中煤鄂尔多斯能源化工有限公司(以下简称“鄂能化公司”)始建于2011年，地处内蒙古鄂尔多斯毛乌素沙漠腹地，为中煤集团实施战略转型、打造绿色中煤的重点示范项目，是国内早期泽玛克熔渣气化炉(BGL)运行较好的典型案例。现已成为能够生产100万t/a合成氨、175万t/a尿素以及100万t/a甲醇，总产值超50亿元/a，资产总额约140亿元的大型国有企业。

2013-2021年，鄂能化公司始终坚持以清洁高效、节能降耗为主线，主要在原水利用、废水治理、废气治理、固废治理等方面开展了扎实有力的基础工作，实施了一系列卓有成效的工艺优化和技术改造，极大程度地缓解了企业发展面临的环保压力。

1 原水利用

以煤为原料生产尿素或甲醇时，耗水量为8～10 t，而鄂能化公司需要新鲜地表水2 750万t/a，远远超出政府批准的新鲜地表水用量，因此只有节源开流控制水量[1]，才能解决原水供应不足的问题。

1.1 改造前原水利用情况

原水利用改造前，以145.5 km外的大草湾水库和巴图湾水库作为取水水源，经巴图湾原水泵站加压，通过原水管线输送至高位水池，从高位水池自流到鄂能化公司厂区内，经厂区净水站处理后作为生产用水。改造前原水利用工艺流程如图1所示。

由图1可以看出，改造前原水利用输送距离较长，日常管理较为困难，还需向政府缴纳4.5元/t的取水费。

1.2 改造后原水利用情况

原水利用改造后，以30 km外的母杜柴登、门克庆煤矿矿井排水作为取水水源，经大牛地泵站加压以后输送至人工湖脱盐水装置，经过多介质过滤+核桃壳过滤+臭氧氧化+活性炭过滤+超滤+反渗透净化处理后，产水进入化工厂净水站作为生产用水，浓水进入浓盐水资源化利用装置。改造后原水利用工艺流程如图2所示。

由图2可以看出，改造后的原水利用取自煤矿排水，大大减少了新鲜地表水的取用，且避免了长线输送的缺点，虽然增加了前期投资成本，但也解决了当地煤矿排水无处可排的问题，同时可收取10元/t的处置水费用，且净化处理后的水质更能满足生产需求。原水利用改造前后数据对比见表1。

2 废水治理

煤化工生产中所产生的废水包括生产废水、生活污水、清净下水、初期雨水等。鄂能化公司的生产废水主要来源于BGL气化炉废水，生活污水主要来源于厂区职工产生的生活污水，清净下水主要来自循环冷却水系统的排污水、脱盐水站的浓水、中和水和矿井水浓水，初期雨水主要是厂区受污染区域的前30 min 收集的雨水，主体水量是清净下水和生产废水。因此作为排水大户，如何实现节水减排和废水综合利用，是企业面临的紧迫任务。

2.1 改造前废水治理情况

来自BGL气化炉的生产废水、厂区初期雨水、职工生活污水进入污水处理装置，采用BE生物增浓+改良A/O+臭氧催化氧化工艺处理后，污水处理装置的产水和来自脱盐水站浓水、中和水以及循环水站的排水混合进入回用水装置，经混凝沉淀+过滤+超滤+二级反渗透脱盐后，回用水装置的浓水送入浓盐水装置，再经混凝沉淀+过滤+离子交换+二级高效反渗透浓缩，浓缩后的高效反渗透浓水送入混盐结晶装置，经热法双效蒸发，最后产出结晶混盐。回用水装置、浓盐水装置、混盐结晶装置回收的产水全部用作全厂生产用水。改造前废水治理工艺流程如图3所示。

由图3可以看出，生产废水、初期雨水、生活污水、脱盐水站浓水和中和水、循环水站排污水虽然得到了回收利用，但还产生了混盐废物，同时产生的矿井水反渗透浓水未能实现回收利用，给环境污染带来了管控方面的风险。

2.2 改造后废水治理情况

来自BGL气化炉的生产废水、厂区初期雨水、职工生活污水进入污水处理装置，采用BE生物增浓+改良A/O+臭氧催化氧化工艺处理后，污水处理装置的产水和来自脱盐水站浓水、中和水以及循环水站的排水混合进入回用水装置，经混凝沉淀+过滤+超滤+二级反渗透脱盐后，回用水装置的浓水送入浓盐水装置，再经混凝沉淀+过滤+离子交换+二级高效反渗透浓缩。浓缩后的高效反渗透浓水送入60 t/h膜分离装置，经超滤+纳滤处理实现一价盐CL-溶液和二价盐SO42-溶液的分离，一价盐CL-溶液进入氯化钠结晶装置，与4 t/h膜分离装置分离的一价盐CL-溶液通过热法双效蒸发，产出氯化钠产品；矿井水反渗透浓水经矿井水浓盐水装置净化处理后，浓水进入硫酸钠结晶装置，与4 t/h膜分离装置分离的二价盐SO42-溶液以及60 t/h膜分离装置分离的二价盐SO42-溶液通过热法双效蒸发，产出硫酸钠产品；硫酸钠结晶装置连续排出的母液经4 t/h膜分离装置实现分盐后，高盐水与来自氯化钠结晶装置的母液经杂盐干化装置干化后产生少量杂盐。各废水处理装置的产水或冷凝液全部回收作为全厂生产用水。改造后废水治理工艺流程如图4所示。

由图4可以看出，改造后所有的化工废水均得到回收利用，同时产生氯化钠和硫酸钠产品，仅仅产生少量的杂盐危险废物，真正意义上实现了废水的“零排放”[2]和固体废物的资源化利用[3]，达到了绿色生产目标[4]。

按照混盐、杂盐处置费3 000元/t、氯化钠处置费90元/t、硫酸钠销售价15元/t计算，废水治理改造前后数据对比见表2。

表2中排污费的计算如下：已知矿井水来水中COD含量为14 mg/L，来水量为220万t，反渗透产水率为75%，产水中COD含量为3 mg/L，根据处理前后COD量不变的原则计算可得，反渗透浓水COD浓度为47 mg/L；若此部分反渗透浓水不回收且全部外排的话，还需缴纳排污税，查表得知COD的污染当量值为1 kg，根据水污染物的应纳税额计算可知，反渗透浓水中COD的污染当量为103 400，则排污费为污染当量×2.4(公司排污系数或具体使用税额)，废水治理改造后可节约排污费约24.8万元。

3 废气治理

现价段煤化工企业大都采用燃煤锅炉为全厂提供蒸汽动力，但燃煤锅炉在使用过程中会产生大量蕴含粉尘、二氧化硫及氮氧化物的烟气，对于大气环境的影响较大，为此鄂能化公司采用了4台总烟气量约130万m3/h的高温高压煤粉锅炉，采取节能高效的废气治理措施，这对于企业的环境可持续发展具有重要的意义。

3.1 改造前废气治理情况

锅炉燃烧生成的高温烟气，与浓度不超过5%的氨气/空气混合气在烟道混合，经与省煤器换热后进入炉内脱硝反应器，在蜂窝式催化剂的作用下，将烟气中的氮氧化物还原成氮气，反应后的烟气与空气预热器再次换热，经过圆筒式布袋除尘器除尘后，由引风机送往氨法脱硫塔脱除烟气中的二氧化硫，最后达到《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-2011)后高空排放。改造前废气治理工艺流程如图5所示。

实践证明，采用图5所示的烟气处理工艺，处理后的烟气污染物排放浓度仅能稳定在NOx不高于100 mg/Nm3，粉尘不高于30 mg/Nm3，SO2不高于100 mg/Nm3。

3.2 改造后废气治理情况

锅炉燃烧生成的高温烟气，与浓度不超过5%的氨气/空气混合气在烟道混合，经与省煤器换热后进入炉外脱销反应器，在双层平板式催化剂作用下，将烟气中的氮氧化物还原成氮气，反应后的烟气与空气预热器再次换热，经过波纹褶皱式布袋除尘器除尘后，由引风机送往氨法超声波脱硫除尘一体化装置，脱除烟气中的二氧化硫，最后达到《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》(环发〔2015〕164号)的要求后超低排放。改造后废气治理技改工艺流程如图6所示。

2021年10月，鄂能化公司在实施完成如图6所示的超低排放技术改造以后，锅炉烟气污染物排放浓度可以稳定在NOx不高于50 mg/Nm3，粉尘不高于10 mg/Nm3，SO2不高于35 mg/Nm3，大大减少了烟气排放带来的环境污染问题。废气治理改造前后数据对比见表3。

4 固废治理

相对于废水、废气的环境管理，固废废物的环境管理相对滞后[5]。按照《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》的相关界定，固体废物通常分为一般工业固体废物、城市生活垃圾和危险废物三大类。而煤化工企业产生的固体废物则以一般工业固体废物和危险废物为主，如何实现一般固体废物和危险废物的减量化、无害化、规范化、资源化治理，是贯彻落实我国新发展理念[6]，达到清洁生产[7]目标的必然选择。

4.1 一般工业固体废物治理情况

鄂能化公司产生的一般固体废物30万t/a，包括气化炉渣、锅炉炉渣、锅炉粉煤灰、水处理石灰泥。各类一般工业固体废物占比如图7所示。

目前，粉煤灰外售至生产水泥、混凝土及传统建材[8-12]的企业都在进行资源化利用，但由于资源化产品附加值较低，技术装备落后和市场容量有限等原因，固废资源化企业数量不增反呈降低趋势，整个产业链价值有待提升。气化炉渣、锅炉炉渣、石灰泥由于资源化利用技术途径尚未打通，只能贮存在图克工业园区规划建设的Ⅱ类一般固体废物渣场中，造成了巨大的资源浪费[13]。而且由于渣场用地有限，鄂能化公司也只能通过渣场起堆的方式来解决当前的贮存难题。

4.2 危险废物治理情况

危险废物是指列入《国家危险废物名录》或根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的固体废物，具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性或者感染性等一种或几种危险特性[14]。对于一般固废，企业在向当地环保部门提供相关资料的基础上，可以依法自行贮存、运输和处置，而一旦被确定为危废，企业必须将其交给具有相关处理资质的机构进行无害化处理。

4.2.1 改造前危险废物治理情况

鄂能化公司在建设运营初期，危险废物管理体系尚不够完善，对法律法规方面的解读不够全面，个别无法直接从危险废物名录中进行判别的固体废物，未严格按照危险废物鉴别标准进行鉴别，导致危险废物识别不全面、不准确。危险废物贮存场所建设不完全符合危险废物贮存污染控制标准，尤其是危险废物贮存库房中地面的防渗措施不达标，未设置泄漏液体收集装置、气体导出口等[15]。贮存场所中存在危险废物混存现象，不同种类不相容的危险废物存放无间隔隔断，现场的危险废物产生、转移、处置台账数量与实际产生、入库量不一致台账记录不齐全、更新不及时等。另外由于危险废物预测量不够准确，在年初申报危险废物管理计划时，出现申报量、危废种类与实际不一致，未包括鄂能化公司产生的全部危险废物。

4.2.2 改造后危险废物治理情况

近年来，为践行习近平生态文明思想，坚持绿色发展理念，实现向环境友好型企业发展，鄂能化公司不断完善了危险废物管理体系，健全危险废物管理责任制，积极与地方政府沟通，深入解读政策法规，注重员工综合能力提升，严格按照危险废物贮存污染控制标准进行危废库房升级改造，在醒目位置设置警告标志牌、危险废物标识，实现危险废物分区分类存放，做到现场干净、无溢流、无扬撒；委托专业机构对属性不明确的生化污泥进行属性鉴定，避免将其按照一般固体废物管理，对周边环境造成潜在危险；严格现场管理，及时进行危险废物转移处置，不超期贮存，建立危险废物产生、转移、贮存、处置环节全过程台账，理清各环节之间的数量关系，秉承认真负责的态度，及时更新台账，确保线上线下台账与实际生产相一致。

5 结语

随着全球经济的发展，我国化工行业也日趋成熟，但随之而来的是资源、环境、能耗等问题日益趋紧，亟待探索新的低能耗、低污染、低排放的绿色发展模式。为深入贯彻落实我国“双碳”目标和能耗双控目标，探索示范煤化工产业与“绿电”“绿氢”“绿氧”等绿色环保技术的融合发展，实现煤化工产业向低碳、零碳化工转型，构建清洁低碳安全高效的现代能源体系，打造多能互补、环保治理现代化的绿色化工将会成为发展趋势。

在环保监管力度越来越严格的今天，我国煤化工企业必须摒弃过去重生产轻环保的思想，健全环保管理组织机构，加大环保资金投入，做好环保设施运行维护和“三废”达标排放，注重传统工艺与绿色化工环保技术的应用，才能确保企业正常生产，达到经济发展与环境保护的双赢局面。

参考文献：

[1] 蒋芹，公维恒. 大型煤制气废水处理“零排放”的实践与探索[J].中国煤炭，2019，45(12)：82-88.

[2] 张海琴，李庭，李井峰. 电化学技术在矿井水处理中的应用与展望[J].中国煤炭，2021，47(2)：70-75.

[3] 唐志华，呼和涛力，郭华芳，等. 宁夏工业固废处置与资源化利用战略研究[J].中国煤炭，2021，47(6)：40-52.

[4] 赵铁军.煤化工企业绿色生产模式构建探究[J].化工管理，2015(18)：196-197.

[5] 何艳明，聂永丰. 我国危险废物管理现状及发展趋势[J].环境污染治理技术与设备，2022，3(6)：90-93.

[6] 郭喜伟，汤艳峰. 关于工业固体废物综合利用的探讨[J].绿色环保建材，2019(9)：36-37.

[7] 蔡雪娇. 城市一般工业固废现状及减量化对策研究[J].科技创新与应用，2021，11(20)：113-115.

[8] 李金惠，张上，孙乾予. 我国工业固体废物处理利用产业状况分析与展望[J].环境保护，2021，49(2)：14-18.

[9] 边璐. 企业工业固体废物的处置与利用[J].当代化工研究，2017(1)：123-124.

[10] 孙志强，李晋梅，尹靖宇，等. 多行业固体废物在建材行业的资源化利用[J].中国水泥，2020(11)：114-117.

[11] 中国环境保护产业协会固体废物处理利用委员会. 工业固体废物处理利用行业2014年发展综述[J].中国环保产业，2015(9)：15-20.

[12] 姜晓亭. 四川省固体废物污染防治形势与对策[J].环境保护，2019，47(24)：68-70.

[13] 韩鹏. 煤化工气化炉渣资源化技术的应用[J].化工设计通讯，2021，47(12)：5-6.

[14] 谢寿勇. 危险废物处置技术工艺应用及前景[J].生物化工，2021，7(1)：150-152.

[15] 迟巍陆. 浅谈化工企业危险废物合规管理对策[J]. 中国盐业，2021，32(17)：52-54.

Experience sharing and thinking on environmental protection practice of large coal chemical enterprises

LI Wenhua

(China Coal Ordos Energy and Chemical Industry Co., Ltd., Ordos, Inner Mongolia 017300, China)

Abstract The production process of coal chemical enterprises is often accompanied by the generation and discharge of pollutants. In view of the main problems restricting the development of enterprises such as raw water utilization, waste water treatment, waste gas treatment, and solid waste treatment existing in China Coal Ordos Energy and Chemical Industry Co., Ltd., the transformation was carried out, and the results before and after the transformation were compared. The comprehensive utilization of water resources, ultra-low emission of boiler flue gas Solid waste reduction and other adopted measures have achieved good results.

Keywords coal chemical enterprises; clean production; comprehensive utilization of water resources; zero emission; technical transformation; green development

引用格式：李文华 .大型煤化工企业环保实践经验分享及思考[J].中国煤炭，2023，49(3)：81-86.DOI:10.19880/j.cnki.ccm.2023.03.013

LI Wenhua. Experience sharing and thinking on environmental protection practice of large coal chemical enterprises [J]. China Coal, 2023，49(3)：81-86. DOI: 10.19880/j.cnki.ccm.2023.03.013

作者简介：李文华(1988-)，男，山西阳泉人，工程师，现任中煤鄂尔多斯能源化工有限公司生产技术部主管，主要从事化工生产技术与生态环保方面的工作。E-mail: 284954520@qq.com

中图分类号 X784

文献标志码 A

(责任编辑 王雅琴)