把企業(yè)生產(chǎn)排放的廢水，轉(zhuǎn)化成有利用價(jià)值的資源，這是許多地處西部水資源稀缺地的化工企業(yè)夢寐以求的事。7月底到8月初，在北京舉行的2013年中國石油和化學(xué)工業(yè)廢水資源化新技術(shù)應(yīng)用研討會上，來自國內(nèi)多家科研院所和環(huán)?？萍脊镜膶＜引R聚一堂，共同探討如何實(shí)現(xiàn)化工廢水資源化。那么，我國西部地區(qū)實(shí)現(xiàn)廢水資源化有哪些機(jī)會？西部化工用水大戶——煤化工和煉化企業(yè)在實(shí)現(xiàn)廢水資源化的道路上又遇到哪些困難？亟須解決哪些問題？對此記者進(jìn)行了深入采訪。

廢水資源化呈現(xiàn)三大機(jī)會

西部廣袤的大地上，呈現(xiàn)出的是一幅缺水圖景：目前陜西省年供水缺口為21億立方米；內(nèi)蒙古水資源總?cè)笨诟哌_(dá)10億立方米，并呈不斷擴(kuò)大趨勢，未來10年其水資源總?cè)笨趯⑦_(dá)30億立方米；新疆、寧夏、甘肅的水資源也極為緊缺。但在這片干渴的大地下，卻蘊(yùn)藏著我國大多數(shù)的煤炭、石油、天然氣資源。在資源的驅(qū)動下，我國化工產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)向西部能源集中地轉(zhuǎn)移的趨勢。

伊犁新天年產(chǎn)20億立方米煤制天然氣項(xiàng)目是目前新疆在建的最大煤制天然氣項(xiàng)目。該項(xiàng)目污水處理系統(tǒng)由東華工程科技股份有限公司設(shè)計(jì)，十一化建、三化建承建，項(xiàng)目預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)污水“零排放”。

而西部眾多化工企業(yè)對水資源的巨大需求和強(qiáng)烈渴望，正給予了化工廢水資源化極大動力和機(jī)會。

“如果能夠通過廢水處理技術(shù)，將化工廢水轉(zhuǎn)化為清潔水資源為企業(yè)所用，那么我們就再也不會因?yàn)槿彼^痛了，我們迫切希望能夠?qū)崿F(xiàn)化工廢水的資源化利用?！币晃磺皝韰⒓友杏憰拇碚f出了眾多西部化工企業(yè)的心聲。業(yè)內(nèi)專家則表示，西部水資源稀缺地區(qū)工業(yè)發(fā)展所需水資源必須靠節(jié)水實(shí)現(xiàn)，如果想改變西部缺水的現(xiàn)實(shí)，滿足化工企業(yè)發(fā)展對于水的需求，唯一方式就是實(shí)現(xiàn)廢水資源化利用。

國家政策也為化工廢水資源化提供機(jī)會。近幾年我國政府先后頒布了一系列法規(guī)和政策旨在促進(jìn)企業(yè)做好化工廢水處理工作。據(jù)記者了解，去年，國務(wù)院批復(fù)的《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》中將化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)列入五大重點(diǎn)防控行業(yè)之一；《重點(diǎn)流域水污染防治規(guī)劃(2011～2015年)》中指出，我國將推進(jìn)重點(diǎn)流域和海域水污染綜合防治工作；今年，國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見》,明確指出水資源開發(fā)利用控制、用水效率控制和水功能區(qū)限制納污“三條紅線”的主要目標(biāo),推動經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與水資源水環(huán)境承受能力相適應(yīng)。

“我國法規(guī)對化工廢水排放要求越來越嚴(yán)格，這就對化工企業(yè)減排提出了更高的要求?；て髽I(yè)必須要根據(jù)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)情況來選擇適合企業(yè)的廢水處理技術(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)廢水資源化利用?！杯h(huán)境保護(hù)部環(huán)境與經(jīng)濟(jì)政策研究中心周躍表示。

近幾年我國化工廢水處理技術(shù)的不斷進(jìn)步，也為化工廢水資源化提供了技術(shù)上的機(jī)會。

據(jù)周躍介紹，目前國家重點(diǎn)鼓勵(lì)和支持包括膜技術(shù)、疏水膜蒸餾技術(shù)、新型生物脫氮除磷工藝技術(shù)、高效節(jié)能曝氣技術(shù)等廢水處理技術(shù)均有不同程度進(jìn)展；北京化工大學(xué)高效節(jié)能的高濃度氨氮廢水處理成套技術(shù)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)煤化工廢水零排放技術(shù)、愛思特水務(wù)科技有限公司電吸附除鹽技術(shù)、蘇州膜華材料科技有限公司膜過濾技術(shù)、無錫江天高新納米技術(shù)材料有限公司含重金屬廢水零排放技術(shù)等一批較先進(jìn)的廢水處理技術(shù)，在化工廢水回用中都已有應(yīng)用實(shí)例。

“雖然我國水處理技術(shù)得到了一定的發(fā)展，但是在石油化工行業(yè)水處理技術(shù)有限。當(dāng)前的一些應(yīng)用實(shí)例為我們提供了可行性，還應(yīng)利用已有技術(shù)和研究成果進(jìn)行集成創(chuàng)新，提高處理效果，降低處理成本，進(jìn)而使廢水資源化區(qū)域進(jìn)一步擴(kuò)大，特別是廣泛應(yīng)用于能源豐富缺水的西部地區(qū)”周躍表示。

煤化工聚焦廢水“零排放”

縱觀近幾年西部化工的發(fā)展，煤化工無疑是最受矚目的行業(yè)，項(xiàng)目已呈現(xiàn)遍地開花之勢。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國在建和擬建的煤制烯烴產(chǎn)能達(dá)2800萬噸，煤制油4000萬噸，煤制天然氣1500億立方米，僅新疆一個(gè)省區(qū)，在建和擬建的煤制天然氣項(xiàng)目就達(dá)14個(gè)。

不僅是發(fā)展規(guī)模和速度，同樣引人關(guān)注的還有煤化工生產(chǎn)所帶來的巨大的耗水量和排水量。大型煤化工項(xiàng)目，噸產(chǎn)品耗水10噸以上，年排水量通常高達(dá)上千萬立方米，以山西為例，晉城地區(qū)40個(gè)煤化工項(xiàng)目，其排污水量至少在3000萬立方米。

“國家已經(jīng)注意到煤化工巨大用水量引發(fā)區(qū)域水資源供需的失衡，以及廢水污染環(huán)境等問題，現(xiàn)在這個(gè)原因?qū)е掠械拿夯ろ?xiàng)目推遲工程開車時(shí)間。像神華、中煤等企業(yè)的后續(xù)申請項(xiàng)目也因?yàn)閺U水處理問題停止獲批。”哈爾濱工業(yè)大學(xué)水資源國家工程研究中心韓洪軍教授說，“緩解煤化工水資源短缺的問題，實(shí)現(xiàn)煤化工污水零排放，將污水最大限度回用，是破解煤化工發(fā)展問題的重要途徑?！?span>

專家告訴記者，對于煤化工企業(yè)實(shí)現(xiàn)廢水資源化，“零排放”尤其重要，既不對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境和生態(tài)造成污染和破壞，更重要的是解決了企業(yè)生產(chǎn)水源不足的問題。據(jù)記者了解，專家口中的“零排放”即對煤化工在生產(chǎn)中所產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水、污水、清凈下水等經(jīng)過處理，全部用于回用，對外界不排放廢水。

據(jù)專家介紹，實(shí)現(xiàn)零排放主要依靠對終端污水生化達(dá)標(biāo)處理后，再對其進(jìn)行脫鹽處理，處理后返回生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行利用。處理后的污水一般用作循環(huán)水。

在生化處理方面，目前煤氣化工藝技術(shù)主要有固定床、流化床和氣流床三種；對于爐型，有固定床間歇?dú)饣癄t、灰熔聚、德士古、恩德爐等多種。不同工藝和不同爐型所產(chǎn)生的廢水均不相同。固定床工藝產(chǎn)生的酚含量高；氣流爐工藝中產(chǎn)生的甲酸化合物較高；有機(jī)污染物COD，固定床工藝產(chǎn)生最多，污染最嚴(yán)重。由于廢水成分不同，所需的處理技術(shù)也各不相同，這也給廢水處理技術(shù)的研發(fā)帶來不小的困難。

在脫鹽處理方面，司旭東說：“如何實(shí)現(xiàn)脫鹽是零排放的關(guān)鍵之一。污水中雖然去除了大量的有機(jī)污染、氨、酚等物質(zhì)，但其鹽分并沒有減少。因此，要想將污水回用，就需要對污水進(jìn)行脫鹽處理，否則鹽會在系統(tǒng)中循環(huán)累積。”司旭東表示，按目前的處理技術(shù)，一次脫鹽處理后僅有60%～70%變成淡水能回用。如果真正的零排放還需要把剩余的30%～40%濃鹽水再脫鹽處理進(jìn)行回用。

記者了解到，目前我國一些科研院所煤化工廢水零排放技術(shù)有了一定突破，并已有一些應(yīng)用實(shí)例，如神華煤制油項(xiàng)目、伊犁新天年產(chǎn)20億立方米煤制天然氣項(xiàng)目等。以伊犁新天年產(chǎn)20億立方米煤制天然氣廢水零排放項(xiàng)目為例，污水回用裝置包括生化污水回用單元、含鹽污水回用單元、多效蒸發(fā)單元。在整個(gè)處理過程中，污水先通過生化處理；接下來含鹽污水進(jìn)入含鹽污水回用單元，通過膜技術(shù)處理，一部分水回用，另一部分得到的濃鹽水進(jìn)多效蒸發(fā)單元；在多效蒸發(fā)單元采用“降膜式機(jī)械蒸汽壓縮再循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)”，得到的水作為循環(huán)水；另一部分得到的蒸發(fā)殘液，送往蒸發(fā)塘進(jìn)行自然蒸發(fā)、結(jié)晶成固體，外送處置，從而實(shí)現(xiàn)廢水的“零排放”。

東華工程科技股份有限公司總經(jīng)理李強(qiáng)告訴記者，目前工業(yè)廢水“零排放”技術(shù)在煤化工領(lǐng)域的應(yīng)用還存在幾方面的問題：一是技術(shù)層面，預(yù)處理階段膜的壽命較短；二是經(jīng)濟(jì)層面，前期投入較大；三是環(huán)境層面，廢渣需要妥善處理；四是國家還應(yīng)制定相關(guān)的鼓勵(lì)引導(dǎo)政策，確定試點(diǎn)，推廣優(yōu)秀技術(shù)，為“煤化工”廢水零排放提供保障。業(yè)內(nèi)專家也表示，目前廢水“零排放”技術(shù)在我國尚處在起步階段，推廣應(yīng)用過程中還會出現(xiàn)一些問題，企業(yè)與政府都應(yīng)將環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展作為雙向標(biāo)，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的循環(huán)利用，將“零排放”技術(shù)的推廣應(yīng)用。

石油化工急攻技術(shù)成本關(guān)

煉油企業(yè)也是我國工業(yè)用水大戶和排水大戶。每加工1噸原油就產(chǎn)生0.7~3.5噸廢水。不僅如此，煉油污水中所含污染物的種類多、濃度高,對環(huán)境也產(chǎn)生極大危害。

中國膜工業(yè)協(xié)會石化專委會黨延齋告訴記者,隨著水資源的日益短缺和有關(guān)節(jié)水法規(guī)的陸續(xù)出臺，我國煉油企業(yè)普遍開展了節(jié)水與廢水回用工作，并取得了一定的成果，目前很多煉油項(xiàng)目開展了用水強(qiáng)化管理、中水串級使用和廢水回用工作。在生產(chǎn)裝置全面節(jié)水方面，大部分企業(yè)通過生產(chǎn)裝置的技能改造和管理意識的提高，從降低蒸汽、循環(huán)水、脫鹽水消耗等方面挖掘節(jié)水潛力。在廢水回用方面，大部分企業(yè)能夠?qū)⑦_(dá)標(biāo)廢水適度處理后回用做循環(huán)水，少數(shù)實(shí)施了廢水深度脫鹽處理回用做工業(yè)用水或鍋爐給水。

煉化企業(yè)污水處理回用過程中，有三個(gè)技術(shù)非常關(guān)鍵，也是目前最容易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)。一是污水場水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行技術(shù)，如污水廠水質(zhì)不穩(wěn)定則會對后續(xù)的污水回用裝置造成沖擊，使膜污堵、損壞、失效；二是膜前置預(yù)處理技術(shù)；三是膜裝置的管理運(yùn)保技術(shù)。

對此，黨延齋建議，在預(yù)防污水處理場出水水質(zhì)不穩(wěn)定方面，企業(yè)應(yīng)通過污污分治以及氣浮的改造、載體流化床生物膜技術(shù)等來提高污水處理場處理效率；在膜前置預(yù)處理技術(shù)方面，企業(yè)可根據(jù)實(shí)際情況采用化學(xué)絮凝-電絮凝、生物活性炭技術(shù)、臭氧氧化技術(shù)等技術(shù)；企業(yè)還應(yīng)建立專業(yè)管理隊(duì)伍或有由專業(yè)運(yùn)保公司承擔(dān)膜的運(yùn)行管理。

處理技術(shù)成本高也是提高煉油廢水回用率和擴(kuò)大回用規(guī)模的制約因素之一。據(jù)記者了解，出于這個(gè)原因，現(xiàn)在很多企業(yè)廢水處理廠尚未建立完善的廢水分流管網(wǎng)。據(jù)中國石化水處理中心李本高介紹，在未計(jì)入廢水達(dá)標(biāo)處理費(fèi)用的前提下，采用適度處理污水回用，每噸水直接運(yùn)行成本至少1.2元左右；而采用深度處理污水回用，每天每頓回用水投資成本約1.5萬元左右，每噸水直接運(yùn)行成本達(dá)到5元左右，高出新鮮水費(fèi)。

除了更好的控制技術(shù)，和有效降低成本之外，黨延齋建議，煉油企業(yè)做好廢水處理回用工作還要從4個(gè)方面努力：

一是從源頭挖掘節(jié)水減排潛力，企業(yè)應(yīng)對排水平衡細(xì)化與分析，突出重點(diǎn)與低成本節(jié)水措施和技術(shù)；二是實(shí)施裝置排水分級控制與高濃度預(yù)處理廢水；三是對廢水處理場進(jìn)行適度改造和補(bǔ)充完善；四是開發(fā)含鹽廢水達(dá)標(biāo)處理技術(shù)，含鹽廢水處理側(cè)重從高濃度含鹽廢水、清潔含鹽廢水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)處理，廢水深度脫鹽反滲透尾水的處理下工夫。

黨延齋表示，隨著西部水資源的短缺、污染問題的日益加劇，國家、地區(qū)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格，煉油企業(yè)必須提早行動起來，規(guī)劃合理的處理方案、落實(shí)有效措施，變被動為主動，全面滿足廢水達(dá)標(biāo)和廢水回用的根本要求，使廢水資源化，將會為西部煉油業(yè)發(fā)展帶來新的曙光。