构建清洁生产技术体系提升水体省略生产技术集成研究与示范成果综述

谓＿｜１１删购建请洁生产掊ｍｆｌｎ系搢７４ｍ他污染控制ｍ罕——“石化工业集聚区节水减排清洁生产技术集成研究与示范”成果综述■本课题组为改善流域水环境质量，在加强工业污染末端治理的同时，必须推行清洁生产，注重污染预防，从源头和全过程减少工业污染物的产生。课题针对辽河流域石化行业清洁生产水平制约流域水污染控制成效的现状，提出流域石化行业工业集聚区水污染源头减量与过程控制的技术思路和整体方案；通过石化行业工业集聚区清洁生产的发展模式和技术集成研究与示范，突破石化行业流域节水减排和水循环利用清洁生产关键技术，构建流域石化行业清洁生产技术支撑体系，有效促进辽河流域水体污染控制目标的实现。“石化工业集聚区节水减排清洁生产技术集成研究与示范”是辽河流域重点工业集聚区节水减排清洁生产技术集成研究与示范（国家科技重大专项课题“水体污染控制与治理”）的子课题。课题责任单位为中国环境科学研究院，任务责任单位为辽宁省环境科学研究院。课题以石化工业集聚区为研究对象，基于构建水高值循环利用、分质供水体系，开展以水循环综合利用为核心的清洁生产与节水减排关键技术研究。主要开展节水减排工艺和设备研究，采用集中与分散适度结合的模式建设污水处理厂，开发污水预处理、污水末端集中处理及深度处理新技术、新工艺，实现污水资源再利用。通过分析该集聚区石化企业水平衡与污水排放特征，确定清洁生产、节水减排新工艺研发重点，研究新兴石化工业集聚区水循环模式以及基于水循环利用的石化工业集聚区企业共生技术，攻克石化工业集聚区工业生产用水梯级利用、循环利用、再生水回用的节水减排集成技术。主要任务包括：石化工业集聚区水循环为基础的企业共生技术研究；石化工业集聚区基于水循环利用的企业共生技术示范。实验部分主要采用ＡＯ＋ＢＡＦ稱合技术，实现炼化一体化含油废水回用示范工程的废水回用率达８０％以上；完成碱渣废水与含氨氮废水本期视点Ｖｉｅｗｐｏｉｎｔｓｌ同步脱氮除硫回收单质硫废水资源化技术研究。研究背景水污染是我国面临的主要环境问题之一。随着我国工业的发展，工业废水的排放量日益增加，达不到排放标准的工业废水排人水体后，会污染地表水和地下水。水体一旦受到污染，很难在短时间内恢复到原来的状态。水体受到污染后，不仅会使其水质不符合饮用水、渔业用水的标准，还会使地下水中的化学有害物质和硬度增加，影响地下水的利用。我国的水资源并不丰富，若按人口平均占有径流量计算，只相当于世界人均值的１／４。而地表水和地下水的污染，将进一步使可供利用的水资源数量日益减少，势必影响工农渔业生产，直接或间接地给人民生活和身体健康带来危害。“十一五”期间，辽宁省根据企业的不同实际情况，２００５年全省有６０％的重点企业实现了清洁生产。２００６年，辽宁省加大了全省清洁生产工作的力度，进一步深人推进了重点企业的清洁生产工作，到２０１０年底已在石化、冶金、化工、电力、建材、啤酒、医药等７个行业建设了１００＾清洁生产示范项目。这些企业实施清洁生产后，实现水资源循环利用、二次能源回收利用、固体废弃物开发利用。抚顺石化分公司不但实施了清洁生产，还形成了工业生态链或生态网，着力开展了乳钢、选煤、洗煤废水和电厂冲灰水的“零排放”。全省工业用水重复利用率达到８８％以上，使企业单位产品能耗、物耗、水耗和污染物排放达到国内和国际先进水平，实现了污染防治从“末端治理”到“源头治理”的根本转变。在节水减排工作中，通过借鉴国外经验和国际间交流合作，辽宁省节水减排取得了明显成绩。全省万元ＧＤＰ用水量由２００１年的２４７立方米下降到２００８年的９９立方米，全省万元工业增加值用水量由２００１年的１３７立方米下降到２００８年的４７立方米，工业用水重复利用率提高２９％，达到９２％。２００９年辽宁省减排工作完成了化学需氧量下降３．６６％、二氧化硫下降７．０１％的年度目标，提前一年完成“十一五”二氧化硫、化学需氧量减排目标。“十二五”期间如何进一步深入研发更多更好的清洁生产关键技术，如何构建完善的流域重点行业清洁生产源头和过程减污体系，如何在辽河流域工业集聚区建立节水减排管理模式，仍是需要研究的重点和难点。探索中国环保新道路，环保工作必须有创新的思路，要建立全防全控的防范体系。要从再生产的全过程制定环境经济政策，将环境保护贯穿生产、流通、分配、消费的各个环节；将环境保护的规定体现在工业、农业、交通运输、建筑、服务等各个领域，体现在全社会的各个方面，建立全面覆盖经济社会发展的环境保护体系；要不断创新生产理念，大力推进清洁生产，积极发展循环经济，从生产源头和全过程减轻环境污染。我国“十二五”水环境保护的总体思路重点包括三个方面：控制污染物排放总量、改善环境质量、防范风险，实际上是从以污染治理为主向污染治理与预防结合的过渡。“十二五”水环境保护的主要任务包括对新增污染物的预防，特别强调通过与工业结构调整相结合的产业政策来解决污染新增量的问题和产业结构优化问题，与环境标准、产污强度相结合的环境准人制度来对水环境质量的改善起到一个更大的支持作用，与强制性和鼓励性相结合的清洁生产审核来提高企业的生产水平、降低源头的污染负荷。主要研究内容改善辽河流域水环境质量，在加强工业污染末端治理的同时，必须推行清洁生产，注重污染预防，从源头和全过程减少工业污染物的产生。实施清洁生产，从产品设计、原材料选用、生产过程控制、废物综合利用等环节，全面考虑节约资源能源、减少废物产生的要求，不仅可以实现节能减排，有效控制环境污染，而且可以增强企业的市场竞争力、实现可持续发展。在工业行业推行清洁生产，减少污染排放，对促进产业技术和管理升级、促进流域水体环境质量的改善、实现该地区经济社会可持续发展具有重要意义。重点任务（１）重点行业清洁生产技术实施及效益评估根据“十一五”期间辽河流域识别诊断的６个重污染行业，结合“十一五”期间提出的清洁生产技术发展方向和管理对策，包括清洁生产潜力分析、行业清洁生产最佳可行性技术指南、行业清洁生产推进机制等，进行重点行业清洁生产技术的具体实施，通过加强规划引领、完善配套法规标准、出台有利于推行清洁生产的综合性政策、推广应用清洁生产技术及重大工程等战略措施，全面深人地推动清洁生产技术的实施工作。［臟环境保於与游坏经济ｙｎ／ｒＭｍｍＫｆｌｉＰ同时基于辽河流域区域资源、环境承载力差异，从资源消耗、能源消耗、污染物削减、经济收益、技术适用性等方面，建立多准则、多层次、多要素、多因子的清洁生产技术效益综合评估指标体系与模型，选取石化、钢铁、纺织印染、啤酒、制药、造纸行业各不少于５个代表性企业进行清洁生产技术效益评估，预测分析辽河流域重点行业实施清洁生产技术的经济、环境效益。（２）流域清洁生产与末端治理协调机制研究研究石化工业集聚区实施清洁生产前后主要污染物的产生规律、污染特性，采用水质模型，结合３个集聚区已有的主要末端治理措施，选用承载负荷、处理能力、污染物削减能力、经济成本等指标模拟表征各集聚区实施清洁生产前后对末端治理的影响，建立清洁生产与末端治理的协调机制；形成基于清洁生产的末端治理技术规范，为流域内污染物减负提供技术指导。（３）流域清洁生产综合管理技术集成结合流域清洁生产绩效评估、产污强度准人制度和末端治理协调机制研究成果，根据不同行业、不同环境功能区分别制定相应的清洁生产管理机制，研究基于行业、园区／区域、流域３个层面的清洁生产综合管理技术，构建流域清洁生产综合管理技术信息共享平台，包括绩效评估、产污强度、末端治理三大管理模块，为流域水污染的源头削减和过程减污，以及区域经济发展对流域水环境功能区环境质量变化监督管理提供保证。（４）工业园区节水减排技术集成示范中水处理方法，一般是按照生活污水中各种污染物的含量、中水用途以及要求的水质，采用不同的处理单元，以达到处理要求。中水回用处理方法基本上包括初级处理、二级处理、砂滤、化学澄清、活性炭吸附、反渗透或其他离子去除法等。园区再生水回用、污水资源化的关键是污水治理技术的集成创新。根据工业园区污（废）水的性质、回用水质的要求，结合国内外现有污水处理工艺，进行工艺集成和组合，突破关键技术：如酒店污水，采用一体化生物膜反应器（ＭＢＲ）；采油废水，采用一体化膜生物反应器（ＭＢＲ）＋生物滤池（ＢＡＦ）；乙烯污水及反洗水，采用生物移动床（ＭＢＢＲ）；石化厂废水，采用生物移动床（ＭＢＢＲ）＋反渗透（Ｒ０）；城市生活污水处理，采用曝气生物滤池（ＢＡＦ）处理至一级Ａ标准；热电厂以城市生活污水处理厂二级标准出水深度处理回用，采用高效生物反应器（ＧＸ）＋反渗透（Ｒ０）。石化工业集聚区节水减排集成技术研究根据水循环经济的原理、原则及实施模式，结合我国目前石化工业类集聚区的实际情况，提出水循环经济的路线和方案以及水循环经济的支撑技术，如蒸汽凝结水回收技术、循环冷却系统排污处理与回收技术和生产工艺废水处理与循环利用技术，并从小、中、大循环３个尺度上实现水循环经济在石化工业类集聚区的集成技术。探索总结石化工业聚集区水循环模式、以水循环为基础的企业共生技术研究、基于水循环利用的企业共生技术示范。（１）石化工业集聚区水循环模式研究我国石化行业的水资源循环利用和污水减排的整体水平与国际先进水平相比存在着差距，炼油行业的原油加工耗水量平均为１．０８吨／吨，比国际先进水平的０．５吨／吨高１倍多，石油化工行业节水的潜力巨大。要解决淡水资源短缺与水环境污染问题，其根本出路在于实施水循环经济。污水资源化的关键是污水治理技术的集成创新。结合国内外石化工业集聚区生活污水、企业废水处理与回用技术的研究及应用现状，探索辽河流域石化工业集聚区水循环新模式。石化工业集聚区的水循环模式研究重点为：研究集聚区水循环发展模式的支撑体系及实施技术方案；推进石化工业集聚区内污水原位处理与应用——小循环，集聚区污水再生处理与利用——中循环，雨水及再生水参与到自然界——大循环，构成“自然一人工”二元复合水循环模式；进行水循环经济分析，实施水循环经济的主要途径是污水资源化。（２）石化工业集聚区以水循环为基础的企业共生技术研究我国石化工业集聚区的水循环系统包括给水、用水、排水３个系统，其中，给水系统主要有新鲜水系统、消防水系统和循环冷却水系统；用水系统主要为冷却水、工艺过程用水和产生蒸汽用水；排水系统分为含硫和含油两个污水系统。在石化工业集聚区内企业间形成共生技术意义重大。将水系统优化理念运用于石化工业集聚区，进行节水减排分析，开展提高工业废水回用和新鲜水用量最小化的用水网络优化设计，研究开发适用于石化工业集聚区的配合法用水网络优化技术。进行水回用的可行性分析，进行工艺水系统回用水的等级划分与水质标准确定。建立环境管理数据库和分析水回用工程顺利实施的条件，从软件和硬件两方面对用水网络优化设计作出支持。石化工业集聚区实际用水网络多为分布式水系统，对其进行优化需首先将用水操作的入水和出水分割，再选取关键污染因子后对各水源进行配合计算，其中关键污染因子种类相同的水源需优先考虑。进行含硫含油废水直接回用的用水网络设计时须考虑硫、油、氨氮和化学需氧量４种污染物的限制，优化设计用水网络，分别建立含油和含硫两个用水网络。对于回用、再生回用和再生循环的多杂质水网络，要对水网络同步设计的超结构模型进行修正，合理表征有效物质回收、杂质间存在反应以及废物处理等多种技术。（３）石化工业集聚区基于水循环利用的企业共生技术示范综合国内外石化工业在节能、节水方面的现状，从节约用水、循环用水、保护水资源环境的角度，对石化工业集聚区的生产、生活用水系统进行分析，并在做好全集