張春暉:加大黃河流域中上游煤炭産業環保力度
發佈時間:2021-02-23 11:03:56 | 來源:中國環境報 | 作者: 張春暉 | 責任編輯:李培剛黃河流域中上游是我國的煤炭産業集中區。我國14個億噸級大型煤炭基地,有7個分佈在黃河流域中上游;9個千萬千瓦大型煤電基地,有6個分佈在黃河流域中上游;此外,黃河流域中上游還規劃建設了多個現代煤化工項目。因此,加大黃河流域中上游煤炭産業環保治理力度、促進煤炭産業與環境保護的協調發展,是實現黃河流域大保護、大發展的前提條件。
煤炭産業環境保護的重要性和工作重點
煤炭是我國主要的能源材料,2019年佔比約70%。目前,我國的煤炭産能主要集中在黃河流域中上游。據2019年中國能源統計年鑒顯示,2017年黃河流域中上游煤炭産量約28億噸,佔全國煤炭産量的78%。要保障國家能源安全,必須開發黃河流域的煤炭,而如何實現煤炭開採與礦區生態環境協調發展是必須破解的難題。
煤礦是富存在地下沉積岩類的礦産資源,含煤層、含水層、隔水層共生。煤礦開採不可避免對地下水含水層造成破壞,並會産生礦井水。據測算,每開採1噸煤炭,約産生兩噸礦井水。按照煤炭年産量28億噸計算,開發所消耗的水資源超過56億噸。大規模煤炭開採導致礦區地下水位大範圍、大幅度疏降。
筆者建議,可根據不同區域的環境與生態現狀,加強水資源保護工作。比如,黃河上游青海地區生態環境脆弱,煤炭資源少且賦存條件差,建議在保障企業轉型發展的條件下,讓煤企逐漸退出,以生態恢復為主。黃河中游煤炭資源富集區開採強度大,可採取“保水採煤”技術,在防治採場突水、保障安全的前提下,從源頭上對水資源進行保護,使煤炭開採對礦區水文環境的擾動量小于區域水文環境容量。
同時,在煤炭開採的全過程(採前—採中—採後—穩定期),做好節水和保護地下水工作,做到煤—水協調開發,做好礦井水的處理與資源化高效利用工作。目前,礦井水處理利用技術趨於成熟,可滿足煤礦規模化發展需要。但在黃河流域中上游地區,很多煤礦由於礦井水處理設施投資和運作費用高、回用水量有限等問題,仍無法實現礦井水充分回用。
目前,黃河中上游大型煤炭企業的外排礦井水基本上可以達到地表水Ⅲ類品質標準,但大部分礦井水排水中硫酸根離子和氟離子超標。針對大水量的排水,要去除水中的硫酸根離子和氟離子,目前尚沒有高效、經濟的處理方法,這是礦井水科研工作者必須儘快努力解決的課題。
煤電、煤化工産業環境保護的重要性和工作重點
除了上游煤炭産業開發,黃河流域中上游還有大量煤電和煤化工産業。鄂爾多斯、晉北、晉中、晉東、陜北、寧東等幾大煤電基地均坐落于黃河流域中上游。
目前,黃河流域現代煤化工行業用水總量約5.3億立方米/年。尤其寧夏、陜西、內蒙古地區用水量偏高,佔黃河工業用水的比例達9%-18%。煤電産業用水量更大,約佔黃河工業用水總量的25%。因此,統籌黃河流域中上游有限的水資源並做到煤電、煤化工産業全過程節水運作,對保護黃河流域水資源至關重要。
相比過去全部取用黃河水,現已有部分煤電和煤化工項目改用配套經處理後的煤礦礦井水。比如,中煤集團下屬榆林煤化工擬投資10億元,對煤炭開採産生的礦井水經處理後,回用作為下游煤化工産業用水水源。對於煤電、煤化工企業自身所産生的工業廢水,還需要加大處理和回用力度,從而提高煤電、煤化工企業自身廢水回用率。
當前,對於煤電和煤化工廢水的處理,主要問題集中在零排放工藝深度處理階段。因廢水中含鹽量高,煤電和煤化工廢水深度處理階段普遍採用反滲透或納濾膜處理,膜處理過程中産生的濃鹽水目前以蒸發濃縮工藝為主。但蒸發濃縮工藝運作成本較高,需警惕企業偷排造成的環境風險。另外,蒸發濃縮産生的鹽類以硫酸鈉和氯化鈉為主,現有分鹽工藝很難使硫酸鈉和氯化鈉達到一級工業品純度要求。因此,蒸發濃縮分鹽産生的硫酸鈉和氯化鈉産品一般被界定為危廢。
對於煤電和煤化工企業所産廢水,如何提升廢水蒸發濃縮技術水準,使所産鹽類副産品能夠物盡其用,是廣大科研工作者和企業急需解決的難題。建議國家有關部門加大研發資金投入,集中優勢力量攻克煤電和煤化工所産濃鹽水深度處理難題。同時,對於無法二次利用且被界定為危廢的工業雜鹽,建議當地政府統籌建設危廢填埋場,進行無害化填埋處置。(張春暉 作者係中國礦業大學(北京)全過程污染控制與迴圈經濟研究所所長)