化工园区水资源综合利用实现污水零排放研究

2020-02-17祝剑锋

山西化工 2020年5期

祝剑锋

(阳煤集团太原化工新材料有限公司，山西太原 030400)

引言

近年来，随着我国高国民经济的不断发展，尤其是化工工业在全国经济中占据着重要的主体地位。随之而来的问题就是化工园区大量水资源的综合利用，如何才能及时把握园化工园区的用水环节，周转园区的污水资源是企业长久发展需要思考的问题。企业需打破常规的固化思维模式，采取新型技术进行改造和优化，积极拓展对排放污水有效利用的方法和途径，最大程度地降低对有限水资源的消耗。在水资源日益匮乏的严峻形势下，如何更好地实现化工园区绿色环保发展，增加水资源的综合利用率，达到污水零排放的终极目标是化工园区紧迫而重要的一项艰巨任务。

1 化工园区水资源实现综合利用和污水零排放存在的问题

当前，随着化工产业的不断兴起和发展，对于化工园区水资源的处理上还存在较多的问题，由于工业生产污水排放量大、污水利用率低和外排放量大等因素，导致我国水资源匮乏的局面越来越严重。

1.1 对污水口的管控差

当前，各企业单位和公司内连通市政排水渠的外排污水口都是开放式的，一般都是直接排放，并没有管理部门对其有效地处理和管控，任由其流失。大量的污水肆意排放，使得污水资源得不到有效的节流和回收利用，这也是污水回收利用率低、环保排污费高的主要原因。

1.2 生产系统对排放污水利用率低

化工园区各生产部门对水质相对较好的污水、废水直接排放到污水沟，这种排放污水的方式在一定程度上加重了污水处理站的工作强度和运行负荷，加大了化工园区对污水处理的成本，同时又对优质的水资源造成二次重复污染，水资源的利用既浪费，使用率又低；此外，化工园区反渗透设备浓盐水并没有得到充分的利用，使得浓盐水直接流入污水沟，污水的浓缩现象和恶化现象不断加剧[1]。

1.3 生产工艺用水水质问题

化工园区烧结混料的水耗以及蒸汽耗能对水资源的消耗过大，在进行生产工艺用水时，大多都是直接补充新的水资源，对可利用的污水资源并没有合理回收和利用，使优质水的水量消耗过大；再者，将新的水资源补充至混料水池后，产生的蒸汽会因为再次加热而再次消耗，造成水资源和蒸汽的重复消耗。

另外，余热发电站的循环水系统一般使用的都是净环水，水质较好，由于该系统循环量较大，一方面净环水的蒸发量相对较高；另一方面，外排污水量也较高，这就使得余热发电站使用的净环水每天的新水消耗量达到了较高的消耗标准，生产工业用水严重超标。

2 化工园区水资源实现综合利用和污水零排放的必要性

水资源是国家发展国民经济和提升社会生产力的重要战略性资源。近些年，由于我国水资源短缺、水污染严重，使得重化工产业在激烈的生存和发展过程中面临着更为严峻的考验。特别是环境污染的加剧和海洋生态环境的脆弱，用水供需矛盾更加激化。尤其近几年来，国家对于化工园区提出了新的要求，不得过度使用地表水，升温海水和浓海水不得直接排入海域等。为了更好地适应和发展，化工园区要坚持科学发展、循环经济、清洁生产的新型理念，重视污水的深度处理和回收利用，力求真正意义上的实现化工园区水资源综合利用和污水零排放。

3 化工园区水资源综合利用和污水零排放的解决方案

随着社会的发展和不断进步，国家开始大力倡导绿色环保的新型和谐健康社会，力求将化工园区建成世界级的重化工产业基地和国家级的循环经济示范园区。在规划建设化工园区初期，国家和企业的发展都还不成熟，所采用的工业处理手段还是传统的小型模式，不仅化工园区的发展缓慢，对社会环境的污染也特别严重。近几年来，我国的科学技术和经济都得到了空前的发展，同时也大力推动着我国化工产业的迅猛发展。新时代背景下的化工园区要秉承着绿色环保、集成循环的创新理念，积极地对现有的有效资源综合利用，以实现更加高标准的产业化发展需求。

3.1 实行海水取水与净化处理一体化的模式

传统的海水制取淡水工程一般是采用蒸馏技术。这种方法既浪费人力、物力，又占用陆域土地面积，工序繁多且时间较长。为了能够合理地对有限的资源全部资源化再利用，化工园区创建了海水取水与净化处理一体化的新型模式，彻底打破了传统的海水取水工艺程序，直接运用膜法在海水中净化。这种方法只取水、不取泥，直接在海水中完成，还不占用土地，在一定程度上简化了清除淤泥和杀菌消毒等处理工艺，节约了处理成本和投资。此外，净化后的海水被送达化工园区做直接冷却水使用，净化过程中利用工业区热电项目和炼化一体化项目中产生的其他气体再次制取成新的化工原料或其他原料，再次用于工业生产或者其他生产，实现资源的综合利用。

3.2 采用先进的清洁绿色发电技术

热电联产使用最先进的高效清洁煤发电技术，能够减少用电消耗，实现资源的有效回收和利用。与传统的火电机组相比较，清洁绿色发电技术是目前国际上最先进的一项发电技术，它的单位发电量煤耗与单位发电用水量与常规的发电技术相比要节约大量的资源，能够实现资源最大化的回收利用，并在减排上也实现了捕捉提纯的综合利用，真正意义上达到了绿色环保、清洁循环的工业发展理念。此外，在发电的过程中，所产生的粉煤也会被应用于生产建材，再一次的实现了废弃物的合理利用。清洁绿色发电技术中发电机组使用的循环冷却水全部都是净化过的海水，升温海水直接进入海水淡化装置，再一次实现了资源的综合利用。

3.3 海水淡化实现多水资源梯度分析供水

海水淡化是实现水资源利用开源增量的最常见技术之一。为了能够更好提升水资源利用率，化工园区还需要节能减排，创新思路，从最有利于水资源划分方式中选择对污水的处理方式，不断实现对多水资源的梯形供水模式。目前来说，采用最多的就是利用热电特有的低端余热，使海水温度上升到8℃以上，直接进入海水淡化装置[2]。在处理海水的过程中，采用新型的反渗透技术和能量回收技术，生产出高标准的纯净淡水。将这些已经净化成高标准的纯净淡水再分发到各企业和单位中去，根据各个企业和单位对水资源需求的不同，再将纯净淡水转变成更为其他水资源，比如：亚海水、锅炉用补充水、化学水、提供净化海水等多品种水，将这些净化过的海水代替之前使用的原纯净水，降低对水资源的利用率，真正实现了多水资源梯度分质供水，不仅降低了工业投资成本，还实现了化工园区节能减排的最终目标。

3.4 浓海水综合利用，实现浓海水的零排放

海水淡化最复杂的就是浓海水处理。经过海水淡化后的浓海水，可以通过机械压缩工艺生产出高品质精制盐。另外，根据各个行业的不同需求，对工业盐再做进一步加工处理，提供给各行各业所需要的用盐。制盐母液进入化工生产工序，再次制成新的化学品，对于压缩制成高品质精制盐所剩下的软化水也可以重复使用于锅炉补充水。不仅实现了浓海水的综合利用和零排放，还减少了盐田土地的开发，对于化工园区的发展有着重大的经济效益和社会效益。