我國煤炭資源和水資源基本均以昆侖山——秦嶺——大別山一線為界呈逆向分布,特點是多煤的地方缺水,多水的地方缺煤,煤水資源不相配。目前,我國煤化工行業(yè)建設項目主要集中在黃河流域、新疆、松遼流域、云貴和淮河流域等富煤但水資源并不豐富的地區(qū)。筆者調研收集了上述地區(qū)43份煤化工行業(yè)建設項目水資源論證報告書發(fā)現(xiàn),報告書在用水合理性分析方面還存在用水單元劃分不清晰、用水情況描述及分析較為簡單等問題。
先搞清楚用水環(huán)節(jié)和用水性質
根據(jù)調研分析,煤化工行業(yè)建設項目水資源論證用水環(huán)節(jié)分析大致可分為3種途徑:
按主要工藝裝置分析,如備煤裝置、空分裝置、氣化裝置、產品合成裝置等;按主要操作單元分析,如氣化、洗滌、冷卻、合成、萃取、過濾、結晶、脫硫等;按主要用水系統(tǒng)分析,如循環(huán)冷卻系統(tǒng)、脫鹽水處理系統(tǒng)、凝結水回收利用系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、生活用水系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、濃鹽水處理系統(tǒng)等。
用水系統(tǒng)的具體用水環(huán)節(jié)包括:
(1)循環(huán)冷卻系統(tǒng)
應詳細說明循環(huán)冷卻系統(tǒng)裝置的構成和規(guī)模、設備參數(shù)、循環(huán)水量、各循環(huán)冷卻系統(tǒng)的用水過程、供水對象和供水量、各循環(huán)冷卻系統(tǒng)蒸發(fā)及風吹損失等耗水量、排水量及排水去向等。
(2)脫鹽水處理系統(tǒng)
應詳細說明脫鹽水處理系統(tǒng)的構成和處理規(guī)模、設備參數(shù)、水源、進出水水質、工藝流程、脫鹽水供水對象和供水量、濃鹽水排水量及排水去向等。
(3)凝結水回收利用系統(tǒng)
凝結水不但含雜質少而且含有大量熱量。由凝結水回收利用系統(tǒng)處理后送到鍋爐或其他用熱處,可節(jié)約用水,節(jié)能降耗,提高經濟效益。應詳細說明各路凝結水的來源和水量、凝結水回收處理系統(tǒng)構成和處理規(guī)模、設備參數(shù)、凝結水處理工藝、回收利用量及去向。
(4)蒸汽系統(tǒng)
蒸汽作為一種熱能載體,是煤化工項目重要的二次能源。應詳細說明各 等級蒸汽來源、蒸汽鍋爐參數(shù)、蒸汽參數(shù)、蒸汽產量和消耗量、熱力管網參數(shù)和管網損失,同時還須附項目蒸汽平衡圖。
(5)生活用水系統(tǒng)
應詳細說明生活供水系統(tǒng)的規(guī)模、設施配備和供水參數(shù)、供水量和供水水質。
(6)主要工藝裝置
應詳細說明主要工藝裝置的構成、設備參數(shù),應單獨細化工藝裝置的用水過程,并附水量平衡圖和水量平衡表。此外,原煤中含有的水分會參與到某工藝裝置的反應過程中,因此,應說明原煤帶入水量,并在該工藝裝置水量平衡圖和全廠水量平衡圖中明確。
(7)廢污水處理系統(tǒng)
煤化工項目的廢污水主要分為生活污水、生產污水、含鹽廢水等,根據(jù)所含污染物不同,采用不同的廢污水處理方案分別進行處理。應詳細說明各廢污水處理系統(tǒng)的構成和處理規(guī)模、設備參數(shù)、廢污水來源、水量和水質、處理工藝、出水水量和水質、排放去向、接納體的水量和水質要求。
(8)濃鹽水處理系統(tǒng)
濃鹽水是指含鹽廢水經除鹽設備(反滲透、離子交換等)處理后產生的高含鹽濃水。應詳細說明濃鹽水處理系統(tǒng)的構成和處理規(guī)模、設備參數(shù)、濃鹽水來源、水量和水質、處理工藝、出水水量和水質、排放去向、接納體的水量和水質要求、固體鹽處置等。
再分析用水水平先進程度
目前,我國煤化工行業(yè)建設項目水資源論證用水水平評價尚無統(tǒng)一的評價指標體系。但根據(jù)筆者調研收集的煤化工行業(yè)建設項目水資源論證報告書看,雖然用水水平評價指標的選取不盡相同,但大都選取了全廠用水重復利用率、冷卻水循環(huán)率、冷卻塔蒸發(fā)損失率、冷卻塔風吹損失率、循環(huán)水的濃縮倍數(shù)、單位產品新水量和職工人均生活用水量等指標進行分析評價。筆者認為,上述指標基本可以反映煤化工項目全廠的用水水平,但建議補充一個重要指標,即噸煤新鮮水耗。該指標在《煤炭深加工產業(yè)發(fā)展政策(征求意見稿)》有明確規(guī)定。雖然《煤炭深加工產業(yè)發(fā)展政策(征求意見稿)》未正式發(fā)布,但業(yè)內已將噸煤新鮮水耗作為衡量煤化工項目用水水平評價的重要指標。