节水与回用：化工清洁生产两手抓

2010-06-11　　关键字：　　来源：中国石油石化工程信息网

[石油商报2010年6月4日] 水污染和水资源环境短缺是我国目前面临的大问题，而石化行业既是用水大户，同时也是污水产生大户。石化企业要可持续发展，必须解决用水和水污染问题，这需要借鉴国外先进经验，更要依靠自主创新能力，开发新的节水、污水处理工艺，不断挖掘节水减排的潜力。
石化行业的污水中主要污染物是一些难以降解的有机物，对环境危害大，处理难度也较大。

　　国外炼油厂由于设备先进，吨油耗水量和产生的废水量均很少，废水一般采用三级处理，外排水污染物浓度很低，废水回用率高。而国内炼油化工设备比较落后，用水量比较大，污水处理量也比较大。

　　国内炼油厂废水回用的探索早在上世纪70年代就开始了，90年代以后，随着我国缺水矛盾的突出，废水回用研究和应用日益广泛。目前，国内三大石油公司在拓展下游业务的同时，均采取“节水减排，废水资源化，增产不增水”的战略方针。

　　炼油废水再生常采用物理、化学和生物深度处理方法，其中膜分离、高级氧化技术和生物深度处理是当前研究的热点。膜分离技术主要用于炼油废水脱油、去除悬浮物或除盐；高级氧化技术在炼油废水回用中应用较多，而电化学、光化学技术尚处于试验阶段；生物深度处理具有除污染效率高、运行可靠、费用低等优点，能够获得良好的再生水。

巴斯夫莱茵河畔生产8000多种化工品

　　紧靠着莱茵河的巴斯夫路德维希港基地，每天从莱茵河中取水3696立方米，格外注意水质的保护和减少废水排放。

　　据污水处理厂负责人皮特介绍，设立在郊区的巴斯夫欧洲公司废水处理厂每年处理1.2亿立方米废水，其中的83%来自化学品，剩余17%则是处理市区的普通废水。废水净化时，首先要做机械净化和生物净化。机械净化包括四个由电脑控制的初级沉淀池，而生物净化要用到5个含硝的充气池、15个净化池。　　路德维希港基地的产品数量多达8000种，各个设施的化学品废水排放都实行24小时不间断监控。如果废水处理厂的给水和排水系统出现故障，环境监测中心将把污水收集在储水罐内做隔离，并查找原因。　　除了废水做洁净处理之外，冷却水回流也需小心。巴斯夫自有供水系统每秒都会从莱茵河引入40立方米水，其中90%用于冷却。这些冷却水不经过污水处理厂，而是直接由专门的下水道系统收集，再注入到莱茵河。　　与冷却水回流有关的排水口有13个，公司不断记录水量、有机碳总量和温度、PH值等等。一旦这些排水口的数据异常，公司将立即启动应对措施。王佑 中国石化天津大乙烯水重复利用率98% 　　中国石化天津百万吨乙烯项目投产后，新建的处理能力500立方米/小时的污水处理厂在节能减排方面发挥了巨大作用。目前，该厂污水回用量达到每小时近1000立方米，工业水重复利用率达到98%以上。　　天津石化在生产装置规模不断扩大的情况下，依托科技进步和技术创新，突破传统节水管理及工艺技术瓶颈，通过节水减排成套技术的开发和使用，使生产用水总量大幅下降。截至目前，公司化工板块年节水464万吨，减少排污水量427万吨，万元产值工业取水量和工业水重复利用率指标均已达到国际先进水平。　　天津石化已先后完成化工装置节水减排成套技术开发等项目，被中国石化批准立项为“十条龙”化工系统节水减排技术项目子项之一。公司还成立了专项课题组，以工业化节水技术成果转化为重点，围绕工业节水重点进行了11项关键技术开发，落实工程及配套项目16项，掌握了废水回用过程中膜工艺应用、循环水高浓缩倍数工况下的水质稳定处理及水质精确控制、高温凝液回用除油除铁及热量利用等技术。曲照贵 中国石油自主开发化工污水深度处理工艺 　　由中国石油石化研究院承担的“化工污水厂外排水回用”项目经过两年中试研究，目前取得突破性进展。这种深度处理及回用工艺技术实现工业化后，每小时可为兰州石化提供优质补充水800吨，年可节水700万吨以上。　　兰州石化污水处理厂化工废水外排量1200吨/小时，盐含量高达3000毫克/升以上，生物降解性差。石化院科研人员采用国内领先的物化技术和膜分离技术，将高效的前处理技术和高级氧化技术相结合，自主开发了一套化工废水深度处理工艺，使外排水中的有机污染物得到有效降解。经过两年的中试试验和不断的系统优化，目前处理后的废水含盐量仅为40毫克/升，可用作循环水系统的补充水或作为锅炉补充水处理装置进水使用。　　该技术实现工业化后可有效缓解兰州石化的用水消耗，为国内石化企业应用自主创新技术提高水资源综合利用闯出了一条新路。 化工废水处理技术物理法 　　包括过滤法、重力沉淀法和气浮法等。过滤法是以具有孔粒状粒料层截留水中杂质，主要作用是降低水中的悬浮物；重力沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉淀性能，在重力场作用下自然沉降，以达到固液分离的一种过程；气浮法是通过生成吸附微小气泡附裹携带悬浮颗粒而带出水面的方法。　　物理化学法 　　主要包括离子交换法、萃取法、膜分离法和吸附法等，其中膜技术是有效降低水耗的先进技术。膜技术中的微滤膜、超滤膜和膜生物反应器可以降低水的浊度、油脂、COD、淤泥沉积指数等指标，纳滤膜和反渗透膜可以降低水的硬度、碱度和含盐量。因此，具有出水水质好、易于实现自控、占地面积小、节水环保等特点的双膜法（超滤+反渗透）水处理工艺成为石化废水处理的一种理想选择。　　生物法 　　石化废水的生物处理多采用高负荷活性污泥法。如果所含污染物浓度低，对出水要求不高，可采用生物吸附法；如果污染物浓度高，对出水要求严格,则采用延时曝气法,并使用完全混合式曝气池。完全混合曝气池对废水中pH值和毒性变动、以及高峰负荷影响的适应性较强。一般小流量有机化工废水用生物膜法处理，效果较好。

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