煤化工裝置泄露物料對循環(huán)水處理的危害

郭勇偉　蔣偉

摘 要：隨著社會快速發(fā)展，對環(huán)境保護(hù)的重視程度也越來越高，煤化工生產(chǎn)是我國工業(yè)生產(chǎn)中的主要內(nèi)容，在煤化工生產(chǎn)過程中各種污染物的排放對水資源的危害十分嚴(yán)重，而且煤化工帶來的水污染會影響循環(huán)水可持續(xù)發(fā)展。對此必須要積極加強(qiáng)對煤化工生產(chǎn)過程中的水污染問題的控制和防范。本文對煤化工裝置泄露物料對循環(huán)水處理的危害以及控制措施進(jìn)行分析與探討。

關(guān)鍵詞：煤化工裝置 泄露物料 循環(huán)水 危害 對策

中圖分類號：X784 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2018）03-0-02

引言

煤化工生產(chǎn)是工業(yè)生產(chǎn)中的重要項(xiàng)目，在煤化工生產(chǎn)過程中最重要的因素是煤、氧氣、水等物質(zhì)，生產(chǎn)的化工產(chǎn)品主要有乙烯、天然氣、石油等。在煤化工生產(chǎn)過程中污染是十分嚴(yán)重問題，而且隨著煤化工生產(chǎn)水平不斷提升，生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，生產(chǎn)裝置規(guī)模也越來越大，在生產(chǎn)過程中很多物料泄露出來，對水資源的污染十分嚴(yán)重。我國的煤炭資源儲量豐富，但是水資源相對匱乏，水資源也成為煤化工生產(chǎn)的一個(gè)主要制約因素。在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展過程中，循環(huán)、節(jié)約發(fā)展理念的推廣和普及程度越來越高，所以必須要積極加強(qiáng)對煤化工生產(chǎn)過程中的水污染問題的控制，而且很多煤化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中采用循環(huán)水處理技術(shù)，旨在對水資源進(jìn)行充分利用，但是在循環(huán)水處理系統(tǒng)中，除了煤泥堵塞、工藝物料等對循環(huán)水產(chǎn)生十分強(qiáng)烈的腐蝕作用之外，還有一些化工裝置的自然或者人為泄露，比如甲醛的泄露，導(dǎo)致循環(huán)水受到的污染十分嚴(yán)重，產(chǎn)生大量白色泡沫，水質(zhì)惡化。對此要積極加強(qiáng)對煤化工生產(chǎn)過程中的裝置泄露問題的解決。

一、煤化工生產(chǎn)過程以及污水

1.煤化工生產(chǎn)過程

想要了解煤化工生產(chǎn)過程中泄露物對循環(huán)水的污染，首先要了解煤化工生產(chǎn)的過程。從十八世紀(jì)開始就出現(xiàn)了煤化工產(chǎn)生，到十九世紀(jì)基本建立了完整的生產(chǎn)體系，煤化工生產(chǎn)是將煤作為原材料，對其進(jìn)行化學(xué)加工之后，使煤變?yōu)楦鞣N形態(tài)的燃料以及化學(xué)品。煤化工產(chǎn)業(yè)的常見產(chǎn)品有乙烯、天然氣、石油，隨著能源結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，當(dāng)前天然氣在人們生產(chǎn)生活中的應(yīng)用十分廣泛。我國是一個(gè)煤資源儲量十分豐富的國家，所以科學(xué)合理地利用煤炭資源可以為社會生產(chǎn)以及人們的日常生活提供充足的能源。煤化工生產(chǎn)的主要工藝有煤氣化、煤液化、間接液化工藝等，煤化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對我國的燃?xì)赓Y源、石油資源匱乏的問題有很好的緩解。

2.煤化工污水

在煤化工生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生大量污水，而且生產(chǎn)過程中的污染問題也是難以避免的，經(jīng)過研究表明，在煤化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水主要含有較多烷烴類、芳香烴類、硫、氰、氨等有害成分，其污染物質(zhì)一共有300多種，如果以污水中的含鹽度作為區(qū)分污水的標(biāo)準(zhǔn)，可以將其分為有機(jī)廢水和含鹽的廢水。含鹽廢水指的是鹽分含量較高的污水，在對這類污水進(jìn)行處理的時(shí)候必須要借助除鹽水系統(tǒng)、生產(chǎn)回用系統(tǒng)和煤氣洗滌過程，才能將污水中的鹽分含量降低。有機(jī)廢水指的是具有較高有機(jī)物含量的廢水，很容易導(dǎo)致水體營養(yǎng)物質(zhì)過剩。

二、煤化工裝置泄露

1.循環(huán)水處理系統(tǒng)

對于煤化工生產(chǎn)系統(tǒng)而言，循環(huán)水是一個(gè)重要的組成部分，循環(huán)水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了水資源的循環(huán)利用，可以有效緩解生產(chǎn)過程中的水資源匱乏的難題。循環(huán)水系統(tǒng)是煤化工生產(chǎn)企業(yè)對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行處理之后讓水質(zhì)達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)然后再用于生產(chǎn)的過程。煤化工企業(yè)的循環(huán)水系統(tǒng)處理主要包括含鹽廢水和有機(jī)廢水的處理，整個(gè)系統(tǒng)中包括除鹽系統(tǒng)、含鹽廢水膜濃縮系統(tǒng)、高鹽廢水處理系統(tǒng)等幾個(gè)部分，可以對生產(chǎn)過程中的污水中的鹽分進(jìn)行去除，使得污水達(dá)到循環(huán)利用的標(biāo)準(zhǔn)。

2.煤化工裝置泄露對循環(huán)水系統(tǒng)的影響

在煤化工生產(chǎn)過程中化學(xué)物質(zhì)是十分重要的成分，比如粗苯、甲醛、天然氣等，化工裝置為各種物質(zhì)之間的反映以及化工產(chǎn)品的儲存提供了場所，但是在實(shí)際應(yīng)用過程中也很容易發(fā)生泄露。化學(xué)物質(zhì)的泄露原因有兩個(gè)，一個(gè)是人為操作失誤造成的，一個(gè)是自然原因?qū)е碌?，由于煤化工裝置物料泄露，會導(dǎo)致化工生產(chǎn)的速度變慢，而且還會造成一定程度的水污染，嚴(yán)重的時(shí)候會引起安全事故。在煤化工物料泄露過程中對循環(huán)水系統(tǒng)的污染和危害較大。經(jīng)過對生產(chǎn)過程進(jìn)行調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，在煤化工生產(chǎn)過程中最常見的泄露主要是由于生產(chǎn)系統(tǒng)中的管道出現(xiàn)損壞，比如管道被化學(xué)物料腐蝕從而出現(xiàn)破裂、穿孔等，從而使得各種物料從破損的管道中泄露出來。比如循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的冷卻器的換熱管就是一種十分容易被腐蝕的物質(zhì)，化工生產(chǎn)中的腐蝕性材料又比較多，所以會在極短的時(shí)間內(nèi)對水質(zhì)造成污染。再比如在化工生產(chǎn)過程中，管道有輕微的破損，很容易導(dǎo)致一些危害性的氣體逸出，如甲醛從管道中泄露出來，會導(dǎo)致一些設(shè)備的管壁表層產(chǎn)生比較厚的油膜，主要出現(xiàn)在冷卻器和換熱器部位，這些油膜也會在水中結(jié)合產(chǎn)生懸浮物，并且隨著懸浮物逐漸增多，會形成較多污垢，金屬的導(dǎo)熱系數(shù)又遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于污垢的導(dǎo)熱系數(shù)，所以會使得整個(gè)設(shè)備的傳熱效率受到影響。

例如企業(yè)在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)整個(gè)集水池中出現(xiàn)了較多的白色泡沫，安排專業(yè)技術(shù)人員到現(xiàn)場進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)循環(huán)水體的異養(yǎng)菌總數(shù)超標(biāo)，然后對水體中的含鐵量進(jìn)行分析，結(jié)果也比較高，再檢修廠內(nèi)的冷卻器和換熱器，發(fā)現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)受到污染主要是由于生產(chǎn)裝置中的丙烯物料和甲醛出現(xiàn)了泄露，而且換熱器的管道有很多地方都出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象，有的甚至已經(jīng)完全破裂，在夏季高溫的時(shí)候?qū)е潞芏嘣孱愔参锷L，進(jìn)而出現(xiàn)白色泡沫。企業(yè)對被污染的水進(jìn)行更換，并且對管道進(jìn)行全面檢查，將有問題的管道更換之后白色泡沫現(xiàn)象有一定好轉(zhuǎn)。

三、煤化工裝置泄露后水循環(huán)處理措施

由于煤化工裝置的物料泄露對循環(huán)水系統(tǒng)的危害十分嚴(yán)重，因此在煤化工生產(chǎn)過程中必須要對該問題進(jìn)行解決，主要從以下幾個(gè)方面著手：

1.優(yōu)化循環(huán)水處理系統(tǒng)

循環(huán)水處理系統(tǒng)自身的功能也是影響煤化工生產(chǎn)效率的重要因素。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對循環(huán)水處理系統(tǒng)也應(yīng)該要進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，使得人工智能技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)，在各個(gè)行業(yè)中也加強(qiáng)了人工智能技術(shù)的應(yīng)用。有實(shí)驗(yàn)證明，可以將人工智能處理器放入循環(huán)水處理系統(tǒng)中，從而使得系統(tǒng)、處理器中可以全面儲存相關(guān)的化學(xué)物料資料和配套的化學(xué)處理方式，而且可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況選擇最佳的處理方式，讓循環(huán)水系統(tǒng)的工作變得更加智能化，一旦出現(xiàn)循環(huán)水中的某些物質(zhì)含量升高的問題就會及時(shí)報(bào)警，并且還會自動對相關(guān)物質(zhì)的含量進(jìn)行調(diào)整，從而使得整個(gè)循環(huán)水處理系統(tǒng)保持最佳狀態(tài)。

2.快速切斷泄露源

在煤化工生產(chǎn)過程中，很多化學(xué)物料都具有較強(qiáng)的腐蝕性，危害性較大，如果沒有在泄露發(fā)生初期就及時(shí)進(jìn)行處理，則很容易導(dǎo)致污染加重，釀成更加嚴(yán)重的危害。所以在煤化工生產(chǎn)過程中應(yīng)該要加對污染源以及泄露源進(jìn)行及時(shí)切除，然后采取一些輔助措施，比如剝離、醫(yī)用藥品殺菌、排放受污染的水等方式，將循環(huán)水處理系統(tǒng)改善到受污染之前的狀態(tài)。

3.加強(qiáng)監(jiān)測管理

在煤化工生產(chǎn)過程中企業(yè)必須要加強(qiáng)對循環(huán)水處理系統(tǒng)的監(jiān)管，尤其是遇到一些比較重大的泄露危害的時(shí)候要及時(shí)進(jìn)行治理，并且對治理結(jié)果進(jìn)行監(jiān)督管理，確保循環(huán)水處理系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)都能達(dá)標(biāo)。在日常監(jiān)測過程中，主要檢測循環(huán)水的各項(xiàng)指數(shù)，并且要定期對循環(huán)水處理系統(tǒng)進(jìn)行檢修和維護(hù)，關(guān)注容易發(fā)生腐蝕的冷卻器、換熱器等設(shè)備，由專人負(fù)責(zé)對這些設(shè)備進(jìn)行檢測，一旦發(fā)現(xiàn)有腐蝕情況或者腐蝕的現(xiàn)象，要及時(shí)報(bào)告給相關(guān)部門，同時(shí)監(jiān)測人員要做好常規(guī)記錄，將每天的監(jiān)測結(jié)果記錄下來作為檢修的依據(jù)。在日常生產(chǎn)過程中，技術(shù)人員要按照規(guī)章制度進(jìn)行操作，比如對化工裝置的使用、各種生產(chǎn)藥品的用量、使用方式等都要按照規(guī)范進(jìn)行，減少不正確操作帶來的污染問題。同時(shí)，為了強(qiáng)化生產(chǎn)人員的責(zé)任意識，在生產(chǎn)過程中要加強(qiáng)責(zé)任制度的建立，每一個(gè)生產(chǎn)技術(shù)人員要對自己操作的過程進(jìn)行記錄，發(fā)現(xiàn)問題的時(shí)候可以從源頭上進(jìn)行查找，從而真正減少污染情況。監(jiān)測過程中主要監(jiān)測項(xiàng)目有水質(zhì)中的鐵元素含量、堿度變化、濁度變化、氯離子含量等。經(jīng)過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，循環(huán)水處理裝置改進(jìn)之后，水質(zhì)有很大程度的改善，各項(xiàng)專項(xiàng)監(jiān)測指標(biāo)檢測合格。

文中僅以氯離子含量為例：從2017年1月到10月，由于補(bǔ)水帶入，系統(tǒng)濃縮之后氯離子的含量基本維持在450-490mg/L之間，氯離子的原子半徑比較小，由于氯離子的含量偏高，對緩蝕劑成膜有一定的破壞作用，尤其是在水速較低的地方，很容易穿透緩蝕劑膜，因而在此處容易發(fā)生局部點(diǎn)狀腐蝕，所以在系統(tǒng)運(yùn)行過程中要調(diào)整系統(tǒng)的補(bǔ)水比例，盡量降低補(bǔ)水帶入的氯離子含量，減少對設(shè)備的腐蝕。

4.加強(qiáng)對技術(shù)人才的培養(yǎng)

技術(shù)是工業(yè)企業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)，也決定了企業(yè)的競爭力，在化工生產(chǎn)過程中必須要加強(qiáng)對技術(shù)人才的培養(yǎng)，尤其是在各種新技術(shù)不斷發(fā)展和應(yīng)用的時(shí)期，應(yīng)該要加強(qiáng)對化工生產(chǎn)新技術(shù)的應(yīng)用，引進(jìn)更多新設(shè)備，并且做好人才的培養(yǎng)，提高煤化工生產(chǎn)技術(shù)人員的綜合能力水平，提高生產(chǎn)質(zhì)量，減少煤化工裝置出現(xiàn)泄露的可能性。

結(jié)語

綜上所述，煤化工生產(chǎn)是我國工業(yè)生產(chǎn)中的重要類別，在煤化工生產(chǎn)過程中，出現(xiàn)裝置物料泄露的可能性較大，有人為操作的原因，也有設(shè)備自身的故障問題。對此在進(jìn)行煤化工生產(chǎn)的時(shí)候要加強(qiáng)對裝置泄露問題的防范，可以從優(yōu)化循環(huán)水處理系統(tǒng)、切斷泄露源、加強(qiáng)生產(chǎn)過程中的監(jiān)督管理、提高生產(chǎn)技術(shù)水平的角度著手，不斷提高煤化工循環(huán)水處理系統(tǒng)的性能，并且能夠從源頭上防范和解決各種污染問題，促進(jìn)煤化工企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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