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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,化工炼油企业节水减排的过程系统工程方法,一,、,节水减排是刻不容缓的重要任务,二,、,节水减排的三步骤法,三、水网络系统的发展沿革,四,、,过程集成技术的应用效果,五、水网络系统的优化原理六、一个大型石化企业的实施案例七、结 论,化工企业节水减排的过程系统工程方法,目 录,节水减排是一个世界性的问题，在中国尤其严重,地球上所有的水中，只有,2.5%,是淡水。,20,世纪世界人口增加近三倍，淡水消耗量增加了,6,倍，其中工业用水增加了,26,倍，但水资源并未增加。,20,世纪末人均占有水量仅为世纪初的,1/18,。地球上的可饮用水正在面临枯竭。,另一方面，全世界每年排放工业废水,4260*10,8,m,3,这使得可供人类使用的,1/3,淡水资源受到污染。,全球,40%,的人口得不到安全的饮用水。,全球,80%,的疾病与劣质饮用水有关。,一、,节水减排是刻不容缓的重要任务,（1）,我国是世界上,13,个贫水国家之一，我国人均水资源量仅有,2300,立方米左右，为世界人均占有量的,1/4,，居世界,149,个国家的第,110,位。是公认的“贫水国”。,近年来，用水紧张的状况日益加剧。据统计，全国,669,个城市中，有,400,个城市供水不足。据预测，到,21,世纪中叶，我国人口达到,16,亿峰值时，人均水资源拥有量将减少到,1750,立方米，届时全国的大部分地区将面临水资源更加紧张、严重缺水的局面,。,一、,节水减排是刻不容缓的重要任务(2),一、,节水减排是刻不容缓的重要任务(3),除资源性缺水之外，结构性和水质性缺水又进一步加剧了问题的严重性。从世界范围看，由于工业发展迅速，排放的污水已使可供人类使用水量1/3 的淡水资源受到污染，约20%的人口缺乏安全饮用水。我国也不例外，全国700余条大、中河流近1/2受到污染，78%的城市河道不宜作饮用水源，50%的城市地下水已受到污染。,许多地方政府已明确了：“与本地区水资源承载能力相协调的经济结构体系”的发展规划思想,从“以需水能力定供水能力”的模式转变成”以供水能力定经济结构”的发展模式。,发改委提出：,“量水而行”,的方针。,虽然先进工业国家的工业用淡水量逐年增长，但排污水量却呈下降趋势。例如，美国2000年淡水用量比1975年上升138%，但其污水排放量却比1975年下降25.4%。,2.节水减排是国际发展重要趋势,一、,节水减排是刻不容缓的重要任务,（4）,原因：,提高废水回用率,:,德国、日本、美国平均废水回用率,70%,而我国的废水回用率只有,20-30%,。我国要求达到,60%,。,一、,节水减排是刻不容缓的重要任务,（5）,美国1975-2000年间水资源开发利用情况（单位：亿米,3,/天）,时间,项目,1975,1985,2000,淡水使用量,淡水提取总量,流水排放总量,回用水量,工业循环回用,城市废水回用,平均回用率,18.99,28.19,45.30,13.74,13.49,12.53,9.26,5.27,0.026,28%,8.45,6.91,14.64,32.78,0.182,0.079,52%,72%,25年淡水使用量上升了1.4倍，污水排放量却下降了25%，原因是水回用量增加了6.2倍。,一、,节水减排是刻不容缓的重要任务,（6）,日本几个主要工业行业耗水及回用水状况万米,3,/天,1965,1996,化学工业,石油化工,纤维工业,电力工业,回用率%,耗水量,回用率%,49.2,850.6,83.0,39.5,4.9,24.4,25.8,87.4,80.5,178.6,17.7,90.2,849.1,158.6,72.6,耗水量,纸浆工业,钢铁工业,835.4,48.7,338.7,826.2,269.5,51.9,59.9,374.4,44.3,我国工业用水形势非常严峻,一是用水增长速度较快。,1998,年以来，我国工业用水年平均增长,8.5%,，工业年用水量已达到,1130,亿立方米，占总用水量的,20%,左右。,二是用水效率总体水平较低。我国工业用水效率与国际先进水平相差悬殊，,1999,年我国每万元工业增加值取水量为,330,立方米，约为日本的,18,倍，美国的,22,倍；工业用水重复利用率约,53%,，远低于发达国家,75%,的水平。,三是工业污水排放量大，污染严重。目前全国工业用水量占全国总用水量的,20%,，但排放的污水量却占全国污水排放总量的,49%,左右，绝大多数有毒有害物质随工业污水排入水体，致使许多城镇的饮用水源受到了不同程度的污染，部分水源被迫弃用，加剧了水资源的短缺。,一、,节水减排是刻不容缓的重要任务,（7）,一、,节水减排是刻不容缓的重要任务,（8）,2005年化学工业排放废水34亿吨/年，占全国工业废水排放总量的16%，居第一位；,2006年全国主要污染物化学需氧量COD和SO,2,排放总量不减反增：COD排放1431万吨，比2005年增长1.2%;SO,2,排放总量2594万吨，比2005年增长1.8%,中国石化行业耗水排废指标曾经落后严重,现在也有不小差距。,一、,节水减排是刻不容缓的重要任务,（9）,最好,炼油厂耗水量,排污水量,国际水平,国内水平,0.4m,3,/t,差的,平均,0.35m,3,/t,3.06m,3,/t,1.37m,3,/t,1.84m,3,/t,0.20m,3,/t,0.15m,3,/t,炼油厂耗水量：,（镇海）,一、,节水减排是刻不容缓的重要任务,（10）,炼油化工行业的单位产品水耗强度比较,（,2004,年）,单位,我国平均,水平,国际先进,乙烯吨产品新鲜水消耗,m,3,/t,5,.,0-,6.09,*,1.58,大型合成氨吨产品新水,（气头）,m,3,/t,18,5*,10,（煤头）,m,3,/t,35,（？）,20,吨产品排污水,m,3,/t,3.0-60,20,*,注；,为,2005,年的平均数据,一、,节水减排是刻不容缓的重要任务,（11）,正是在这样的背景下,去年7月1日胡锦涛总书记在视察青海中石油格尔木炼油厂时,做的重要指示是:“,一定要注意节约用水,搞好循环利用,要提高水资源的利用效率.,”这个指示意味着:如何进一步提高水资源利用效率已成为摆在所有炼油化工企业面前的头等大事。,一个现代化的石化企业，不仅工艺装置是全面在计算机的监控之下运行，水汽系统的运行也是全面信息化的。这包括以下一些方面：,水网络运行实时监测系统,锅炉用水的水质监测,循环水自动加药系统,污水处理实时监测系统,错误观点,：往往认为水是一种取之不尽的廉价资源，不值得花费投资来对水的使用和排放进行像工艺装置一样控制和检测。认为利用计算机和信息技术来控制管理水汽系统是“杀鸡用牛刀”。,一、,节水减排是刻不容缓的重要任务,（12）,一、,节水减排是刻不容缓的重要任务,（13）,为什么是错误的？因为：,水是宝贵的战略资源，浪费水资源将对于子孙后代有罪；,水价格正在不断提高，排污价格愈来愈贵，节水减排关系企业成本效益，是企业降本增效具有战略意义的大事；,水的质量对保证工艺装置长周期运行至关重要。如果循环水质量不好造成结垢，轻则使传热恶化，重则造成堵塞停车。,节水减排具有重要社会效益，保护环境有利社区，改善企业形象。,一,、,节水减排是刻不容缓的重要任务,二,、,节水减排的三步骤法,三、水网络系统的发展沿革,四,、,过程集成技术的应用效果,五、水网络系统的优化原理六、一个大型石化企业的实施案例七、结 论,化工企业节水减排的过程系统工程方法,目 录,原料水,废,水,处理厂,原料水处理,过程1,过程2,锅炉给水处理,蒸汽系统,新鲜水,蒸汽,废水,排放,离子交换再生水,过程3,含杂质雨水,冷凝水损失,锅炉吹出水,二,、,节水减排的三步骤法,一个典型的化工厂水网络系统,二,、,节水减排的三步骤法,我们许多石化企业的供排水和水处理等公用工程都是随着生产装置的新建和扩建而逐步建成。即没有一次整体规划，更说不上是优化。往往存在小而全、重复建设等现象，计量仪表不全，甚至管网几经改造，企业自己都缺乏完整确切的图纸了。,面对这种现实，虽然我们的节水减排有很大空间潜力，但如何才能有计划、有步骤地一步一步把潜力挖出来，本身就需要一个明确的策略。这里我们提出“三步策略”，以便分清轻重缓急，逐步将节水潜力变成节水减排的现实。,实现目标。,二,、,节水减排的三步骤法,“,“三步策略”：,第一步：做好水平衡，提高操作管理水平,第二步：水网络的分析与集成（废水回用）,第三步：污水再生利用,二,、,节水减排的几种途径,面向的水量,大,小,全面做好基础计量,提高管理水平,系统分析水的回用,污水再生利用,图2 节水减排三步实施策略,大,小,二,、,节水减排的三步骤法,“,“三步策略”：,第一步：全面做好,水平衡和,基础计量工,作，提高操作管理水平,第二步：深入进行水网络的系统工程分,析与集成，大大提高水的回用率。,第三步：污水再生利用,第一步：,全面做好水平衡和基础计量工作，提高操作管理,水平,为了在摸清底细的基础上进行水系统总体优化分析，将最容易挖掘的节水潜力挖到手，实现投资少、见效快、收益高的节水减排，应当首先进行以下几个方面工作：,将企业水系统的计量仪表配置进行整顿，强化计量，严格考核,、加强管理、开展群众性节水减排达标活动。,确认水系统的基础数据，做好各个装置的水汽平衡图表；,采用先进的循环水处理技术；,做好凝结水回收，力争达到锅炉给水标准（因为省一吨新鲜水,只有元,/,吨，而省一吨锅炉给水为,10,元,/,吨）；,加强管理、严格考核、强化计量，开展群众性节水减排达标活,动。,二,、,节水减排的三步骤法,这里要着重强调,循环水处理技术,提高是一项投资少、见效快的措施。由于一般石化企业所用的新鲜水中，补充循环水用量占总新鲜水用量的,40%-80%,，所以如何降低这部分水用量显然占有重要地位。我国大多数石化企业循环水的浓缩倍数只有，而国际上常常在，所以，我们有很大的提高浓缩倍数的空间。,如果采取先进的化学药剂，加上自动控制的加药技术，完全有可能将,浓缩倍数由,2-3,提高到,5-7,。则可将循环水,补充水量节省,20-40%,，这不仅相应地减少了,20-40%,排废，而且有显著经济效益,。,二,、,节水减排的三步骤法,第二步：水的回用水网络系统的优化,指工艺系统排出的各种废水不经处理或者经简单处理即可直接应用于循环水系统或工艺装置。也可以将这些相对污染不大的水集合起来，形成“中水道”，变成相对清静的水源以供全厂利用。这一步特点是投资费往往用于管道建设及过滤设备，费用不太高，可望短期或中期回收,第三步：污水再生利用,经过前两步处理后，排出污水量已大为减少。对不得不末端排出的污水，通过一定设备，如反渗透离子交换，软化等进行处理，使其达到回用标准，再返回系统中使用。这一步特点是设备投资大，投资回报周期长。,二,、,节水减排的三步骤法,不能一步到位,从最,便宜和最有效的方法开始,行动阶梯:,提高控制,水的回用,水的再生,管理,改进设计,20-30%,20-30%,10-20%,10-20%,10-20%,节省,节水,100%,80%,60%,40%,20%,0%,再设计,再生,再利用,提高控制,管理,投资成本,二,、,节水减排的几种途径,一,、,节水减排是刻不容缓的重要任务,二,、,节水减排的三步骤法,三、水网络系统的发展沿革,3.1 水网络系统的变革 3.2 中水道 3.3 零排放,四,、,过程集成技术的应用效果,五、水网络系统的优化原理,六.节水减排的分步实施策略七.结论,化工企业节水减排的过程系统工程方法,目 录,新鲜水,P,1,废水处理,T,2,P,2,P,3,T,2,T,3,排放,三、水网络系统的发展沿革,3.1 水网络系统的变革,（1）,早期企业水网络直用直排,P,1,P,2,P,3,废水处理,T,1,T,2,T,3,排放,三、水网络系统的发展沿革,3.
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