張曉龍，李積滿(青海鹽湖鎂業(yè)有限公司，青海 格爾木 816000)

0 引言

金屬鎂一體化項(xiàng)目作為柴達(dá)木循環(huán)經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)區(qū)建設(shè)的核心項(xiàng)目，項(xiàng)目涉及鹽湖化工、煤氣化、煤焦化、冶金等多產(chǎn)業(yè)融合。項(xiàng)目由14個(gè)裝置組成，充分考慮了工藝優(yōu)化、設(shè)備更新、節(jié)能降耗和新型化工園區(qū)建設(shè)理念，主要生產(chǎn)裝置工藝技術(shù)先進(jìn)、資源配置合理、廢水利用率高，完全符合柴達(dá)木盆地資源綜合利用的需要。項(xiàng)目滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，日消耗水量為16萬(wàn)立方米，為滿足裝置運(yùn)行和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，節(jié)水、減排工作作為重中之重，特別是對(duì)部分裝置產(chǎn)出高含鹽廢水、含氨廢水、冷卻水系統(tǒng)排污水進(jìn)行了綜合利用和回收。

1 園區(qū)主要廢水產(chǎn)生情況及處理方法

1.1 主要廢水產(chǎn)生情況

金屬鎂一體化項(xiàng)目配套有廢水處理工程，它為下游各裝置服務(wù)，包括廢水處理、污泥處理、泵房及配套的附屬設(shè)備組成，其中廢水處理項(xiàng)目包括油廢水預(yù)處理系統(tǒng)、生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)。生產(chǎn)廢水主要有3類：第一類是生產(chǎn)廢水，第二類是生活污水，第三類是生產(chǎn)循環(huán)冷卻系統(tǒng)冷卻水。生活污水及冷卻排污水水質(zhì)較為簡(jiǎn)單，比較容易處理，各裝置區(qū)生活污水經(jīng)廠區(qū)生活污水管網(wǎng)收集至綜合廢水處理站集中處理；循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水等清下水污染較輕，所含污染物主要為少量的懸浮物及鹽分等，經(jīng)廠區(qū)經(jīng)下水管線收集后進(jìn)入清下水集水池，用泵輸送至鹽湖鉀肥公司作為鉀肥化鹽水回用，廢水處理產(chǎn)生的污泥全部去本園區(qū)選煤廠配煤綜合利用，不產(chǎn)生二次污染。水質(zhì)組分較復(fù)雜的是各生產(chǎn)裝置產(chǎn)生的廢水，對(duì)此，本文重點(diǎn)介紹并做了說(shuō)明[1]。

1.2 廢水處理方法

結(jié)合金屬鎂一體化園區(qū)的關(guān)聯(lián)度進(jìn)行優(yōu)化組合及各裝置運(yùn)行生產(chǎn)廢水的特點(diǎn)，根據(jù)其廢水組分，進(jìn)行合理的規(guī)劃利用，節(jié)水減排，提供利用率，使裝置高鹽廢水作為純堿裝置化鹽水；含氨廢水作為純堿裝置的含氨處理回收裝置，降低純堿氨耗，同時(shí)該廢水可作為鍋爐煙氣脫硝劑使用，減少液氨消耗；焦化廢水中含有部分有機(jī)物，可作為水煤漿制備用水，減少水消耗，提高有效氣成分；項(xiàng)目部分裝置產(chǎn)生的廢水經(jīng)集中處理后作為氯化鉀和氯化鈉的化鹽水及其他用水[2]。通過(guò)資源的合理配置優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)裝置內(nèi)部水循環(huán)，節(jié)水減排，促進(jìn)水資源的綜合利用，為裝置工藝優(yōu)化控制和節(jié)能降耗提供了保障，具體實(shí)施辦法如圖1所示。

圖1 具體實(shí)施辦法

(1)將金屬鎂裝置鹵水精制過(guò)程中產(chǎn)出高含鹽廢水(大于2%)和供熱中心脫鹽水裝置產(chǎn)出高含鹽廢水經(jīng)過(guò)管道輸送至復(fù)用水池；金屬鎂一體化項(xiàng)目各裝置循環(huán)水池設(shè)計(jì)濃縮系數(shù)在3～5之間，將定期排出的高含鹽廢水經(jīng)過(guò)收集后用管道輸送至復(fù)用水池，中水回用池中的水作為各生產(chǎn)裝置生產(chǎn)水或循環(huán)水補(bǔ)水使用，金屬鎂一體化項(xiàng)目各裝置在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生廢水在裝置內(nèi)部進(jìn)行收集，用泵及管道輸送至綜合廢水處理站。

(2)將收集后的高含鹽廢水在復(fù)用水池加入相應(yīng)的沉淀劑，在復(fù)用水池進(jìn)行相應(yīng)的反應(yīng)后，進(jìn)行預(yù)處理。將在廢水處理站收集后的廢水經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池、微生物處理池及反應(yīng)池、沉淀池及濃縮池后得到的清水收集在清水池中，再經(jīng)過(guò)超濾裝置后在回收池中進(jìn)行回收存儲(chǔ)。

(3)從廢水處理站經(jīng)過(guò)處理的廢水在回收池中進(jìn)行回收，再經(jīng)過(guò)中水回用系統(tǒng)進(jìn)行深處理，在中水回用池進(jìn)行短期存儲(chǔ)。

(4)預(yù)處理后的高含鹽水(復(fù)用水)用泵輸送至鉀肥公司生產(chǎn)系統(tǒng)，部分送至純堿裝置和鉀堿裝置進(jìn)行化鹽，實(shí)現(xiàn)資源的回收利用，很大程度上減少金屬鎂一體化項(xiàng)目的用水量。

(5)項(xiàng)目部分裝置產(chǎn)生的廢水經(jīng)集中處理后作為氯化鉀和氯化鈉的化鹽水及其他用水。通過(guò)資源的合理配置優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)裝置內(nèi)部水循環(huán)，節(jié)水減排，促進(jìn)水資源的綜合利用，為裝置工藝優(yōu)化控制和節(jié)能降耗提供了保障。

(6)廢水生化預(yù)處理。生化廢水主要來(lái)自焦化、甲醇、純堿裝置，這些廢水在裝置內(nèi)已采用了生化處理方式，去除了大量的有機(jī)物，但水中仍還有接近100 mg/L的難生化的有機(jī)物和部分懸浮物以及較高的硬度，如果直接進(jìn)入膜處理裝置，很容易會(huì)堵塞膜，需要進(jìn)一步去除COD、懸浮物和硬度。而來(lái)自焦化裝置的生化廢水可生化性尤其差，因?yàn)榻够b置在生化污水處理過(guò)程中已采用多級(jí)生化和化學(xué)氧化的方法，再采用普通高級(jí)氧化的方法對(duì)進(jìn)一步提高廢水的可生化性已很難起到效果，因此本裝置采用臭氧氧化的方法提高廢水的可生化性，然后再進(jìn)行生化處理去除水中殘余的COD，其工藝路線如下：生化廢水→條件池→石灰軟化→D型濾池→曝氣生物濾池→清水池。

2 各裝置廢水成分指標(biāo)

金屬鎂一體化項(xiàng)目裝置多，產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)，各裝置生產(chǎn)工藝的不同，廢水指標(biāo)各有不同，其主要污染物為COD、氨氮、酚、氰、油等，廢水主要裝置指標(biāo)如下：

(1)金屬鎂裝置采用新型的鹵水精制技術(shù)，鉀肥生產(chǎn)排放的老鹵水經(jīng)管道和鹽田蒸發(fā)濃縮，提高氯化鎂濃度，同時(shí)降低老鹵中硫酸根和硼及其他稀有元素。為不影響生產(chǎn)，按照工序指標(biāo)要求，必須除去或降低雜質(zhì)離子數(shù)，產(chǎn)生一股高含鹽廢水，此裝置含鹽廢水主要指標(biāo)為6.74%NaCl、5.88% Na2SO4、0.068% Na2SO3；

(2)焦化裝置生產(chǎn)污水可分為兩部分：接觸粉塵廢水，主要來(lái)自熄焦系統(tǒng)的熄焦廢水等，其含有較高濃度的固體懸浮物；焦化裝置含有機(jī)物廢水進(jìn)行收集后，廢水中含有較高的揮發(fā)酚、氰化物、氨氮、石油類等有機(jī)物質(zhì)，可進(jìn)行裝置內(nèi)部的綜合利用。

(3)甲醇裝置在煤氣化過(guò)程中產(chǎn)生廢水(黑水)經(jīng)黑水處理系統(tǒng)后，用于煤制漿回收利用，同時(shí)產(chǎn)生的煤氣進(jìn)行變換進(jìn)行碳?xì)浔鹊恼{(diào)節(jié)，其在變換過(guò)程中產(chǎn)生含氨冷凝液，經(jīng)黑水系統(tǒng)處理后多余的黑水和含氨冷凝液混合排至界區(qū)外。此裝置含氨廢水指標(biāo)為：1.65% NH3、1.63%CO2、0.068% H2S、94.87% H2O。

(4)綜合廠由廢水處理及復(fù)用水提升組成。廢水處理水量分為生產(chǎn)廢水和生活廢水。此廠復(fù)用水池的主要指標(biāo)為；375 mg/L Na+、20 mg/L K+、174.4 mg/L Mg2+、總硬度為1 266.5 mg/L、pH為6～9。

(5)供熱中心裝置化水處理單元為金屬鎂工業(yè)園區(qū)輸送蒸汽、化學(xué)水、電力、壓縮空氣、氮?dú)?、氧氣等資源，是金屬鎂園區(qū)主要的動(dòng)力和能源保障。此化水單元廢水主要指標(biāo)為6.74% NaCl、5.88%Na2SO4、0.068%Na2SO3。

(6) PVC裝置生產(chǎn)中產(chǎn)生少量的堿洗含汞廢水，pH值6～9的廢水由車間負(fù)責(zé)中和、硫化沉淀除汞后，再進(jìn)入污水處理站，廢水含有SS、COD。

(7) DMTO&PP裝置pH值6～9的廢水預(yù)油處理后，進(jìn)入污水處理站，廢水含有SS、COD、油。

(8)純堿裝置生產(chǎn)廢水是含氨廢水即蒸氨廢液，其主要組分是溶解性鹽類：10.96%CaCl2，4.58% NaCl，1.32%過(guò)燒CaO，pH值11～12。

3 各裝置廢水處理應(yīng)用效果

(1)甲醇裝置含氨廢水可送至純堿裝置蒸吸氨單元進(jìn)行處理，單位純堿裝置氨耗降低6.6%，有效降低了純堿的氨耗。

(2)焦化裝置將產(chǎn)含有苯、焦油、萘、酚等廢水在裝置內(nèi)部進(jìn)行收集，生產(chǎn)廢水可利用至甲醇裝置煤漿制備系統(tǒng)，提高甲醇合成有效氣比例。

(3)金屬鎂一體化項(xiàng)目循環(huán)水排污水及部分裝置含鹽廢水，主要用于鉀肥生產(chǎn)使用生產(chǎn)水，純堿裝置和鉀堿裝置化鹽的補(bǔ)充水要求。高含鹽廢水及循環(huán)水排污水用于純堿裝置化鹽時(shí)，綜合利用的分析，其純堿的產(chǎn)量相對(duì)提高，其原鹽的單耗相對(duì)較低。

(4)將經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的焦化廢水送至甲醇裝置水煤漿制備系統(tǒng)，其裝置內(nèi)的氣化爐產(chǎn)有效氣成分相對(duì)提高，同時(shí)甲醇廠量也相對(duì)提高。

(5)所有的高含鹽廢水送至鹽田及渣場(chǎng)進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，含氨廢水、焦化裝置廢水以及各裝置產(chǎn)生生產(chǎn)廢水全部送至綜合廢水處理站進(jìn)行兩級(jí)處理后送至鉀肥公司生產(chǎn)鉀肥。

(6)各裝置在正常生產(chǎn)過(guò)程中的生產(chǎn)廢水，經(jīng)綜合廢水處理站處理后用于鉀肥生產(chǎn)系統(tǒng)及純堿裝置、鉀堿裝置化鹽和其他設(shè)施使用。

(7)純堿廠氨堿法生產(chǎn)純堿工藝中產(chǎn)生蒸氨廢水量在1 300萬(wàn)m3/年，2018年新增白泥項(xiàng)目對(duì)蒸氨廢液中的固體回收送往動(dòng)力廠供熱中心燃煤鍋爐作為脫硫劑使用，蒸氨廢液的再利用對(duì)鹽湖地區(qū)企業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

4 結(jié)語(yǔ)

金屬鎂一體化項(xiàng)目各裝置對(duì)各種廢水實(shí)行“清污分流”原則，劃分為生產(chǎn)污水系統(tǒng)、生活污水系統(tǒng)、回用水系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)裝置內(nèi)部處理、綜合廢水處理、復(fù)用水處理以及中水回用系統(tǒng)的深度處理后作為各生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)水補(bǔ)水、化鹽水以及輔助原料來(lái)降低純堿、固堿和甲醇等主產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，做到了產(chǎn)業(yè)布局合理化，使裝置內(nèi)部的資源得到更合理的利用，同時(shí)也符合國(guó)家節(jié)能降耗的大政方針以及柴達(dá)木循環(huán)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)布局和發(fā)展規(guī)劃。