建设生态新东北老工业区 中石油锦州石化污水回用技术
以石化行业来说,企业废水排放对所在地水系污染比较严重。与此同时,石化企业的生产耗水量巨大,而我国现在水资源短缺问题又日趋严重,致使新水价格不断提高,石化企业用水成本随之攀升。重重压力要求石化企业必须在节水和污水回用上下足功夫。锦州石化充分挖掘企业内部污水再利用的空间,积极推进清洁生产,从源头做起,采用新技术,使污水经过深度处理后回用到公司内循环水系统。污水回用技术的成功应用,不仅为公司节约了新水资源,同时也获得了较大的环境效益、社会效益和经济效益。
市政水源水质满足饮用水要求,海滨浴场水质达到优级,大凌河主要污染物油的含量下降35.5%,化学耗氧量下降8.2%,小凌河主要污染指标氨氮下降57.5%,化学耗氧量下降46.3%,分别达到历史最好水准,城市环境综合整治定量考核全省排名在2005年一跃提升8位的基础上,继续保持上升的势头……锦州市政府在回顾2006年全市环保工作时充满了自豪与喜悦。就是在这一年,锦州人目睹了昔日浑浊熏人的大小凌河,正在变成水鸟的乐园,徜徉于两河之滨,成群的白鹭、野鸭在水面上悠闲地嬉戏,锦绣之州重现妖娆。
谈起这喜人的变化,锦州市环保局负责人颇为感慨地说:“锦州水质的好转,在很大程度上得益于曾是锦州污染大户、全市最大的石油类物质排放源的锦州石化的‘清洁生产’。”
借助清洁生产突围,增产反降污
工业废水是水污染的主要祸首,尤其是在石化行业比较发达的城市,炼油废水的处理更是一道难题。长期以来,炼油化工企业把大量的炼油化工废水经过普通处理就排放了,这不仅污染了江河湖海,而且每天还要补充大量的新水,由于60%以上的炼化企业都处于严重缺水地区,因此,炼油化工企业的供水矛盾严重制约着石化行业的经济发展。以锦州石化为例,作为有着70多年历史的国有大型石化企业,每天需要采用6万吨新水,并要排放4万吨废水。这不但造成水污染,也导致了炼油生产成本的提高。因此,国家发改委把石化、钢铁、印染、造纸、电力列为五大工业污水排放重点治理行业,并规定了具体的限量用水指标。
多重压力与公司原油加工量不断增加相伴,锦州石化面临的节能降耗、新水短缺、减少排污等问题日益紧迫。
2001年,全省清洁生产审计工作正式启动,锦州石化上下非常重视这项利国利民的环保工程,认为这是企业突出重围的一次难得机遇。锦州石化先是狠抓综合治理,为清洁生产工作夯实基础:投资2.19亿元建成两座大型污水处理厂、一座特种污水处理装置、两套气体脱硫装置、三套硫磺回收装置、两套泥处理装置和一座固体废物处置场,从而形成较为完整的污染治理系统。紧接着,他们又按照省市环保局的要求,从培训专业人才,成立专门机构开始,由公司总经理亲自挂帅,系统规划,分工负责,并按计划有组织分步骤实施。在工程实施过程中,锦州石化在保证“末端治理”的前提下,重点开展“节能降耗”和“污染预防”工作,积极从管理和技术措施两个方面具体实施“清洁生产”方案:对泥处理系统进行技术改造,国内首台引进韩国NPTA-3000型带预脱水功能的带式压滤机,使锦州石化由原来的泥处理能力不足、脱水效率低一跃成为行业领先水平的炼化企业;全面启动节水规划,引进台湾纳尔科公司自动加药系统,提高循环水浓缩倍数实现循环水减排、采用美国阿姆斯壮公司疏水器和凝结水汇集系统、引进南京碧盾公司阻截除油技术实施凝结水回收利用,采用哈尔滨华春公司技术,实施对达标污水及假定净水的三级深度处理实现污水回用,从循环水、凝结水、达标污水三个方面对水资源进行保护;通过对老装置区的清污分流,根据污染程度对不同类型污水分而治之,一方面减少污水处理系统的不必要能源消耗,同时也腾出一部分处理空间,预留给企业未来发展。
自实施清洁生产审计工作以来,锦州石化对清洁生产项目累计投入4184万元,全部工程竣工投产后实现节水并减排350万吨/年,实现石油类排放物削减17.1吨/年,COD(化学需氧量,常作为衡量水中有机物质含量的指标)削减268吨/年,公司在原油加工量由2000年的448万吨增至2006年的694万吨情况下,外排污水总量却由1138万吨/年降至850万吨/年,创造了“增产反降污”的奇迹。
采用污水回用技术,变废为宝
“购一吨新水要花2.55元,排放废水每吨还要花0.48元,而将污水改造回用,每吨成本仅为1.03元,不仅一年可节约400多万吨新水,还可创造800万元的经济效益。”这是中国石油天然气集团公司科技评估中心的专家对锦州石化炼油废水回用工程的评价。
“500吨/小时污水回用工程”的实施,是锦州石化环境保护工作由被动变主动的一个转折点。该项目的规划开始于2001年。当时,锦州石化在锦州市环保局、锦州市环保科研所的帮助下,通过清洁生产审计发现,分公司每年排放的达标污水中,化工污水处理厂排放的污水和北二沟、北八沟排放的污水水质较好,各项指标远优于排放指标,这样的水质如果能够通过适当的技术再处理后,完全可以作为优质工业水供炼油与化工装置作循环水补充及其他杂用,从而替代等量的新水,节水并减排,实现污水资源化。
在经过对国内率先使用的两家化工企业污水回用装置的调研与比较后,经过与中国石油大学、大连理工大学、南京碧盾公司等多家科研机构技术交流与方案比选以及现场模拟小试验后,锦州石化最终选定哈尔滨华春药化环保科技发展有限公司设计开发的污水回用整体技术。石化污水和其他工业污水相比,排量大、杂质多、危害大、难降解,用常规办法很难处理。承担该项目建设的环保技术公司采用生化法从炼油废水中去除浮油和分散油,再用超滤装置处理最难降解的乳化油,从根本上降低企业的一次性投资及运行成本,将回用水的总成本控制在远低于新水价格的水平上。
2003年5月,锦州石化投资2700万元正式引入国家级火炬项目——— 膜法炼油污水深度处理回用技术,用经过处理的炼油废水替代新水。该项目于当年12月建成投产,翌年达标运行,是国内投入运营最大的炼油废水回用项目。它的建成使锦州石化有效地实现了水资源的循环利用。
锦州石化污水回用装置建成达产后,不但实现节约新水420万吨/年,而且在一定程度上起到保护水资源、缓解新水供需矛盾的作用,而且作为锦州市最大的石油类物质排放源,锦州石化石油类排放总量的大幅削减以及相应的COD、挥发酚、氨氮的削减将对锦州市城区、受纳水体——— 小凌河水体环境的改善产生巨大影响,其作用不仅可以从总量控制的角度为公司乃至锦州市提供进一步的发展空间,还可以切实为小凌河流域水体环境改善奠定基础,为营造水清鱼游的自然场景准备条件。经测算,按照新水单价2.55元/吨、水回用成本1.17元/吨计算,该装置的满负荷生产每年还将产生579.56万元的利润。
据专家介绍,锦州石化对这一技术的推广运用对于打破我国石化行业水资源瓶颈意义重大。据悉,该技术已被推荐为节水首选技术及国家环保总局重点推广项目。
“锦州是一个水资源严重匮乏的城市,为了节约有限的水资源,炼化企业必须最大限度地减少污水排放,减轻对周边水体的污染,还要做足污水利用的文章。”锦州石化环保主管肖宏说。在化工污水回用循环水补水成功的基础上,锦州石化并没有放慢前行的步伐,他们又开辟出一条炼油污水回用至锅炉补水的新路。他们引进了组合污水处理专利技术,投资6000余万元,于2006年5月启动了400吨炼油污水回用项目建设。该项目采用国内先进的UF膜+RO膜水处理技术,将炼油污水进行深度处理,水质达到优质再生水水质指标,替代新水供热电厂锅炉补水。选用此项工艺后,可使锦州石化的生产污水治理由治理排放转向治理回用,水资源再生利用能力达到国内同行业领先水平。该项技术投产后,可以大幅度降低炼油生产吨油耗水量,炼油污水被全部回用后,年回用水可达336万吨,炼油生产每吨水可节约费用8.42元,年创效益将达2800余万元。