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化工园区水资源综合利用零排放解决方案

时间:2014-12-30 来源:未知 作者:傻傻地鱼 本文字数:2445字
论文摘要

  一、化工园区水资源实现综合利用零排放必要性

  天津市在国内属于严重缺水城市,人均占用水资源仅为160m3/年,远低于世界人均占用水资源量1000m3/年的缺水警戒线,更低于全国人均水资源2125m3/年的占有量。目前,天津市供水总量23.13亿m3/年,其中外调水8.13亿m3/年,占35%;用水总量23.13亿m3/年,其中工业用水5.09亿m3/年,占22%;工业水价7.85元/m3,为全国最高。而国家新一轮发展定位中,中央政府明确天津是重点支持的现代制造业研发转化基地和国家级石化产业基地。按照市委、市政府总体发展战略,提出规划建设200平方公里的南港工业区,重点打造世界级重化产业基地,需要大量的淡水资源,用水供需矛盾十分突出。同时,天津市所处渤海湾属于半封闭型内海,海水交换能力差,自净周期长达15年,海洋生态环境脆弱,环境污染已接近临界点。尤其近年来,国家有关部委要求天津市新建重化项目必须配套海水淡化,不得使用地表水;在配套建设海水淡化工程环境评价过程中,要求升温海水和淡化产生的浓海水不能直接排入渤海湾,对浓海水和污水零排放提出更高更迫切的要求。

  为突破困局,我们紧紧围绕科学发展、循环经济、节能减排和清洁生产的理念,提出了天津发展重化产业全部采取围海造陆不占用一亩耕地,建设海水淡化项目不使用一吨地表水,实施污水深度处理和中水回用,力求实现化工园区水资源综合利用零排放。

  二、化工园区水资源综合利用零排放解决方案

  天津南港工业区是滨海新区规模最大的功能区,也是天津未来重化产业的唯一承载地。规划面积200平方公里,重点发展石油化工和港口物流产业,计划用15年时间,投资8000亿元,建成世界级重化产业基地和国家级循环经济示范园区。

  规划伊始,我们就秉承“绿色、循环、集约、集成”的理念,率先启动了“水电气汽污”一体化多联产公用工程岛项目,彻底改变了“小供水、小热电、小锅炉、小空分、小污水”的传统“五小”模式,全面整合海水取水、清洁绿色发电、海水淡化、污水处理、工业制盐和化学品提取等工程,实现资源循环利用、能量梯级利用、废弃物全部资源化再利用,污水和海水零排放,真正成为落实科学发展观,实现集约集聚、节能循环、清洁生产的示范工程。经论证,将为入区企业节能30%,节省投资20%,节约土地30%,降低运行成本10%,减排二氧化碳40%以上。

  目前,南港公用工程岛项目建设方案已完成可行性研究论证,计划今年开工建设,2017年建成投产。项目主要特点是:

  (一)海水取水、净化处理一体化
  
  海水取水工程将打破传统工艺路线,采用膜法直接海中净化,取水不取泥,不占用陆域土地,减少了清淤和杀菌消毒工艺,节省了投资。净化后的海水送至园区企业做直接冷却水使用。净化过程利用工业区热电项目回收的二氧化碳(CO2)去除海水中的钙、镁离子,利用炼化一体化项目回收的二氧化硫(SO2)制取硫酸钙(CaSO4)、硫酸镁(MgSO4),实现资源综合利用。

  (二)热电联产采用清洁绿色发电技术

  清洁绿色发电是国际最先进的高效清洁煤发电技术,与常规火电机组相比,单位发电量煤耗节省15%~20%;单位发电用水量节40%~50%;SO2实现99。98%回收利用;CO2减排40%以上并实现捕集提纯综合利用;发电环节产生的粉煤灰用于生产建材,实现废弃物再利用;发电机组全部采用净化海水做循环冷却水,升温海水直接进入海水淡化装置。

  (三)海水淡化实现多水源梯度分质供水

  利用热电特有的低品位余热,使海水温度提高8℃以上,直接进入海水淡化装置,采用反渗透和能量回收技术,生产高标准的纯净淡水。同时,根据企业不同需要,还可以提供净化海水、亚海水、锅炉用补充水、高纯水、化学水等多品种水,实现多水源梯度分质供水、降低成本,并实现园区重大项目不使用1吨地表水。

  (四)浓海水综合利用实现零排放

  利用海水淡化后的浓海水,经机械压缩工艺生产高品质精制盐,副产的软化水用于锅炉补充水。同时,还可以根据企业不同需要,对工业盐做进一步加工处理,提供融雪用盐、氯碱行业用精制盐及液体盐、食品行业用超纯盐、多品种高端盐等,实现分质供盐、提高附加值。制盐母液进入化工生产程序,生产溴素、氯化钾、氯化镁、硫酸镁等化学品,实现浓海水的零排放。

  通过实施工业化制盐,可逐步替代天津滨海新区盐田土地,提高现有土地的利用价值,具有重大的社会效益和经济效益。

  (五)污水深度处理实现宏观零排放

  实施集中污水处理、深度中水回用。一次中水作为工业循环冷却补充水,二次中水作为工艺用高纯水和锅炉用补充水,尾水排入人工生态湿地降解后用于生态绿化用水,实现园区污水宏观零排放和COD零排放。污泥经处理后可作为燃料进入绿色煤电气化炉掺烧,经过1720度高温无害化处理,重金属充分氧化,实现重金属零污染。

  三、几点建议
  
  (一)支持淡化海水作为重要水资源纳入规划

  随着经济快速发展,淡水资源短缺现象日趋严重。因此,淡化海水作为重要淡水资源,有必要纳入国家和地方水资源规划,统一安排建设资金,分享水资源开发基金,给予税费支持,有效分配使用。建议国家尽快出台相关指导性意见,由地方政府率先组织实施。

  (二)发展海水淡化必须同步考虑浓海水处置问题

  海水淡化的一个难点就是浓海水处理。如果直接排放,是一种资源的浪费,而且还会严重影响海洋生态环境。如果引入盐田滩晒,将会占用大量盐田、降低土地利用效率。因此,发展海水淡化,重要的是必须同步建设工业制盐和化学品提取,实现浓海水的零排放。

  (三)发展海水淡化必须优先考虑点对点直供

  淡化海水进入城市供水管网需进一步论证,而且由于进网还会出现二次囤售,重复纳税,加大成本,导致水价升高。目前,较为经济和可行的做法是,淡化海水与工业企业在合理距离内实现点对点无缝对接,实施梯度分质供水,可以大幅降低成本,不需要政府补贴。

  (四)实施污水处理必须统筹考虑零排放问题

  鉴于水资源日益紧张,环保排放日益严格,污水不再是一种废弃物,而是一种重要的水资源。

  因此,实施污水处理不能简单停留在达标排放水平,而是统筹考虑与膜处理工艺相结合,与人工生态湿地相结合,最大限度地实施深度处理,真正做到污水零排放、污泥资源化、COD零排放。

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