煤化工节水减排发展现状及问题-2016中国国际煤化工论坛及展览会

煤化工节水减排的发展现况和问题,杨 友 麒 教授过程系统工程专业委员会副主任,2016年 9月 （北京）,目 录,现阶段几乎煤化工水化工吗？煤化工的水网络过程系统工程解决方案中水回用技术和“零排放”最新获得审批项目的节水减排进展结束语,一、现阶段几乎煤化工=水化工吗？,业内有种说法：“目前煤化工就是水化工。”为什么这么说呢？这主要是从以下三个方面突出了水系统对煤化工的重大意义：（一）水成为煤化工生存和发展的生命线、硬约束： 一方面，是由于我国的煤产区通常是处于缺水地区，或者即使有水源也缺乏纳污能力。我国昆仑山秦岭大别山一线以北地区的煤炭资源占全国的90.13%，以南地区只占9.7%；而我国水资源分布则相反，以南水资源丰富，占全国总水资源的78.6%，以北水资源短缺，只占21.4%。,一、现阶段几乎煤化工=水化工吗？,另一方面，如果制取同样化工产品，用石油化工工艺路线，就会比煤化工的水耗低得多。就拿烯烃为例， 石脑油制乙烯 煤制乙烯吨乙烯耗新鲜水 （m3 / t ) 6.0 7.0 60 * * 煤化工习惯按吨烯烃耗水算，30 m3/ t 烯烃，其中乙烯和丙烯各占一半，故折算成乙烯要加倍。 有人会说: 这两种工艺没有可比性，因煤化工以煤为原料，首先要将煤气化，然后再合成不同化工产品，当然耗能、耗水均会高一些。这一点我们应当承认，但是如果有数量级上的差异，那就不仅是工艺路线本身的问题了。,一、现阶段几乎煤化工=水化工吗？,（二）、水耗指标太高，成为“示范装置”的短板。 新型煤化工各种大型示范装置“十二五”规划期间陆续投产，在打通工艺路线拿到产品方面多大获成功，成为我国独立自主大型工业开发领先世界的创举，但是水系统的操作水平不够理想。 一些按“零排放”设计的煤化工企业不能正常操作，盐离子富集严重，蒸发塘灌满为患，水系统成为整个系统难以 “安、稳、长、满、优”运行的障碍。,一、现阶段几乎煤化工=水化工吗？,表一：煤化工各种产品的吨产品新鲜水耗量,注* ：拟议中缺水地区的行业准入指标 注*：后者为煤制丙烯为主的德国设计和我国现场运行数据,一、现阶段几乎煤化工水化工吗？,（三），煤化工装置产生的污水成分复杂，降解处理困难，排放造成环境污染成为煤化工企业面临的难题。 一方面，由于煤化工厂的煤气化过程产生的污水比石油化工厂的污水“脏”得多，COD可高达20000以上、总酚含量高达5000ppm 以上、总氮可达7000-12000，煤化工厂为了满足环保要求的投资和操作费用越来越高； 另一方面，煤化工厂的污水回用率要求比石油化工高得多，例如，对石油炼制行业节水型企业标准，要求污(废) 水回用率(%)50%，而煤化工企业则要求污(废) 水回用率50100 (%) ，有些地方甚至要求“准入标准”就要达到“零排放”。 “十二五”期间示范装置环保达标或令人满意的仅是少数。,一、现阶段几乎煤化工=水化工吗？煤化工排污水处理的特点和难点,煤化工企业排放的废水中COD 一般在5 000 mg/L 左右， 氨氮在200 mg/L500 mg/L，是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水；块煤加压气化炉还产生含有大量挥发酚的污水。若控制不好，排放后将对环境造成严重的危害。煤直接液化制油的污水成分：COD 60,000-14万挥发酚 8000- 11200氨氮 3890- 9870 石油烃 500-2000硫化物 9000- 79000含盐量 2750-2110 （吴秀章，现代化工，2015,35卷【4】：10-18 ）,一、现阶段几乎煤化工=水化工吗？1.2 煤化工的水耗为什么居高不下？,原因一：为保工艺过示范项目关，牺牲了能耗 和水耗。由于现代煤化工均处于大型工业化开发阶段，最核心要求首先是“打通流程，顺利拿到产品”，而非“节能节水”，所以在公用工程配置上，只是尽量满足工艺要求，谈不上优化。例如，某煤制烯烃厂：煤气化用的GE水煤气加压气化技术；净化用Linde 公司低压甲醇洗技术；甲醇合成用戴维甲醇合成；MTO是中科院大连化物所专利技术；聚乙烯/聚丙烯是DOW 化学公司的UNIPOL 技术。在这种“拼盘”条件下，总体设计公司设计的公用工程系统处于被动满足各方面要求境地，谈不上优化。,表 ：煤制乙烯与石油制乙烯的蒸汽单耗量比较（t / t 乙烯）,由上表看出：煤制乙烯所消耗的加热蒸汽为62.1m3/ t 乙烯，而石油制乙烯仅4.49 m3/ t 乙烯。煤制乙烯所消耗的加热蒸汽为后者的7 14倍。 这说明：这种差距已超出原料不同、工艺路线不同所引起的加热量不同的差别，而是反映了工程设计、特别是公用工程设计成熟程度和运行管理所带来的差距。,一、现阶段几乎煤化工=水化工吗？1.2 煤化工的水耗为什么居高不下？,一、现阶段几乎煤化工=水化工吗？1.2 煤化工的水耗为什么居高不下？,原因二：经济上煤化工由于原料便宜，盈利空间大，掩盖了高能耗、高水耗问题；如煤制天然气：大唐克什克腾煤制气： 褐煤原料（3500 Kcal/Kg) 150元/t 送北京含税完全成本 2.29 元/m3 副产品价值折扣后成本 1.76 元/m3 大唐国际卖给CNPC入管网价格 2.75 元/m3 约每立方米天然气就有 1.0 元/m3 利润(如果计算折旧及投资贷 款还利息，没有那么高）如煤制烯烃： 如果煤价格为200500 元/ t , 石油价格30美 元/ 桶 ,则 煤制烯烃成本 和 石脑油烯烃成本 持平 ，如果石油价格50美 元/ 桶 也即 每吨烯烃 盈利可达 10002000 元/ 吨,一、现阶段几乎煤化工=水化工吗？1.2 煤化工的水耗为什么居高不下？,原因三： 技术原因设计院不掌握PSE的 “水网络系统优化技术” 设计院中 工艺专业 + 给排水专业 决定设计 工艺人员首先想到的是：尽量使用空冷器；给排水人员提供的技术是“零排放”； 他们认为：要使煤化工水耗成倍下降是不可能的！ 从过程系统工程观点：这是一个水网络系统的优化问题。需要全面分析构成整个系统的各个子系统存在潜力和优化程度；下降是完全可能的我们认为：要使煤化工水耗成倍！,一、现阶段几乎煤化工=水化工吗？1.2 煤化工的水耗为什么居高不下？,我国设计院在节能节水系统优化技术方面，比起学术界落后了20年以上。现在实际应用的技术，还停留在上世纪80-90年代。 技术采用的程序： 科研成果 商业软件开发 外国公司采用 中国设计 学术论文 院采用 90年代 21世纪初 2000年代 2010年代 在节能节水方面中石化、中石油只能靠第三方咨询公司来提技术改造方案或审查设计：开始靠外国公司：如KBC、SHELL GROBAL、KBR 、等后来也靠中国自己公司：如 圣金桥、优华等 这种情况近年来有所改善，设计院正开发节水型煤化工项目。,一、现阶段几乎煤化工=水化工吗？1.2 煤化工的水耗为什么居高不下？,原因四：煤化工行业与石油化工不同，缺乏垂直领导的节能、节水考核压力。节能节水总体来说不是企业的经济行为，只靠利益驱动是不足以推动的； 石油化工行业在节能节水上取得的成绩，主要是靠中石化、中石油等大型国企领导，努力贯彻国务院节能节水的要求，对所属企业大力提倡、严格考核的结果； 煤化工企业高度分散，谁来考核？只凭各企业领导的自觉了。,目 录,现阶段几乎煤化工=水化工吗？煤化工的水网络过程系统工程解决方案中水回用技术和“零排放”最新获得审批项目的节水减排进展结束语,过程系统工程技术的新发展 过程集成（Process Integration，PI）,90年代兴起的PI “过程集成”技术在四个方面发挥作用： 提高原料的利用率 提高能量的利用率，降低能耗 减少排放 改进操作方法论上最重要的突破夹点分析 Pinch-Technology 热力学与过程系统工程相结合的新方法,二、煤化工的水网络过程系统工程解决方案2.1. 过程系统集成方法研究的进展,90年代后期出版了一些专著：E1-Halwagi，通过“过程集成来防止污染：系统设计的工具”(Pollution Prevention Through Process Integration：Syestemmatic Design Tools,Academic Press: San Diego 1997)James G.Mann及Y.A.Liu（刘裔安），“工业水回用及废水量最小化”Industrial water reuse and wastewater minimization,Mc Graw-Hill 19992000年美国的Aspen Tech公司首先推出了Aspen Water商品化应用软件。,二、煤化工的水网络过程系统工程解决方案2.1. 过程系统集成方法研究的进展,节水减排教科书,从2005年以来国际上掀起水网络研究的热潮国际以14大期刊为主关于water network文献统计情况杨友麒，贾小平，石磊，“水网络与虚拟水的过程系统工程研究进展”，化工学报，2015，65卷1:32-51 (附有220多篇参考文献）,二、煤化工的水网络过程系统工程解决方案2.1. 过程系统集成方法研究的进展 水网络优化的水夹点概念,优化的原则: 高水高用 低水低用 清污分流 阶梯利用 如何才能定量化实现呢？,水网络系统中的“水源”与“水阱”概念,水 源,水 阱,水源可以是进入系统的供应 水（外供水）， 例如，地表水、市政供水， 河水、深井水等；系统内部水源 从另一个工艺操作过程过来的水；,水阱是工艺/公用工程要求使用的水,二、煤化工的水网络过程系统工程解决方案2.1. 过程系统集成方法研究的进展水网络优化的水夹点概念,新鲜水,含杂质的水 (水源),洗涤器(水阱),Losses,循环水补水,凉水塔 (水阱),排污水 (水源),eg. Process Operation,eg. Utility Operation,在很多情况下，一个单元操作既可能成为“水源”，也可能成为“水阱”,可以将一个水源或水阱表示在一个水杂质含量（纯度） 对水流量的坐标上,水质量高,0,纯度(ppm),50,杂质含量增加,100,10m3/h,一个流量为10m3/h 纯度为 50ppm的水阱（需求）,PURITY,由种不同纯度需求水阱组成的组合曲线,10m3/h,10m3/h,0 10 20 25,WATER FLOWRATE,水夹点的基本图示方法,二、煤化工的水网络系统集成优化技术；2.1. 过程系统集成方法研究的进展,二、煤化工的水网络系统集成优化技术；2.1. 过程系统集成方法研究的进展 水网络优化的水夹点概念,科研成果进展,80年,90年,2000年,2010年,热夹点,水夹点,TWN,CWN,与环境集成,WAHEN,多种工艺与能、水网络系统同时集成优化,咨询商目前使用的技术,设计院目前使用的技术,二、煤化工的水网络过程系统工程解决方案2.2. 设计院使用的PSE技术落后于科研,循环水夹点,节水咨询公司对各行业节水潜力的估计,主要的方法两大部分： 企业节水减排的“ 三步法 ” 水网络系统的七大子系统协同优化,二、煤化工的水网络系统集成优化技术；2.3. 我们目前使用的PSE技术,二、煤化工的水网络过程系统工程解决方案2.3. 我们目前使用的PSE技术 水网络优化的三步方法,“三步策略”：第一步：全面做好水平衡和基础计量工作， 完成水平衡测试图表，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：减量后的排污水再生利用。,二、煤化工的水网络过程系统工程解决方案2.3. 我们目前使用的PSE技术节水减排的三步骤法,三、煤化工的水网络过程系统工程解决方案2.4 水网络优化的三步方法,将煤化工企业的全部用水部门当成一个整体水网络系统来优化； 各种节水措施要按过程系统工程原理,有合理的科学顺序来安排，不可想起一个措施就上一个。应按照“水平衡测试水网络集成外排污水处理回用”的“三步法”次序，合理安排工作流程，减少投资浪费，实现效益与指标的同步提升。对于炼油行业，只有当吨油新水耗量降到0.60.7吨/吨以后，投用外排污水深度回用装置才是科学合理的做法。,二、煤化工的水网络过程系统工程解决方案2.3. 我们目前使用的PSE技术,炼油化工企业水系统的7个子系统优化制水系统送水管网及排水管网生产工艺装置用水系统生活用水系统循环水系统冷凝水系统污水深度处理及回用,制水制新鲜水制化学水,东区各工艺分厂：(炼油厂、催化剂厂。等),低温冷凝液回用技术,高温凝液回用技术,锅炉、废热锅炉及蒸汽管网,西区各工艺分厂：（化肥厂、烯烃、橡胶厂。等）,各循环水场,污水处理厂,深度处理回用厂,生活用水,水 源,二、煤化工的水网络过程系统工程解决方案2.3. 我们目前使用的PSE技术水网络系统的七大子系统协同优化,第34页,水系统基础情况调研,节水绩效维持 & 跟踪,水系统技术经济评价,监视优化调整,Aspen Water,水计量仪表准备全厂统一测试 计算机数据校正,水平衡数据整理 水平衡报告 技术经济评价指标提出,Water Management System (WMS) 水管理系统,持续改进,水夹点计算 循环水夹点 专有节水技术方案,改进更宽范围的目标,开工动员会 水平衡培训 水平衡模板绘制,水平衡测试,优化方案制定,阶段1,阶段2,节水潜力识别,圣金桥开发的商品化的软件,节水优化成果保持-信息化建设,第 35 页,水平衡测试摸清家底,现状评价及潜力分析,地下水管网测漏最低成本,减少浪费,提高用水效率,离线水平衡计算软件,在线水监测软件,利用计算机手段,协助节水成果保持,节水优化方案论证全局观念系统优化,确定节水措施,第一步,第二步,第三步,第四步,项目实施典型步骤,二、煤化工的水网络过程系统工程解决方案2.3. 我们目前使用的PSE技术,方法上没有新的突破，但工具上有创新： 用计算机技术管理水网络系统已经有10年以上的开发过程：2004年首先开发水系统管理软件的是中国石化镇海石化公司，是一个离线计算机管理系统。2010年，中国石油大庆石化开始开发新一代水系统实时监测软件系统。大庆石化投资170万开发这个系统要求做到与MES接口，从公用工程系统自动采集已有数据，加上部分手动录入,作为水平衡原始数据的主要来源。根据水平衡图中用水设备（或用水单元）的输入输出逻辑关系，系统能够进行水平衡图平衡计算。国务院发3号实行“最严格的水资源管理”，必然会逐步推广在线实时监控管理(Water Management System,WMS)技术之后，北京圣金桥信息技术公司（大庆石化节水技术中心）又开发了“企业水平衡测试与优化分析软件“。,企业水平衡测试与优化分析系统：该软件获得国家科技部2010年第一批科技型中小企业技术创新基金60万元无偿资助。目前已实施于神华包头、齐鲁石化、兵器集团、河北新启元、大庆石化、广东石化、广西石化、独山子石化等企业。,二、煤化工的水网络过程系统工程解决方案2.3. 我们目前使用的PSE技术企业水平衡测试与优化分析软件,企业水平衡测试与优化分析系统：包括五大功能模块。,水平衡测试,企业水平衡测试与优化分析软件,水系统优化分析,节水知识库管理,系统管理,业务数据维护,二、煤化工的水网络过程系统工程解决方案2.3. 我们目前使用的PSE技术企业水平衡测试与优化分析软件,水平衡测试与优化分析系统,用水种类定义,用水指标维护,用水量查询设置,1）业务数据维护 包括：水平衡测试业务中水平衡测试项目上一级层次的基础数据。包括装置类别定义、用水种类定义、水用途定义、指标维护和水量查询种类设置。这里定义的数据是为水平衡测试项目使用的，是整个系统运行的基础数据。,水表信息录入,装置信息录入,复制测试项目,2）水平衡测试项目 （1）基础数据：在水平衡测试项目中，每个项目有本身的基础数据维护。水平衡测试项目基础数据包括装置管理、水表管理、单元水平衡测试表定义、企业年用水报表定义。,水平衡测试与优化分析系统,绘制水平衡图,导出水平衡图,总图自动生成,2）水平衡测试项目 （2）水平衡图管理：在水平衡图管理中，用户可以绘制水平衡图、定义流股属性、输入流股数据等。这些数据是后报表统计和查询，以及指标维护的数据基础。,水平衡测试与优化分析系统,数据输入,3）优化分析 基于水平衡测试数据，结合水系统集成优化技术，对企业现有水系统进行分析与优化。单杂质水网络采用水夹点分析方法，多杂质水网络采用数学规划法。,夹点图,水平衡测试与优化分析系统,知识查询,知识管理,知识类别,4）节水知识库节水知识库为节水知识、水平衡测试知识提供一个共享平台。包括知识类别、知识管理和知识查询功能。,水平衡测试与优化分析系统,报警跟踪,水平衡测试及在线监测管理,二、煤化工的水网络过程系统工程解决方案2.3. 我们目前使用的PSE技术,以中石化、中石油为代表的大型石化企业，从2003年开始，已使用这套过程系统工程方法进行节水减排的技术改造，十年来已经使炼油厂的吨原油炼制耗水下降一倍以上。 煤化工企业还刚刚开始利用这种技术，有理由相信，如果煤化工行业也象中石化、中石油一样全面推广采用过程系统工程方法来开展节水减排，大幅度降低煤化工企业的水耗是完全可以期望的。,炼油吨油取新鲜水从2004年开始降到2012年的0.55吨/吨原油，减少了一倍，接近国际先进水平。,吨油取新鲜水,国际先进水平.0.5,第 47 页,下降了20%,下降了28%,下降了43%,中石油26家企业，提前一年 完成“十一五”节水目标,中石油炼化企业节水减排形势任务,中石油节水情况,节水技术中心（北京圣金桥信息技术公司）13年节水项目业绩,节水技术中心（北京圣金桥信息技术公司）13年节水项目业绩,XX煤化工企业节水优化改进效果汇总-冬季,第 103 页,方案八：循环水场补水优化方案九：夏季乏汽回收方案十：除氧器乏汽回收方案十一：MTO放空罐乏汽回收方案十二：水槽盘管伴热蒸汽凝结水回收方案十三：污水系统外排浓水处理回用（NTBC技术）,方案一：管网输送系统优化方案二：制水系统工艺流程优化方案三：净化装置和机炉装置锅炉排污水去制水原水方案四：超滤反洗水去净水场原水方案五：工艺水系统改造方案六：循环水场蒸发水汽回收方案七：循环水场污适度处理回用,二、煤化工的水网络过程系统工程解决方案2.3. 我们目前使用的PSE技术,目 录,现阶段几乎煤化工=水化工吗？煤化工的水网络过程系统工程解决方案中水回用技术和“零排放”最新获得审批项目的节水减排进展结束语,三、中水回用技术和“零排放”,煤化工的废水回用要求，比石油化工高得多：工信部等三部委联合发布了关于深入推进节水型企业建设工作的通知，要求2015年底前石油炼制行业全部达到节水型企业标准。其中污(废) 水回用率(%)50；而煤化工企业则要求污(废) 水回用率50100 (%) ， 能源局对煤制气/油甚至要求“准入标准”就要 达到“零排放”；因为煤化工企业：企业 多地处贫水地区，水资源紧缺； 不少煤化工企业周边生态环境脆弱，对环保要求高；地处沙漠边缘或草原，纳污能力有限,三、中水回用技术和“零排放” 3.1中水回用技术,煤化工污水回用困难较大：成分复杂，污染杂质含量高：COD 20004000ppm( 鲁奇气化炉5000ppm，神华 煤直接液化可达10，000ppm)氨氮 200500mg/L 总酚 3001000 mg/L ( 鲁奇气化炉1500ppm)可生化性差水质波动大：鲁奇气化炉COD波动可达310倍 相同COD下组成差别也很大,三、中水回用技术和“零排放” 3.1中水回用技术,含硫污水汽提蒸馏除H2S、氨氮和酚，直接回用： 煤液化加氢过程产生含硫、氨氮和有机酚的废水，可以用汽提蒸馏装置脱掉 98.8%的油类；99.4%的H2S和 99.4%NH3;98.2%的酚类。,三、中水回用技术和“零排放” 3.1中水回用技术,组合生化处理工艺 脱除污水中的氨氮、有机物。煤制烯烃污水煤制油含油污水 污水预处理 A/O生化处理 曝气生物滤池（BAF） 污泥处理煤制油含毒高浓污水 污水预处理 高级氧化预处理 A/O生化处理 曝气生物滤池（BAF） 臭氧氧化后处理 活性炭吸附 絮凝沉降 多介质过滤 生物活性炭,三、中水回用技术和“零排放” 3.1中水回用技术污水脱盐回用系统,第 57 页,含盐污水脱盐原则分清盐的来源，“污污分流”治理： 由原料水中带入（除盐水站等污水）来自循环水场加药带入（循环水场污水） 煤气化由煤中来的盐（重金属离子）前二者比较好处理，出水目标：锅炉给水或循环水补水。如果将最后第三种混合处理则使中水系统“消化不良”，成本加大。石灰软化+絮凝沉淀+过滤+超滤+反渗透产水回收率： 70 80%,三、中水回用技术和“零排放” 3.1中水回用技术,循环水场适度处理回用-循环水场零排放优化方案 ： “三法净水”+JR-EDR除盐工艺流程如下图所示。,三、中水回用技术和“零排放” 3.1中水回用技术,循环水补水水质要求,锅炉补水水质要求,三、中水回用技术和“零排放” 3.1中水回用技术,将深度处理后的污水进一步净化、脱盐，回用做锅炉补给水。针对实际水源，进行现场中试，确定工艺参数。双膜法投资已经从8万元（吨/小时）下降到56万元,超滤(MBR),三、中水回用技术和“零排放” 3.1中水回用技术,高浓盐水回用高浓盐水来源：RO 分离盐产生2530%的浓盐水 盐含量： 3000 mg / L 电导率： 5000 S / cm 要求产水回收率要高达 90% 以上 目前在化工企业中应用已商业化的技术：倒极电渗析EDR技术 高效反渗透HERO 技术 电吸附技术,四、水回用处理技术和“零排放”4.4 浓盐水回用,倒极电渗析EDR技术ED/EDR是建立在直流电压作用下溶液中离子行为基础上的。离子在溶液中一直处于高速运动状态，在直流电压作用下，则会向着相反电荷的电极方向运动。这样带正电荷的离子（即阳离子）则向着阴极移动，带负电荷的离子（即阴离子）则被阳极所吸引。阴离子交换膜和阳离子交换膜被隔板隔开，每一对膜也以隔板分开，通常有300到500个膜对依次相叠形成一个膜堆。而在只有一个阴极和一个阳极简单的电极装置下，电极置于膜堆的两端。当直流电作用于此膜堆上时，就产生淡水和浓水通道。倒极电渗析是电渗析的一种改良工艺，无需进行常规化学清洗即可连续运行。在EDR过程中，电极与淡水、浓水每小时都会自动反转2到4次。产生的离子反向运动可以以“电冲洗”的形式将膜表面上沉积离子或胶体物质除去。这种“电冲洗”可控制膜的污染与沉积，并能减少对原水的预处理工序，采用较宽松的进水水质。它还能极大的减少用于清洗的停工时间和抑制结垢的化学品用量。,四、水回用处理技术和“零排放”,倒极电渗析EDR原理图,四、水回用处理技术和“零排放”4.4 浓盐水回用,高效反渗透HERO 技术水回收率可以高达 90%可容纳进水浓度：COD 500；含盐量TDS 9900； 硅含量 100 ppm产出水纯度高，可以作为锅炉补给水,四、水回用处理技术和“零排放”4.4 浓盐水回用,电吸附（ETS）通过施加外加电压形成静电场，强制离子向带有相反电荷的电极处移动，对双电层的充放电进行控制，改变双电层处的离子浓度，并使之不同于本体浓度，从而实现对水溶液。一旦除去电场，吸引的离子被释放到本体溶液中，溶液中浓度升高，通过这一过程去除离子的除盐。,电吸附EST与倒极电渗析EDR技术对比,三、中水回用技术和“零排放” 3.2 零排放何谓“零排放” ？,所谓零排放是指将液体污水排放下降到零，而所有的杂质均浓缩到固体中去。简称ZLD（Zero Liguid Discharge）。由于以下一些原因，有些企业不得不考虑采用ZLD:： 当地环境保护要求特别严厉 企业靠近当地江河或饮用水源(水库) 十分缺水的地区 附近缺乏纳污能力（许多煤化工企业属于这种情况） 公众对工厂排污十分反感 经济上考虑：如果开发新的水源供水比全部回收 排水还昂贵时。,三、中水回用技术和“零排放” 3.2 零排放,零排放技术是综合应用膜分离、蒸发结晶和/或干燥等物理、化学、生化过程，将废水当中的固体杂质浓缩至很高浓度，大部分水已返回循环回用，剩下少量伴随固体废料的水，可以根据每个企业具体情况选择以下出路中一种，而不排出系统： . 蒸发/结晶 . 蒸发/干燥 . 反渗透膜法 . 太阳蒸发池自然蒸发蒸发塘 . 用于生产副产品,进入固体产品 . 喷入焚烧炉作为垃圾处理 . 被固体废料(例如飞灰)吸收，作为固体废料处理由于其设备必须高耐腐蚀性材料(例如钛材)制造，因此价格昂贵。因此，采用前应当慎重进行可行性经济评估。,热法分离技术的适用区域,膜法应该应用于以下情况：固体含量不太高时技术上适合并发挥低成本优势热法应该应用于以下情况：要求零排放液料固体含量高并存在使膜结垢倾向时 膜法可以用于蒸发器的上游做预处理，如果 流量大 ( 100 GPM) ，可以用来预浓缩，以节省蒸发费用。, 50,000 PPM TDS,100 300,000 PPM TDS,1M PPM/ZLD,典型技术的应用范围,ZLD的主要设备,ZLD 是靠把蒸发器和结晶器联合起来达到的,降膜蒸发器,结晶器,浓液蒸发器的流程图,三、中水回用技术和“零排放” 3.2 零排放Madero Refinery ZLD System,三、中水回用技术和“零排放” 3.2 零排放San Juan Station, New Mexico,内蒙神华煤直接液化项目,二连污水再生利用项目,三、中水回用技术和“零排放” 3.2 零排放,尽可能不追求“零排放”，而用“近零排放”。 “零排放”是十分昂贵的技术。零排放加大了投资和操作费用，能耗大为上升，生成的回用水十分昂贵。（达到2070元/吨）“零排放”真能实现吗？到目前为止虽然投产了多套装置， 能操作正常的成功典型很少。有人说：“零排放”成了憋 死一批煤化工项目的承诺。甚至有人批判为“伪命题”。“零排放”不是“理想目标”，而是“没有办法的办法”。只要不是纳污能力为“0”，通过节水减排尽量将污水量降至最小化，允许少量达标排放，即“近零排放”才是一条康庄大道。,镇海炼化的“近零排放”技术,镇海炼化炼油凝结水回收率达到了65，化工凝结水的回收率达到了89；通过含硫污水的串级使用、汽提净化污水的回用、清净废水的利用等措施，2005年工业用水重复利用率达到了98.3；开发污水回用技术，充分利用污水资源，将达标外排污水经适度处理后回用作循环水补充水，使炼油装置的4个循环水场100使用回用污水，结束了以新鲜水为补充水的历史。2005年，回用污水549.2万吨，吨原油工