石化园区废水零排放工程实践

石化园区废水零排放工程实践：技术集成与资源化利用的闭环体系

一、核心目标与政策驱动

石化园区废水零排放工程以实现水资源循环利用和污染物零排放为核心目标，响应国家“双碳”战略及环保政策要求。例如，山东聊城化工产业园通过零排放改造，外排水总盐含量降低80%以上，年回收淡水880万立方米，节省水费超千万元，同时产出工业级氯化钠和硫酸钠，实现经济效益与环境效益双赢。政策层面，《上海市减污降碳协同增效实施方案》等文件明确要求推进工业废水零排放，推动园区成为地方环保政策落地的重要载体。

二、技术集成：分质处理与全链条覆盖

石化废水成分复杂，含油、高盐、难降解有机物及重金属等污染物，需通过分质收集与梯度处理实现零排放：

1. 分质收集与预处理

• 管网标识与流量控制：采用不同颜色管网（如红色管走含油废水、黄色管走含硫废水）并安装电磁流量计，精准控制各股废水流量，避免混流。例如，某石化基地改造后处理系统负荷降低30%，效率提升25%。

• 含油废水处理：通过“破乳-隔油-气浮”三级流程，投加聚合氯化铝破乳剂破坏油水乳化层，斜板隔油池去除浮油，气浮池利用微气泡吸附细小油珠，油去除率超98%。某炼油厂应用后废水含油量从5000mg/L降至50mg/L。

• 含硫废水处理：采用“汽提-氧化”工艺，将硫化物浓度从1000mg/L降至10mg/L以下，同时回收硫磺。某乙烯装置年回收硫磺200吨，实现污染物资源化。

2. 生化处理与能源回收

• 厌氧-好氧组合工艺：UASB/IC厌氧反应器承受高负荷（6-10kgCOD/(m³·d)），将有机物转化为甲烷（含量65%-75%），用于发电或供暖；A/O好氧单元进一步降解剩余有机物，氨氮去除率超95%。某石化基地IC厌氧反应器日产沼气5万立方米，年发电量超4000万度。

• 生物强化技术：针对难降解有机物，通过驯化专性微生物或投加高效菌株提升处理效率。例如，QBR技术利用现代微生物培养技术，使高浓度有机废水COD去除率达90%以上，运行成本仅为湿式催化法的几分之一。

3. 深度处理与资源化

• 膜分离技术：超滤（UF）去除悬浮物和胶体，反渗透（RO）截留盐分和微量污染物，产水回用率超75%。某炼油厂应用“臭氧催化氧化+超滤+RO”工艺，年节省新鲜水120万吨，降低生产成本800万元。

• 蒸发结晶与分盐：通过机械蒸汽再压缩（MVR）或低温蒸发技术，将浓水中的盐分结晶为工业级产品。例如，山东聊城化工产业园年产氯化钠9000吨、硫酸钠6000吨，创造经济效益超4500万元。

三、工程实践案例：大型石化基地零排放项目

某大型石化基地涵盖原油加工、化工合成等工序，废水分为高浓（COD=60000mg/L）、中浓（15000mg/L）、低浓（4000mg/L），日总排放量1000立方米，要求出水COD≤50mg/L，回用率≥75%。其工程实践如下：

1. 三级分质收集：建设三个独立调节池（500m³、800m³、1000m³），配备流量与COD在线监测，实现废水精准分流。

2. 高浓废水处理：采用“溶剂回收+湿式氧化”工艺，回收柴油与重油，破解毒性物质，确保后续处理稳定性。

3. 生化系统：两座并联IC厌氧反应器（单座800m³）+A/O+MBR组合工艺，IC厌氧COD去除率85%，MBR实现固液高效分离。

4. 深度处理：臭氧催化氧化降解难降解有机物，超滤+RO实现淡水资源化，蒸发结晶产出工业盐。

5. 智能管控：SCADA全自动控制系统实现远程监控与参数自动调节，配套沼气发电站与中水回用管网，年节约新鲜水成本1200万元，发电收益180万元。

四、挑战与对策

1. 技术瓶颈：高盐废水处理中膜污染、蒸发结晶能耗高等问题突出。需通过特种膜材料研发（如抗污染反渗透膜）、MVR技术优化降低能耗。

2. 成本压力：零排放工程投资与运行成本较高。可通过资源回收（如盐类、热能）创造收益，分摊处理成本。例如，宝武水务焦化废水项目年产工业盐1.5万吨，吨水处理成本降低30%以上。

3. 管理要求：系统稳定性依赖专业运维团队。需建立智能化监控平台，实时调整药剂投加量、膜系统运行参数等，确保长期稳定运行。

五、未来趋势

石化园区废水零排放将向“低碳化+资源化”方向发展：

• 技术融合：膜工艺与高级氧化、生物技术耦合，提升难降解污染物处理效率。

• 能源协同：利用沼气发电、光伏供电等绿色能源，降低碳排放。例如，内蒙古鄂尔多斯蒙苏经开区光伏废水零排放项目年发电600万度，减排CO₂5983吨。

• 政策引导：完善零排放标准体系，通过税收优惠、补贴等政策激励企业实施改造。