工业废水处理论文精选4篇

工业废水处理论文范文 篇一

关键词：印染；环境影响评价；废水

1 概述

1.1 纺织印染行业的环境概况

中国纺织工业自改革开放以来高速发展，已成为世界上纺织服装生产和贸易第一大国，也是纺织服装出口第一大国，纺织品出口曾多年居全国出口商品之首。与此同时，纺织行业发展也面临着资源、环境约束和日趋激烈的国际市场竞争等严峻挑战。

从环境保护的角度来讲，印染行业属于高污染高耗能行业，印染工艺废水产生环节多，水质变化幅度大，污染物成分复杂。文章以国内某大型纺织印染企业为实例，介绍该企业在环境影响评价过程中废水排放环节及水质指标的预测。

1.2 实例企业、项目概况

某企业于1998年9月创立，公司现有员工5300多人，占地30多万平方米，集印染、整理等家纺产品生产加工流程于一体，覆盖产品研发设计、物料采购、生产制造、仓储物流、营销终端等家纺产业链的几乎全部过程，拥有自主知识产权。企业新建项目投资7.5亿元，新增10万棉纺纱锭、300台毛巾织机及其配套设备，年产各类高档环保巾被9340万条（12510吨）。

项目生产工艺主要包括纺纱、漂染和织造工序，工艺流程及排污环节见图1。

2 项目废水排放环节、废水量及水质指标

2.1 废水排放环节

项目工业废水排放环节为筒染、筒子脱水、溢流染色、下水整理、溢流染脱水、地面冲洗，主要污染物为pH、CODcr、BOD5、SS、氨氮、色度。

2.2 废水水量、水质

项目废水主要来自多个生产工序、办公生活设施等环节。工艺用水量采用染色浴比和用水系数计算，排水量为用水量减去物料带水量。

筒子染色处理量15.9t/d，色浴比1：6.5，用水系数7，用水量723.5m3/d；溢流染色处理量23t/d，色浴比1：10，用水系数6，用水量1380m3/d；筒子染色处理量14.6t/d，色浴比1：10，用水系数1，用水量146m3/d。

（1）筒子染色废水

筒子染色工艺由七部分组成，分别为练漂、脱氧水洗、冷水洗、印染、皂洗、热水洗和冷水洗。这七个工艺步骤用水量相同，其中脱氧水洗和印染需通入部分直接蒸汽。各个工艺步骤废水水质范围为：pH7.5～11，COD300～1000mg/l，BOD100～400mg/l，SS50～400mg/l，氨氮0～40mg/l，色度100～700倍。

（2）筒染脱水废水

水质同筒染中冷水洗废水，即CODcr400mg/L、BOD5200mg/L、SS100mg/L。

（3）溢流染废水

溢流染色工艺由六部分组成，分别为练漂、脱氧水洗、染色、溢流水洗、皂洗、下水整理。各工艺流程与筒染相似，加热采用间接蒸汽。各个工艺步骤废水水质范围为：pH7.5～11，COD400～900mg/l，BOD50～400mg/l，SS50～300mg/l，氨氮0～40mg/l，色度100～600倍。

（4）下水整理废水

水质同溢流染中的下水整理废水，即CODcr500mg/L、BOD5150mg/L、SS150mg/L。这部分废水进入专门的沉淀过滤装置处理后继续回用。

（5）脱水废水

水质同下水整理废水，即CODcr500mg/L、BOD5150mg/L、SS150mg/L。

项目废水量及水质具体见表1。

工业废水处理论文范文 篇二

关键词 印染废水；污染物；效率

中图分类号X791 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）37-0055-02

1 研究对象

本研究选择四川彭山观音纺织印染有限公司、成都纺织印染工业集中发展区污水处理厂作为研究对象。这几个实验对象的生产工艺、废水处理工艺涵盖面广，作为研究对象有一定的代表性和实例性。

2 工作方法

本项目以现场实验数据和实验室检测数据为基础，以印染废水，尤其是印染混合废水这一特定的研究对象作为本课题研究的实验和试验对象。主要通过现场检测、实验室检测和理论结合数据分析的研究方法，对各种工艺技术实际应用到印染废水后主要污染物的去除效率进行归纳统计，并结合理论知识对其进行研究和解释，在充分考虑印染废水特点的前提下，综合各影响因素，选择合适运行参数，确定更优化的处理工艺。并对实际考察的废水处理工艺提出改进措施，使印染废水处理设施能够更加经济高效的稳定运行。

2.1 工作周期

分别对2家企业现有数据进行摸底，同时根据进水量和处理量，计算出各处理设施的停留时间，根据停留时间，设计各厂采样及测量时间。一般来说，取三个停留周期为我们的实验周期。

2.2 实验仪器

便携式COD测量仪一套、756PC分光光度计一台、带摄影拍照功能生物显微镜一台，及其它附属仪器。

2.3 采样点选择

对于单个企业，由于其处理工艺有所不同，所以，采样点的选择亦不同。原则上，每一个完整工序的进出口都要进行采样和检测。如某企业废水处理工序如下：进水-调节池-初沉池-厌氧池-好氧池-二沉池-气浮池-出水。则采样点为：进水口、调节池出口、初沉池出口、厌氧池出口、好氧池出口、气浮池出口、二沉池出口。本次研究主要针对生化处理系统的处理效果，所以采样点主要设在生化处理系统的进出口处，并分类抽样印染企业不同工段废水，进一步验证文献报道污染物浓度。

2.4 数据测定

1）COD测定：现场测定采用便携式COD测量仪进行；见附录《中华人民共和国环境保护行业标准；水质，化学需氧量的测定---快速消解分光光度法》[HJ/T-399-2007]。实验室测定见附录《中华人民共和国国家标准；水质，化学需氧量的测定――重铬酸盐法[GB 11914-89]。仪器见附录，长春吉大；小天鹅仪器有限公司（GDYS-101SQ）《化学耗氧量（COD）测定仪使用说明书》。

2）PVA测定：用棕色瓶贮存样品，定期送至实验室，采用硼酸-碘分光光度法进行测定。见附录《四川省地方标准；水质， 聚乙烯醇（PVA）含量的测定――硼酸-碘分光光度法》[CHKY-0701-2007]。

3）色度测定：稀释倍数法测]www.chayi5.com[定。

3 结果与分析

3.1 四川彭山观音纺织印染有限公司

该企业废水处理工艺流程如下：

图1 四川彭山观音纺织印染有限公司废水处理工艺流程图

该企业污水处理设施由于在初始设计时，没有考虑到企业后续的大规模扩产，故设计参数存在取值太小问题；污水处理设施建成后，不能有效处理企业生产污水。后经过数次改造，处理效果有一定改善；但是，由于生产源头没有控制，生产中长期使用高污染、高浓度的染料、助剂，废水性质十分复杂，非常难于处理。本实验取样时，所取水样来自于车间内部浓液，比调节池要高50%左右。经实际调查，其厌氧池效果很小，没有达到设计要求。生化处理采用SBR工艺，效果不是太明显，COD、PVA去除率分别为32.77%、16.24%；对PVA的处理效果尤其差。而其后的二次沉淀，COD、PVA去除率分别为10.42%、9.54%，效果也非常差，这跟其来水性质有很大关系[1-2]。建议该企业推行清洁生产，从源头杜绝污染物的高排放。在取样期间，该厂正在进行中水回用的系统改造，这也导致了部分污水处理设施工作不正常，有些污水检验值偏高。具体数据如下：

表1 四川彭山观音纺织印染有限公司废水监测数据

3.2 成都纺织印染工业集中发展区污水处理厂

该企业废水处理工艺基本流程如下：

图2 成都纺织印染工业集中发展区污水处理工艺流程

表2 成都纺织印染工业集中发展区污水处理厂处理情况表

该企业污水处理设施采用的是目前国内最成熟、常用的工艺。设计处理能力20000m3/d，目前处于调试期，废水处理量保持5000m3/d左右。由于该污水处理厂要收集处理的是印染纺织工业园内5家企业的所有生产废水，故废水水质可以说是最复杂，也最难以降解。目前，经过一年多调试运行，该厂出水已经可以稳定达标，COD最低达到50mg/L。由于曝气池内污泥性状良好，该厂前处理混凝沉淀工序已经停止使用混凝剂，而是使用多余的污泥进行替代，有一定效果。其水解酸化池效果较佳，COD、PVA去除率分别为22.83%、7.41%；最为关键的是其水解酸化的作用明显，大分子难降解物质分解成小分子易降解物质的反应很好，这一点从后续曝气池效果可以看出来。一级曝气池是削减污染物的主要工序，COD、PVA去除率分别为69.82%、79.98%，效果非常好，污泥性状和微生物组成及活性处于理想状态。而二级接触氧化池主要是针对难降解物质（PVA等）。通过其长期运行监测记录可以发现，二级接触氧化虽然污染物削减率不高，但是所处理的都是最难降解的物质，是水质能否达到一级排放标准的关键[3-4]。其具体监测记录如表2。

从以上监测数据及对比可以看出，彭山观音纺织印染有限公司采用一级生化处理，进水浓度较高，出水超标严重，而成都纺织印染工业集中发展区污水处理厂出水水质相对较好，但不能稳定达标。因此有必要对以上工艺作出调整，使出水达到排放标准。

4 建议

1） 建议各个印染企业应加强管理，减少使用难降解的浆料，并实施清洁生产，从源头减少污染物的排放；

2） 由于不同地区、不同企业所采用的印染工艺不一，印染废水的水量、水质也存在差别，要得到一个严格意义上普遍性的印染废水优化方法十分困难，因此，不同地区的印染企业应因地制宜，选择符合自身需要的废水处理工艺进行优化，以达到最佳的运行处理效果。

参考文献

[1]何瑜，邱凌峰，李玉林。脱色剂在印染废水处理中的应用[J].水处理技术，2007，32(7)：8-11.

[2]薛志成。采用粉煤灰预处理印染废水色度[J].陕西防治，2007，2：64.

工业废水处理论文范文 篇三

［论文摘要］染色废水属于典型的难生化降解废水，如何低成本、高效率的对其处理，且保证出水的稳定达标，一直是许多环境保护工作者的研究目标。本文首先对国内外染色废水处理的技术和研究方向进行了综合概述，并对各类工艺进行了比较分析，归纳出一般染色废水的主要处理工艺技术路线。

一、研究背景和意义

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纺织工业是我国的传统支柱工业之一，也是出口创汇较多的行业之一，目前我国占有15%左右的国际市场份额，是世界上最大的纺织品出口国。经过多年建设，纺织工业基本成为一个门类较齐全、布局较合理、原料和设备基本立足于国内、生产技术达到一定水平的工业部门。产业综合 发展 能力不断增强，已形成棉、毛、丝、麻、化纤、服装、纺织机械等行业较为完整的系列体系。

纺织工业按加工的原料、产品的品种和产品的加工用途等不同，主要分为上游、中游、下游三类产业，纺织工业的上游产业主要指各类纤维生产和加工，如天然纤维的棉花、羊毛和各类化学纤维等生产领域；中游产业指纺纱、织布、染色等生产领域；下游产业主要指服装加工等生产领域。

染色行业作为纺织工业中的中游行业，在纺织工业中起到承上启下的作用，即将各类纤维加工制造的坯布，通过染色和印花工艺生产出各类带色彩和图案的织物。在染色业中，棉纺染色业是最大的行业。染色行业作为湿法加工行业，其生产过程中用水量较大，据不完全统计。我国染色废水排放量约为每天300万～400万立方米，染色厂每加工100米织物，产生废水量3～5立方米。而且，染色废水成份复杂，含有的多种有机染料难降解，色度深，对环境造成非常严重的威胁。

随着工业化的不断深入，全球性的环境污染日益破坏着地球生物圈几亿年来形成的生态平衡，并对人类自身的生存环境存在威胁。由于逐渐加重的环境压力，世界各国纷纷制定严格的环保 法律 、法规和各项有力的措施，我国作为世界大国，对环境保护也越来越重视，并向国际社会全球性环境保护公约作出了自己的承诺。

二、废水处理方法分类



根据使用技术措施的作用原理和去除对象，废水处理法可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。具体如下：

1.废水的物理处理法

利用物理作用进行废水处理，主要目的是分离去除废水中不溶性的悬浮颗粒物。主要工艺有：

(1)格栅和筛网 格栅是一组平行金属栅条制成的有一定间隔的框架。把它竖直或倾斜放置在废水渠道上，用来去除废水里粗大的悬浮物和漂浮物，以免后面装置堵塞。筛网是穿孔滤板或金属网制成的过滤设备，用以去除较细小的悬浮物。

(2)沉淀法 利用重力作用，使废水中比水重的固体物质下沉，与废水分离。主要用于(a)在尘砂池中除去无机砂粒(b)在初见沉淀中去除比水重的悬浮状有机物(c)在二次沉淀中去除生物处理出水中的生物污泥(d)在混凝工艺以后去除混凝形成的絮状物(e)在污泥浓缩池中分离污泥中的水分，浓缩污泥。此法简单易行而且效果好。

(3)气浮法 在废水中通入空气，产生细小气泡，附着在细微颗粒污染物上，形成密度小于水的浮体，上浮到水面。主要用来分离密度与水接近或比水小，靠重力无法沉淀的细微颗粒污染物。

(4)离心分离 利用离心作用，使质量不同的悬浮物和水体分离。分离设备有施流分离器和离心机。

2.废水的化学处理法

(1)酸性废水的中和处理

酸性废水处理可以用投药中和法、天然水体及土壤碱度中和法、碱性废水和废渣中和法等。药剂有石灰乳、苛性钠、石灰石、大理石、白云石等。他的优点是：可处理任何浓度、任何性质的酸性废水。废水中允许有较多的悬浮物，对水质水量的波动适用性强，中和剂利用率高，过程容易调节。缺点：劳动条件差、设备多、投资大、泥渣多且脱水难。天然水体及土壤碱度中和法采用时要慎重，应从长远利益出发，允许排入水体的酸性废水量应根据水体或土体的中和能力来确定。

(2)碱性废水和废渣中和法

投酸中和法可用药剂：硫酸、盐酸、及压缩二氧化碳(用二氧化碳做中和剂，由于ph值低于6，因此不需要ph值控制装置)酸性废水及废气中和法如烟道气中有高达24%的二氧化碳，可用来中和碱性废水。其优点可把废水处理与烟道气除尘结合起来，缺点是处理后的废水中硫化物、色度和耗氧量均有显著增加。清洗由污泥消化获得的沼气(含25%—35%的二氧化碳气体)的水也可用于中和碱废水。

3.生物处理法

利用微生物可以把有机物氧化分解为稳定的无机物的这一功能，经常采用一定人工措施大量繁殖微生物。

(1)好氧生物处理法

应用好氧微生物，在有氧环境下，把废水中的有机物分解成二氧化碳和水的方法，主要处理工艺有：活性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等，这种方法处理效率高，应用面广。

(2)厌氧生物处理法

应用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物，最后生成二氧化碳、甲烷等物质的方法。主要用于有机污泥、高浓度有机工业废水的处理。如啤酒厂、屠宰厂。

(3) 自然 生物处理法

应用在自然条件下生长，繁殖的微生物处理废水的方法。工艺简单，建设费用和运行成本都比较低，但其净化功能受自然条件的限制，处理技术有稳定塘和土地处理法。

三、染色污水处理系统的工艺设计



在染色污水处理系统的工艺设计中往往遇到以下问题：(1)工程设计人员大都是仅仅了解废水水质的情况下，根据自己的工程经验和直觉进行设计，这样往往造成工程缺陷，使建成的处理系统处理废水不能达标排放；(2)在有些设计中，因为对出水的达标要求严格，使设计出的工艺建设费用和运行费用偏高；(3)在许多现有的处理系统中，由于所要处理的水质发生改变，原有工艺不能针对目前的水质进行有效的处理。以上的这些都涉及到污水处理系统的优化改造和优化管理运行问题。

如何优化污水处理工艺，降低污水处理成本，提高污水处理效果，对于污水处理有着极其重要的意义。必须指出的是，染色废水处理系统的优化改造是一个非常错综复杂的问题，从目的上它不仅要基于污水水质分析，按照技术和 经济 的要求，在条件允许的范围内，利用各种方法，找出最佳的设计工艺方案，并在设计工况条件下，找出最佳的设施组合和最佳工艺参数，而且还要在污水的成份和水量一定幅度变动的情况下，找出相应的优化运行措施和最少运行成本。而在各染色废水水质各异、水量大小不一的实际工况下，要求得到一个能严格意义上普遍性的染色废水优化处理系统是不可能的，某一污水处理系统可能对某 企业 的废水处理是最优，但它对其他的染色厂可能就并不能做到最优，因此本 论文 对染色废水处理系统优化研究只是为提出一个系统优化改造和优化运行的概念和思路，并不是要提出一个能对所有染色废水有最优处理效果的处理系统。

四、系统工艺改造的总体思路



污水处理厂废水的水质为含有一定量难生物降解物质和颜色的有机废水，各染色子行业排放的废水所含污染物质不同，其相应的治理工艺流程也不同。对染色废水处理，工程上一般用物化法和生化法或两种方法相结合的处理方法。物化处理有见效快、水力停留时间短的优势，但其处理费用高、污泥产量大、污泥处理困难、存在二次污染的隐患。虽然臭氧氧化、活性碳吸附、电解等方法有较好的脱色效果，但它们较高的运行费用却使厂家无法承受。但前述的几种方法都具有稳定性好的特点。生物处理因具有处理成本较低，并能大幅度去处有机污染物和一定色度的特性使得染色废水治理采用生物治理作为主要治理单元己成为共识。但结合园区污水处理厂目前的运行现状及操作工人素质，为确保污水处理厂处理出水的稳定达标排放，因此改造扩建工艺的设计思想以强化物化处理的原则，以生物处理工艺为重心，尽量提高强化生物处理的作用。鉴于污水处理厂接受的染色废水综合性废水，是典型的难生化降解的有机废水，水质性质有其特殊性，而且各有关企业生产废水排放的水质水量的不稳定性，以及污水处理厂的运行成本及运行负荷。因此必须要有针对性的废水处理工艺，才能达到较好的处理效果。在选择处理工艺前，应在分析废水水质及其组成及对废水所要求的处理程度的基础上，确定各单元处理方法和改造工艺流程，以验证改造工艺的有效性。

五、结论

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印染生产废水可生化性差，原污水处理系统又存在着设计、施工不尽合理，管理水平落后等缺陷，从而造成了处理出水污染指标达不到排放标准，运行成本高等后果。染色废水处理系统的优化改造本身就是一个非常错综复杂的问题，而作为集中式染色废水处理厂的优化就更加困难了。从目的上它不仅要在污水水质分析的基础上，按照技术和经济的要求，在条件允许的范围内，利用各种方法，找出最佳的设计工艺方案。并在设计工况条件下，找出最佳的设施组合和最佳工艺参数，而且，还要在污水的成份和水量大幅度变动的情况下，找出相应的优化运行措施和最少的运行成本。但由于客观条件的诸多限制，并且各种印染废水水质各异，水量大小不一的设计情况下，要求得到一个能严格意义上普遍性的染色废水优化方法十分困难，某一污水处理系统可能对某一区域内的废水处理是最优的，但它对其他的企业可能就并不能做到最优。因此，在加强技术创新和知识创新的同时也要为保护我们仅有的水资源提高人类意识，转变观念，为创造一个更好的环境多做努力。

［ 参考 文献 ］

工业废水处理论文范文 篇四

关键词：煤制天然气；水资源论证；取用水合理性

中图分类号：TV213文献标志码：A文章编号：

1672-1683（2015）001-0249-03

Analysis on rationality of water use for water resources argument of Coal-based synthetic natural gas

SHI Rui-lan，LIU Yong-feng，LI Rui，YAN Hai-fu，CAO Yuan

（Yellow River Water Resources Protection Institute，Zhengzhou 450004，China）

Abstract：The rationality of water intake and use is one of the key aspects in water resources argumentation of construction project.With the rapidly growth of demand of natural gas，China′s coal Cbased synthetic natural gas industry will soon reach the industrialized production stage，as an industry with large volume water consumption ，the rationality of water intake and use is even more bined with request of the most strict water resources management system and the rule of "Three Red Lines"，key and difficult point of the？rational analysis of water intake are analyzed for coal based synthetics natural gas project，such as industrial policies，technology rationality，consistency of water resources management，water consumption index of unit product，feasibility and reliability of waste water zero discharge and water saving measures etc.

Key words：coal based synthetic natural gas；water resources justification；rationality of water intake and use

煤制天然气是以煤为原料，采用气化、净化和甲烷化技术制取合成天然气。近年来发展煤制天然气成为解决我国油气资源不足，实现能源供应安全的重要途径之一。截至目前，国家发改委共核准4个示范项目：大唐发电内蒙古赤峰克旗40亿m3/a和辽宁阜新40亿m3/a项目、内蒙汇能鄂尔多斯40亿m3/a项目、新疆庆华伊犁55亿m3/a项目[1]。其中，大唐克旗一期13亿m3/a和庆华伊犁一期135×108m3/a工程均已于2013年底建成投产。2013年，国家发放了13个煤制天然气项目的“路条”，鉴于煤制天然气项目的建设周期较长，预计未来几年内国内煤制天然气产能届时将出现爆发性增长。

煤、水是煤化工的的两大资源要素，煤制气属于高耗水的行业，水资源需求量大[2]，我国煤炭资源和水资源总体呈逆向分布，由于产业布局受煤炭资源主导，使得煤制天然气发展中水资源配置的问题尤为突出[3]。2011年中央一号文件提出实行最严格的水资源管理制度，至目前国家对水资源问题空前重视，已全面开始实施水资源管理“三条红线”。水资源论证作为水资源管理的重要前置决策关口，为水行政主管审批取水许可提供了技术保障。我国煤制气产业处于发展初期，大型煤制天然气项目在我国属于新兴产业[4-6]，国家还未出台该行业相关的用水定额，因此在煤制气项目水资源论证工作中如何进行取用水合理性分析、确定项目的合理取用水量尤为重要，是建设项目水资源论证的核心内容之一。笔者结合近几年完成煤制气项目水资源论证工作的经验，依据《建设项目水资源论证导则》（SL322-2013），对煤制天然气项目水资源论证取用水合理性分析的重点和难点进行简要分析，以期为煤制天然气项目水资源论证的编制提供参考和借鉴。

1取水合理性分析

1.1国家产业政策和准入门槛

根据《石化产业调整和振兴规划》，煤制甲烷气属于重点抓好的五类示范工程之一；2012年国家出台了指导和规范“十二五”时期煤化工行业发展的纲领性文件―《煤炭深加工示范项目规划》，该规划确定了15个示范项目，其中分布在新疆、内蒙古、安徽等地的示范项目均以煤制天然气为主，投资主力涵盖神华、中海油、华能、华电、大唐、国电、中电投、新奥集团、庆华集团、新汶、兖矿、潞安、中煤等大型能源企业。

煤制气项目建设应符合《煤炭法》《节约能源法》《循环经济促进法》《国家“十二五”规划纲要》《西部大开发十二五规划》《能源发展“十二五”规划》《煤炭产业政策》《煤炭工业发展“十二五”规划》《天然气发展“十二五”规划》及《产业结构调整指导目录（2011年本）（修正）》等国家法律法规及产业政策。2011年3月，国家发改委《关于规范煤化工产业有序发展的通知》更是明确规定，禁止建设年产20亿m3及以下煤制天然气项目，年产20亿m3以上项目须报经国家发改委核准[7]。

1.2工艺技术

煤制气工艺技术主要涉及煤气化、CO变换和合成气净化及CH4化反应4个过程[8]，其中关键是气化和甲烷化技术的选择。

现代煤化工气化技术经过近30年发展，出现德士古、壳牌、西门子GSP等多种成熟工艺，但应用于煤制天然气行业的还只有固定床加压气化方式，虽然这种气化方式会产生大量的煤气水，增加水处理难度，但从技术成熟度、经济性等综合分析，还是国内煤制天然气项目的首选，大唐克旗、阜新项目、新疆汇能、新疆庆华等项目均选择国内碎煤加压气化固定床技术[9]。

甲烷化技术目前已经得到应用的包括丹麦托普索循环技术、鲁奇/巴斯夫技术和戴维CRG技术。目前国内大唐克旗、阜新和新汶新天项目采用戴维工艺，新疆庆华采用丹麦托普索工艺。

1.3水资源管理要求

针对目前的水资源管理“三条红线”，煤制气项目由于高耗水，在项目设计时应充分考虑各种废污水的处理及重复回用等，项目用水效率较高，正常工况下废污水一般要求零排，在用水合理性分析时需在分析项目用水指标的基础上，以用水效率控制为依据，论述项目各用水指标的先进性和合理性等。其与水资源管理要求的相符性重点在于与区域用水总量控制目标的相符性[10]。

国家已经明确了2015年、2020年、2030年全国用水总量控制目标，根据我国《实行最严格水资源管理制度考核办法》，各省区市用水总量控制目标已经明确。水利部积极推动省级以下指标分解工作，截至2014年初，已有29个省区市完成地市级指标分解，其中7个省市完成市县两级指标分解，已覆盖95%的地级行政区和近700个县级行政区。

适应最严格水资源管理制度用水总量控制的需要，由于受到区域用水总量的限制，高耗水的煤制气项目水资源论证不但要考虑本项目取用水量的可行性，还要考虑在区域用水总量增量上的可行性。因此，煤制气项目水资源论证应当在分析确定分析范围内用水总量的基础上，结合区域用水总量控制指标要求，分析区域用水总量指标剩余情况，论证项目取水是否符合相关水量分配方案及水量分配是否在区域用水总量控制指标之内[11]。

2用水合理性分析

煤制气项目用水合理性应参照国家及行业有关标准规范要求、先进用水工艺、节水措施及用水指标，结合项目所处区域水资源特点，针对可研提出的取用水方案及回用水工艺，论证项目用水的合理性。由于煤制气属新兴产业，项目具有工序较长、用排水环节繁多的特点，其用水合理性分析重点是分析其单位产品用水指标是否符合行业先进水平、废污水处理回用达到零排的可行性和可靠性等。

2.1单位产品用水指标

据调查，目前我国正在开展化工行业循环经济与清洁生产技术的清单优选、技术政策与标准体系研究，尚未出台煤制天然气单位产品取水定额及排水量等清洁指标。2012年5月，国家发改委下发了指导和规范“十二五”时期煤化工行业发展的纲领性文件《煤炭深加工示范项目规划》，根据规划可推算出对煤制天然气示范项目的每千方天然气水耗基本要求为≤69 t/KNm3天然气。2013年12月《煤制天然气单位产品能源消耗限额》（GB 30179-2013 ），适用于不同工艺技术生产煤制气天然气企业能源消耗的计算、考核，以及对新建企业的能源消耗控制，该标准规定了现有及新建煤制天然气企业单位产品能源消耗限定值，以及单位产品能源消耗限定值，但未对单位产品的水耗标准做出规定。

另据调研，煤制天然气的耗水量与项目工艺、煤质及项目所处区域的气候有较大关系，国内建成的不同煤制天然气项目耗水指标有一定差别。大唐克腾年产天然气40×108 Nm3项目及新疆庆华年产55×108 Nm3项目的一期均已建成但运行还不足一年，均采用碎煤加压气化工艺，运行时间短尚没有稳定的用水数据，从大唐克旗煤制气可研编制单位了解到该项目耗水指标设计为690 m3/KNm3，从新疆庆华煤制气项目水资源论证单位了解到该项目耗水指标设计为70 m3/（KNm3天然气）。辽宁大唐阜新煤制天然气年产40×108 Nm3项目目前也在进行前期工作，从该项目环评单位了解到该项目耗水指标设计为809 m3/（KNm3天然气）。由上述调研成果可知，目前我国已建成或在建的煤制气项目的用水定额大约在690～809 m3/KNm3左右。

2.2零排的可行性和可靠性

由于大型煤制气项目大多位于西北煤源丰富、水资源匮乏地区，受区域水环境容量不足甚至缺乏纳污水体等限制。另外2012年国务院了《关于实行最严格水资源管理制度的意见》，划出了至2030年前全国用水总量红线、用水效率红线和区域纳污红线3条不可逾越的红线，实现废污水“零排”已经成为煤化工发展的自身需求和外在要求。

煤制天然气项目采用的气化方式不一样，产生的工艺污水及其处理工艺有所不同，按主要污染物划分一般包括有机废水和含盐废水。有机废水主要包括气化废水、化工工艺废水、地面冲洗水和生活污水等[12]，其水质特点是COD和氨氮浓度高。目前煤化工行业有机废水处理工艺路线基本遵循预处理+生化处理+深度处理的三段式处理工艺，经深度处理后一般可回用作为循环补充水；含盐废水主要包括循环水系统排污水、化学水站排水等，其特点是悬浮固体（SS）和总溶解固体（TDS）浓度较高，氨氮和COD浓度相对较低。要完全实现废污水的零排放，最后高浓盐水的处理是值得关注的焦点。

废水零排放是在对水系统进行合理划分的基础上，结合废水特点，实现最大程度的处理回用，不再以废水的形式外排至自然水体的设计方案。浓盐水的处理是制约煤化工废水“零排放”的关键技术。目前废水零排放方案主要包括：浓盐水多效蒸发后，作为煤场调湿、蒸发塘（池）处置、电渗析脱盐与盐水浓缩结晶、多效蒸发浓缩，以及多效蒸发与焚烧等。考虑到西北地区地域辽阔，气候干燥，降雨量小、蒸发量大，煤制天然气项目选用的零排方案主要以蒸发结晶、自然蒸发塘为主[12]。在固态蒸发结晶的能耗代价难以承受时，大多数企业对浓盐水地处理转向自然蒸发塘。

现阶段，国内蒸发塘的前期研究较少，尚无设计规范可循。严格说，蒸发塘并非真正意义上的废水零排放，就环境而言，存在多重环境隐患，如蒸发塘接纳的浓盐水中含有工业污染物，对地下水有潜在的危险；蒸发塘作为大量废水的集中储存设施，存在污染物挥发、溃坝等风险；蒸发产生的固体废物以可溶的盐分为主，仍需妥善处置，防止造成二次污染。且蒸发塘只适合于风大干燥荒凉地区的夏季采用，而大型煤制气项目要连续排放废水，蒸发塘无法解决结晶盐的问题，因此最实际的处理方法应是蒸发结晶。

煤制气废水“零排放”方案虽然理论上基本可行，但在实际工程实践中存在诸多难点。废水“零排放”的实现与主体工艺的稳定性、水处理单元工艺集成、废水回用调度等密切相关，其技术经济可靠性面临严峻考验[12]，水资源论证分析时应强调从稳定生产工艺前端入手，提高水循环利用水平，实现废水处理工艺能力的匹配，增加废水回用点，减轻末端处理压力，强化风险防范。

3节水措施要求

由于大型煤制气项目既是用水大户，也是废水排放大户，且目前我国有4/5的煤制气工厂选址在新疆、内蒙古和其它西北地区，这些都是中国最缺水的地方，其节水减排具有重大的经济和环境需求。因此，如何能在保证稳定生产的前提下尽可能节水，也是煤制气项目水资源论证需要重点分析的。

工业节水是指在工业生产中，通过改革生产方法、生产工艺和设备或者用水方式、减少生产用水的节水途径。目前，大型煤制气项目的节水管理与措施一般从以下几个方面开展[13]。

（1）主要生产工艺的选择。煤制天然气最关键的技术是煤气化装置，气化装置生产选择德士古气化，气化和变换均不耗用蒸汽，废煤制浆可以利用含醇废水，都是比较节水的气化工艺。脱硫工艺宜选择低温甲醇洗，其水耗均低于NHD法，应优先采用。

（2）配套热电的空冷技术。大型煤制气项目一般配套建设热电厂，以满足项目生产用汽用热的需求，同时兼顾全厂供电。经过60多年的运行和不断地技术改进，空冷发电技术已日趋完善，在安全使用上已没有问题。煤制气配套热电厂在采用空冷技术后，其年取水量将减少2/3左右。

（3）废污水处理后的回用。煤制气项目生产过程中废污水产生量大，废水的再生回用是实现节水的关键因素。在实际生产中，煤制气废污水的回用包括跨用水单元直接回用、跨用水单元再生回用及本单元再生循环回用等等。

4结语

目前中国发展煤制气面临的首要问题是水资源大量耗费，从已批准的（核准和路条）项目分布看，截至2013年底，75%的项目处于水资源高度紧张地区[14]。建设项目水资源论证工作是一项复杂的系统工程，是落实以水定产、以水定发展的具体措施，是实现取水许可科学审批的重要保证[15]。在大型煤制气项目水资源论证取用水合理性分析工作中，应抓住工作重点和难点，紧密结合最严格水资源管理“三条红线”，为取水许可身体提供可靠的依据。本文探讨的上述几个方面，笔者认为是大型煤制气项目水资源论证取用水合理性分析工作中最具关键的技术问题，供大家参考。

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