更加嚴厲的處理,包括加倍罰款、限產(chǎn)關(guān)停、拘人判刑等。陜西潤中清潔能源有限公司屬于環(huán)保國控企業(yè),若污染物排放濃度值高于執行標準中的排放限值時(shí),或者污染物排放量高于規定的排放總量指標時(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)加強污水站的運行管理,如同管理甲醇主生產(chǎn)裝置一樣,嚴格工藝紀律,嚴守工藝規程,嚴控工藝指標,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,污水站安、穩、長(cháng)、滿(mǎn)、優(yōu)運行。
(2)在活性污泥法工藝運行過(guò)程中,控制活性污泥的三大營(yíng)養配比極為重要,其最佳營(yíng)養搭配為ρ(BOD)∶ρ(N)∶ρ(P)=100∶5∶1,否則活性污泥營(yíng)養失調后,易導致QWSTN工藝波動(dòng),處理水質(zhì)變差。
(3)嚴格控制污水站的關(guān)鍵工藝指標,設法保證生化反應池水溫為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)當污泥沉降比SV30較高時(shí),應加強排泥和脫泥,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臺脫泥機連續穩定運行,禁止單臺脫泥機長(cháng)期運行。
(5)保證污水站正常運行的前提條件是保持污水流量和質(zhì)量穩定。當水量和質(zhì)量波動(dòng)時(shí),應按比例及時(shí)調整各種藥劑如堿液和甲醇的用量,堅決杜絕加藥量一成不變的現象。
(6)原則上,污水站進(jìn)水量和質(zhì)量的波動(dòng)幅度應不大于20%,尤其是當水量大幅增大、污染物濃度大幅升高時(shí),應及時(shí)將其分流到消防廢水收集池或事故污水池內,隨后逐步消化。
(7)當進(jìn)水氨氮濃度升高時(shí),應適當增大片堿(NaOH)用量,當COD升高時(shí),應適當減少甲醇用量,當污水流量增大時(shí),應同時(shí)增大片堿用量,減少甲醇用量。
(8)當事故狀態(tài)下必須排放高污染物濃度的污水時(shí),應及時(shí)報告調度室,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,而導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的污水時(shí),應提前檢測其中COD和氨氮濃度。根據檢測結果,確定加入量,并連續、均勻、穩定地加入,以保持工藝運行狀態(tài)良好。
(10)加強污水處理設備和儀表的維護保養,保持關(guān)鍵設備和在線(xiàn)檢測儀表的正常運行,要求設備儀表的完好率達到95%以上。其中,關(guān)鍵設備包括推流器、回流器、曝氣器和脫泥機等,在線(xiàn)檢測儀表包括污水站進(jìn)出水COD和氨氮儀。
三、總排口排放黑水風(fēng)險
3.1 公司總排口排放狀況
公司污水總排口按規范設有巴歇爾槽,配備分析小屋,安裝有流量計、在線(xiàn)pH儀和重要污染因子監測儀,并與部、省、市平臺聯(lián)網(wǎng),配套安裝了空調,保持室內恒溫。2019年又增設了總氮和總磷2個(gè)污染因子在線(xiàn)監測儀,安裝了攝像設施,以防監測數據造假。通常,總排口排放的污水除各項指標達標外,肉眼觀(guān)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)險分析
無(wú)論是老標準DB61/224—2011《黃河流域(陜西段)污水綜合排放標準》中,還是新標準DB61/224—2018《陜西省黃河流域污水綜合排放標準》中,盡管均未明確規定不允許在總排口排放黑水、黃水等有色污水,但長(cháng)期以來(lái)地方環(huán)保部門(mén)一直將排放黑水等作為執法檢查的一項主要內容,并作為處罰處理企業(yè)的依據。尤其是煤化工企業(yè),倘若管理不嚴,控制失當,最容易將黑水從總排口排出,而造成環(huán)境污染,導致不良的社會(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———從總排口排放黑水就是超標排放。
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 >
3.3 防控措施
(1)加強生產(chǎn)裝置涉及煤粉、灰渣、黑水環(huán)節的環(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。
(2)加強煤氣化工序的運行管理,重點(diǎn)是702煤漿制備系統、703煤漿槽泵系統、灰水處理系統、中轉渣庫、粗細渣裝車(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、煤漿儲槽、灰水澄清槽時(shí),煤漿和煤渣易堵塞地溝,應及時(shí)疏通,確保暢通,以防黑漿、黑水四處溢流。
(4)粗渣和細渣運輸車(chē)應在規定地點(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)內物料,否則禁止駛離車(chē)間。
(5)熱動(dòng)車(chē)間要加強卸煤溝、洗車(chē)臺、石子煤庫的管理,及時(shí)用濕式清掃車(chē)清掃地面煤塵,及時(shí)清理洗車(chē)臺循環(huán)水池內淤積的黑泥。
(6)供排水車(chē)間要保持污水處理站污水儲備系統、生化處理系統和中轉污泥庫的正常運行,重點(diǎn)防范各儲水池、生化池盛裝過(guò)滿(mǎn)而溢流。
(7)加強氣化渣庫和污水站污泥庫二個(gè)中轉庫的管理,及時(shí)轉運庫內渣泥,杜絕漲庫而堆至庫外。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)節和部位,并采取相應的有效防范措施和小改小革措施,堅決杜絕黑水外排現象,堅決消除黑水污染風(fēng)險。
四、污水亂排亂放風(fēng)險
4.1 系統污水控制現狀
依據設計文件,并結合公司甲醇裝置運行實(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)現了污水有序排放和達標排放。具體量化的排污參數包括污水流量、COD和氨氮濃度等三項指標。各車(chē)間污水流量和污染物濃度指標見(jiàn)表2。
4.2 風(fēng)險分析
在甲醇生產(chǎn)過(guò)程中,為保證各生產(chǎn)環(huán)節的安全、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,在中轉和再次利用過(guò)程中,若未嚴格管控,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,導致污水超標排放,存在嚴重的水污染風(fēng)險。
4.3 防控措施
(1)強化污水源頭控制,嚴格實(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,減輕污水處理負擔和水污染風(fēng)險。
(2)在各個(gè)裝置區設置污水排放點(diǎn),確定排放量和污染物濃度,明確責任人和責任領(lǐng)導,并設置巡檢點(diǎn),每小時(shí)一次打卡檢查。
(3)加強污水處理站、中水回用站和循環(huán)水站的運行管理,嚴格執行污水處理和回用流程,嚴格控制有關(guān)水質(zhì)指標和工藝指標,嚴防水質(zhì)超標,嚴控污染風(fēng)險。
(4)各產(chǎn)污環(huán)節應嚴格執行公司有關(guān)水量和水質(zhì)管理的規定,嚴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)水量穩定。
(5)氣化車(chē)間是產(chǎn)污大戶(hù),又是耗污大戶(hù),在嚴格控制外排灰水流量、COD和氨氮濃度的基礎上,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)間要嚴格執行排污許可制度,堅持“先分析、再申請、后排放”的原則,及時(shí)聯(lián)系調度室,經(jīng)批準后方可按要求向污水站排放污水。
(7)各煤化工裝置應加強運行管理,及時(shí)發(fā)現和消除跑冒滴漏現象,及時(shí)回收泄漏的甲醇等?;?,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,更嚴禁私自將這些污水直排出廠(chǎng),而造成環(huán)境污染事件。
五、結語(yǔ)
自2015年以來(lái),陜西潤中清潔能源有限公司堅持進(jìn)行水污染風(fēng)險研判,從甲醇生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節、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,持續優(yōu)化污水綜合利用工藝,不斷加強水污染風(fēng)險管控,從而保證了污水站長(cháng)周期、安全穩定運行,常態(tài)化實(shí)現了污水達標排放,受到了地方環(huán)保部門(mén)的充分肯定。( >
如需要產(chǎn)品及技術(shù)服務(wù),請撥打服務(wù)熱線(xiàn):13659219533
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