煤製天然氣三廢處理現狀與發展方向
節能環保
作者：任哲 韓露 黃立鳳
摘要：文章介紹了煤製天然氣產業三廢處理現狀以及國內外發展新動向，展望了煤製天然氣三廢處理技術的未來研究方向，並為產業的發展指明方向。
關鍵詞：煤製天然氣；廢水；廢氣；廢渣；三廢處理；環境汙染 文獻標識碼：A
中圖分類號：TQ546 文章編號：1009-2374（2015）23-0100-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.051
在大氣汙染與天然氣需求急劇增長的雙重壓力下，在天然氣供應缺口很大與中國能源結構仍將長期以煤為主的現實條件下，在煤炭必須清潔高效利用的剛性約束下，越來越多的企業將眼光投向了煤製天然氣，希冀走出一條煤炭清潔高效利用的新路子。但在生產清潔天然氣的同時會產生大量的“三廢”，即廢水、廢氣、廢渣，給項目所在地的生態環境帶來沉重的壓力，不符合又好又快可持續發展的要求。能否處理好煤製天然氣過程中的“三廢”成了這一項目的瓶頸。最近，在“三廢”處理方麵出現了一些新方向、新成果。隨著這些新成果的應用，煤製天然氣項目的環保優勢將更明顯，也會為產業發展帶來更大的機遇。
1 廢水
煤氣項目產生大量的廢水主要來源於煤炭氣化階段的自來水洗水、蒸汽等。這些溶解煤氣化廢水產生的水溶性汙染物，包括氨、苯酚、揮發酚、石油等氰化物是劇毒物質，可引起中樞神經中毒，導致癱瘓、窒息；苯、吡啶和多環芳烴具有致癌性，影響人的身體健康；酚屬於高毒物質，對皮膚和黏膜表皮有很強的腐蝕性；廢水排入水體後，同樣使水生生物有毒。煤氣化廢水是一種典型的高濃度、高汙染、有毒的工業有機廢水，難以降解，對人民和環境有很大危害。因此，煤氣項目必須想盡辦法，將產生的廢水回收回來。
目前，煤氣化廢水通常分為一級處理、二級處理和深度處理。一級處理包括沉澱、過濾、剝離裝置，去除灰塵的一部分石油等，主要的過程就是注意回收有價值的物質。二級處理主要是生化法，如活性汙泥法和生物過濾法等。一般經二級處理後，廢水可達到排放標準。深度處理普遍應用的方法是臭氧氧化法和活性炭吸附法。在這些技術的基礎上，國內一些企業又研發出一些新的水處理技術。北京倍傑特國際環境技術有限公司研究開發減量化零排放工藝，采用組合膜（SMCTM），通過優化膜係統的回收率及操作條件，以特殊的方式來實現濃鹽水的濃縮減量化，大幅度降低高鹽水水量，同時回用水可代替新鮮水進行重複使用。
2 廢氣
煤製天然氣項目在生產出大量清潔能源天然氣的同時還會產生大量的廢氣，其成分主要是二氧化碳、少量硫化物及其他雜質。目前這些氣體的處理有兩個途徑：一是淨化汙染物；二是廢氣綜合利用。淨化汙染物主要是指對環境產生危害的氣體進行處理，減少向外界的排放量，主要涉及到脫硫脫硝技術，目前我國該技術發展比較成熟。廢氣綜合利用指利用企業排放的煙氣，回收可燃氣、焦爐氣、高爐放散氣等；餘熱餘壓回收利用指通過改進工藝結構和增加節能裝置，以最大幅度地利用生產過程中產生的餘熱，可用於發電項目，比如把廢氣收集起來用於集中供暖。目前，煤製天然氣產生的大量CO2主要是處理後直接排空，這會加劇溫室效應。今後國家對環境保護將越來越重視，中國開征碳稅將是大勢所趨。碳稅的征收勢必會降低企業的經濟收益。如何高效利用煤製天氣項目產生的CO2，將其變廢為寶是目前關注的焦點。就這一主題，國外的研究主要集中在兩個方麵：一方麵是將CO2作為原料，直接生產甲醇；另一個方麵是進行CCS（Carbon Capture and Storage，碳捕獲與封存）處理。