煤化工装置泄漏物料对循环水处理的危害

王 波

（潞安煤基清洁能源有限责任公司，山西 长治 046000）

0 引言

在煤化工企业生产活动过程中，需要使用的物质包括煤炭、氧气和水等，其对外产出的主要产品，包括乙烯、天然气以及油类物质等。煤化工企业在生产设备运行及生产活动中必定会产生化工污水，且其中包含无法在自然环境中分解的，同时具备生物毒性和生态环境危害性的化学物质[1-2]。

根据权威机构公开发表的统计数据，我国煤炭资源的储备数量相对充足，相较而言水资源的储备数量有限，水资源储备数量相对不足是影响制约我国煤化工行业领域总体经营发展水平的关键因素。为克服水资源供应不足问题，我国绝大多数煤化工企业，均在生产活动过程中引入运用了循环水处理技术。对于循环水处理系统而言，其在运作过程中除了可能发生煤泥堵塞问题外，由于工艺物料具有的较强腐蚀性，在自然因素影响和人为操作不当情况下可能发生泄漏问题[3]。例如在甲醇物质发生泄漏情况下，通常会在水中形成和出现数量较多的白色泡沫直接导致循环水处理系统中的水质快速恶化。

1 煤化工生产简述

所谓煤化工生产，就是运用各种先进技术设备，使用各种科学技术手段调整煤炭的基本存在方式，增加煤炭的基本使用途径和具体使用范围，具体运用的生产工艺，包括煤气化生产工艺、煤液化生产工艺以及煤间接液化生产工艺等。

煤化工企业通过运用上述几种生产工艺，能够生产出尿素类产品、合成油类产品，以及烧结陶粒产品等，实现能源的转化运用，提高煤炭使用效率，有效满足我国社会生产生活各领域需求。

2 煤化工污水的主要特点

从基本物质组成结构看，煤化工污水中通常包含有数量众多的类烷烃类物质、芳香烃类物质、含硫类物质、含氰类物质以及氨类物质等有害化学物质。根据相关研究机构公开发表的统计数据，煤化工污水中包含的，可能引发环境污染问题的化学物质有300 余种，针对煤化工污水展开处理，其所需要的技术方法和技术方式要求相对较高。

根据污水中实际含盐度高低水平，通常将煤化工污水划分处理成有机污水和含盐污水两种类型。相比较而言，含盐污水中的盐分含量较高，属于典型的高盐度污水，其形成过程主要包含除盐水系统对外产生的污水、生产回用系统对外排放的污水以及煤气洗涤过程等；而有机污水中有机类污染化学物质的含量较高，其能导致自然水体环境中包含的营养物质成分超量，诱导形成“赤潮”现象[4]。目前化工企业类型众多，不同类型的煤化工企业在开展产品生产活动过程中形成的污水具备显著差异，其中具体包含的有害化学物质种类也存在明显不同。

3 装置泄漏带来的危害后果

在煤化工企业生产过程中，如果化工装置发生泄漏问题，不仅会导致生产过程的时间进度明显变缓，还会发生水体环境污染问题或者是爆炸事故等严重后果。

3.1 循环水处理系统

在我国煤化工企业经营运作过程中，受地理位置等多种因素影响，水资源是制约煤化工企业发现的极为重要的因素。由于煤矿资源在空间地域分布状态方面的特殊性，引致我国绝大多数煤化工企业被动选择运用循环水处理系统[5]。

循环水处理系统的主要作用，就是将煤化工企业生产过程中形成的含盐污水和有机污水，通过除盐处理系统、含盐废水膜浓缩处理系统以及高盐废水处理系统开展处理，减少水中的有害物质，实现处理完成的水资源在煤化工企业产品过程中循环运用。

在循环水处理过程中，如果发生化工生产装置泄漏问题，将会显著增加污水中含有的有害化学物质数量，让煤化工污水处理变得极为困难。除此之外，在发生化工生产装置泄漏情况下，会导致原本能够被回收利用的水资源，在极短的时间内发生污染恶化，企业需加大投入处理泄漏水污染问题，导致企业经营成本增加，影响产品产出效率，甚至影响企业整体经营状况和效益[6]。

3.2 化工装置泄漏对水循环处理的危害

在煤化工企业产品生产过程中，化工装置内部通常存储着数量众多的甲醇、天然气以及苯等化学物料，而在上述物料发生泄漏问题情况下，将会直接对循环水处理系统产生不良影响，其主要发生的原因在于循环冷却系统内部冷却器组件对应的换热管结构遭受到腐蚀破坏，并且可能发生结构破裂或者是穿孔情况。假若化工物料在泄漏后进入循环水内部，通常会导致循环水的水质表态在较短时间内发生较大恶化。

例如，甲醇发生泄漏问题后，通常会在冷凝器和换热器设备的管壁表面位置形成出较厚的油膜层结构，该种物质可能与化工污水中包含的悬浮物质成分结合，继而生成污垢物质。由于水垢与污垢实际具备的导热系数水平显著低于金属管材料对导热系数指标要求，客观上会降低相关设备在具体运行过程中的传热效率，导致部分装置实际运行过程中能源消耗水平显著提升，降低设备运行效果，提高了企业的运行成本。

在2020 年，我国某煤化工企业循环水处理系统集水池内部呈现出数量较多的白色泡沫现象。在此情况下，技术工作人员针对循环水体环境中的异养菌总数指标和总体铁元素物质含量展开测定，同时针对所有的冷却器设备和换热器设备开展检修处理，明确发现了丙烯与甲醛在泄漏后进入到循环水内部，继而引致换热器设备内部的管道组件发生穿孔问题，且在部分位置甚至出现了管道组件破裂问题，在循环水处理系统内部藻类植物合成的甲基纤维素物质影响作用下，在夏季高温环境作用下，最终导致出现白色泡沫现象[7]。

4 煤化工装置泄漏后水循环处理主要方法及措施

4.1 循环水处理系统的改良

要在废水处理系统内部安装人工智能处理器设备，将煤化工生产过程需要涉及的各类化学物质的相关资料输入到系统内部，并且将与之配套的化学处理记录到处理器设备，并设置使用场景和使用情况及条件，这就为煤化工污水处理系统添加保护栓与防火墙，通过人工智能实效循环水系统的优化改良，提升风险防控效率，降低装置泄漏发生概率。

4.2 及时切断泄漏源头

由于煤化工企业在产品生产过程使用的各类化学物料具有较强的腐蚀性，其对污水处理系统内部各类设备的腐蚀能力也相对较强。在化学物料与循环水中含有的微生物成分或者是悬浮物成分相互结合情况下，通常会导致产生种类构成复杂的，呈现出泥沙状表现特征的生物黏泥类或者是污垢类物质，继而导致循环水处理系统的实际运行使用过程遭受到较为严重的破坏[8]。

在此种情形下，如果能够及时针对泄漏源头采取有效措施展开切断操作，将因泄漏导致的各类问题控制在萌芽状态，在通过使用剥离处置、医用药品杀菌处置手段以及排放处置方法，恢复循环水处理系统的正常稳定运行状态，控制修复活动环节中投入的经济成本。

4.3 加强监测管理

煤化工装置是用于存储和承载化学物料的关键设备，客观上应当切实加强对煤化工装置与设备以及针对循环水处理设备的监测排查维修力度及频次。

例如要制定形成体系化、规范化的检修工作计划，定期针对循环水冷却器设备或者是换热器设备展开检修工作，尤其是在开展物料监测工作过程中，同时做好针对相关性信息的记录工作，为开展突发性泄漏问题情况下的抢修处理工作提供关键性参考支撑依据。要切实强化循环水质管理工作的实施力度，对水质处理药物制剂使用状态进行调整规范，确保实际处置完成的循环水物质，能够长期持续处在质量达标状态[9]。

4.4 积极引进技术和加强人才培养

在煤化工生产相关技术快速稳定持续发展的情况下，相关从业人员实际具备的专业能力水平和整体素质是影响制约煤化工企业组织经营发展水平的重要因素。在持续引入先进的检测方法、管理方法以及修理方法前提下，加强人才引进，招聘经验丰富的专业化人员，提升员工工作能力和专业化水平，为企业运营打下良好人才基础。

技术要素和人才要素是煤化工企业经营发展过程中的第一生产力，也决定煤化工企业是否具有竞争力，特别是在社会高速发展的背景下，技术手段更新较快，相关企业必须密切关注国内外动态，及时了解最新的技术方法，对于适用的先进技术，积极引进学习，定期组织开展员工培训及学习，做好相关专业人才的培训工作，提升其专业技能和整体素质，使其拥有责任心和进取心，以细心认真的态度面对工作和培训，积极学习并运用新技术，并且相关企业应当鼓励员工持续进行技术创新，不断研究新的生产技术方法，最终创建出最符合企业的生产经营技术活动流程。

5 结语

综合梳理现有研究成果可以知晓，在煤化工企业组织生产经营业务推进开展过程中，择取适当措施针对物料泄漏问题展开处置干预，能支持获取较好效果。