石化石化废水污染控制技术废水污染控制技术石化石化废水污染控制技术废水污染控制技术

周岳周岳溪溪周岳周岳溪溪

中国环境科学研究院中国环境科学研究院

20162016年年1111月月0909日日∙∙南京南京

汇报大纲

1、石化在国民经济中的重要地位与废水污染控制的迫切性

3、石化废水污染过程控制技术及案例

一、石化行业在国民经济中的重要地位与废水污染控制的迫切性废水污染控制的迫切性

石化行业是国民经济支柱产业

石化行业为我国的支柱性产业，是国民经济的命脉。为工农业生产和人

民生活提供基本原料和能源保障。

原 油

常减压

催化裂化

重油催化

柴油加氢

加氢裂化

延迟焦化

硫磺回收

炼化单元 化化氢化化收

乙烯装置

联合芳烃

芳烃抽提

元

环氧乙烷

丁辛醇装置

苯酚丙酮

丙烯腈装置

大苯乙烯

乙醛装置

MTBE

装置

丙烯酸

有机化工基

乙二醇

TMP装置

甲基异丁

基酮

小苯乙烯

乙腈装置

硫胺装置

甲甲酯

醋酸装置

醋酐装置

异丁烯

1-

丁烯

基础原料单元

乙高低

丁二烯

A醇醚装置

AES

装置

丁聚

丙烯酸酯

合成材 乙

丙橡胶

高聚乙烯

低聚乙烯

ABS

树脂

丁苯橡胶

聚异丁烯

碳纤维

腈纶

材料单元

石化行业是国民经济支柱产业

2014年，原油加工量 5.03亿吨；年产成品油 3.17亿吨、乙烯1704万

吨 甲醇3741万吨 化学试剂1716万吨 合成树脂6951万吨 合成纤维吨、甲醇3741万吨、化学试剂1716万吨、合成树脂6951万吨、合成纤维

4390万吨、合成橡胶532万吨、化肥 (折纯)6934万吨。

年 石化行业主营业务收入为 万亿元 占全国规模工业主营收2014年，石化行业主营业务收入为11.2万亿元，占全国规模工业主营收

入的10.3%，其中

炼化（原油加工） 3 5万亿元–炼化（原油加工）：3.5万亿元

–大宗化学品：6.3万亿元

聚合物 1 4万亿元–聚合物：1.4万亿元

2015年 国家发展和改革委员会发布《石化产业规划布局方案》 要求2015年，国家发展和改革委员会发布《石化产业规划布局方案》，要求

加快石化基地及重大项目的建设。

园区化是石化行业的发展模式。

化工行业废水污染物排放量大化工行业废水污染物排放量大

指标 排放量 占工业废水百分比 行业排名

废水 27 9亿吨 13 2% 第二废水 27.9亿吨 13.2% 第二

COD 31.5万吨 9.9% 第三

氨氮 7.64万吨 31.0% 第一

石油类 3052 7吨 17 6% 第一石油类 3052.7吨 17.6% 第

挥发酚 125.4吨 9.9% 第二

氰化物 44.8吨 27.6% 第一

（数据来源：环境统计年报）

石化生产工艺复杂废水治理难度大

原 油

炼

产品种类多

老企业多

常减压

催化裂化

重油催化

柴油加氢

加氢裂化

延迟焦化

硫磺回收

乙联芳

炼化单元

老企业多

生产工艺流程复杂

乙烯装置

联合芳烃

丁 丙

芳烃抽提

有

化工污染与管理水平密切相关

有毒污染物多 治理要求高

环氧乙烷

丁辛醇装置

苯酚丙酮

丙烯腈装置

大苯乙烯

乙硫

乙醛装置

醋醋

MTBE

装置

丙烯酸

机化工基础

有毒污染物多，治理要求高

产业集群趋势明显，园区综合

乙二醇

TMP

装置

甲基异丁

基酮

小苯乙烯

乙腈装置

硫胺装置

甲甲酯

丁醇

A

醋酸装置

醋酐装置

异丁烯

1-

丁烯

丙烯

原料单元

污水治理难度更大。

乙高低

丁二烯

A

醇醚装置

AES

装置

丁聚

烯酸酯

碳

合成材 乙

丙橡胶

高聚乙烯

低聚乙烯

ABS

树脂

丁苯橡胶

聚异丁烯

碳纤维

腈纶

料单元

传统污染控制技术亟待改进

• 产能持续扩大、产品种类不断增加，废水水质日趋复杂

• 现有石化废水治理模式以末端处理为主，许多有毒污染物直接

排入以生物处理为核心工艺的综合污水厂 影响其运行稳定性排入以生物处理为核心工艺的综合污水厂，影响其运行稳定性

• 部分有毒污染物“穿透”综合污水厂，直接排入受纳水体或在

污泥中富集 成为潜在的环境安全风险源污泥中富集，成为潜在的环境安全风险源。

废水 出水

有毒 穿透

石化生产装置 综合污水处理厂 受纳水体

有毒污染物

穿透

石化生产装置 综合污水处理厂 受纳水体

污染物排放造成受纳水体水生态系统破坏

消费者消费者消费者消费者

水生生态系统水生生态系统

生产者生产者 分解者分解者

水生生态系统水生生态系统

污水排放（污水排放（有毒污染物有毒污染物）） 水生生态系统崩溃水生生态系统崩溃水生生态系统崩溃水生生态系统崩溃

石化行业已成为水环境主要风险源

我国石化企业分布范围广，已成为全局性环境风险源。且多临河而

建，很多大型企业位于流域上游，废水及有毒污染物排放量大，事故风建，很多大型企业位于流域上游，废水及有毒污染物排放量大，事故风

险高，易造成流域性生态风险。

国有企业地方企业

吉-黑基地西北基地

辽中南基地京津冀基地

西北基地

山东基地

长三角基地

黄河中上游基地

长三角基地

长江中游基地

成渝基地

泛珠三角基地中国石化企业分布图

石化行业“水十条” 的污染控制与节水重点行业

狠抓工业污染防治。狠抓工业污染防治。

取缔“十小”企业（染料、炼焦、炼油、农药均涉及化工行业）。

专项整治十大重点行业（焦化、氮肥、原料药制造、农药均涉及化工专项整治十大重点行业（焦化、氮肥、原料药制造、农药均涉及化工

行业）。

集中治理工业集聚区水污染。“集聚区内工业废水必须经预处理达到集中治理工业集聚区水污染。“集聚区内工业废水必须经预处理达到

集中处理要求，方可进入污水集中处理设施。”“2017年底前，工业

集聚区应按规定建成污水集中处理设施，并安装自动在线监控装置”。

抓好工业节水。

2020年石油石化、化工、食品发酵等高耗水行业达到先进定额标准。2020年石油石化、化工、食品发酵等高耗水行业达到先进定额标准。

优化空间布局，推动污染企业退出。

城市建成区内现有钢铁、有色金属、造纸、印染、原料药制造、化工城市建成区内现有钢铁、有色金属、造纸、印染、原料药制造、化工

等污染较重的企业应有序搬迁改造或依法关闭”。

新颁布石化废水排放标准亟待治理技术支撑

我国石化行业执行的相关排放标准我国石化行业执行的相关排放标准

《石油炼制工业污染物排放标准》（GB 31570‐2015）

《石油化学工业污染物排放标准》（GB 31571‐2015）

《合成树脂工业污染物排放标准》（GB 31572‐2015）

《无机化学工业污染物排放标准》（GB 31573‐2015）等

指标类别 控制指标指标类别 控制指标

常规指标 pH、悬浮物、COD、BOD5，氨氮、TN、TP、TOC

特征有毒 石油类 硫化物 氟化物 挥发酚 总钒 总铜 总锌 总氰特征有毒污染物指标

石油类、硫化物、氟化物、挥发酚、总钒、总铜、总锌、总氰化物、AOX、苯并（a）芘、总铅、总镉、总砷、总镍、总汞、烷基汞、总铬、六价铬、二恶英类、四氯化碳等60种特征有毒有机物有机物。

排水量指标 单位产品基准排水量、加工单位原油基准排水量

水污染治理已成为制约石化行业可持续发展的瓶颈因素

石化产业集群明显，园区已成为石化行业主体。

园区产品种类多，生产工艺各异，废水污染物组成复杂、差异大。

综合污水处理难度大，现有以末端治理为主的模式已不能满足日益严格的排放标准的要求。

原 油

常减压

催化裂化

重油催化

柴油加氢

加氢裂化

延迟焦化

硫磺回收

炼化单元

乙烯装置

联合芳烃

丙

芳烃抽提

有

环氧乙烷

乙

丁辛醇装置

TMP

苯酚丙酮

甲基基

丙烯腈装置

大苯乙烯

小苯

乙腈

硫胺甲

甲

乙醛装置

醋酸

醋酐

MTBE

装置

异丁

1-

丁

丙烯酸

机化工基础原料亟待构建支撑石化行业持续发展的废水污染控制技术体系二

醇

P

装置

基异丁

基酮

苯乙烯

腈装置

胺装置

甲酯

丁二烯

醇醚装置

AES

装置

酸装置

酐装置

丁烯

丁烯

丙烯酸酯

料单元

亟待构建支撑石化行业持续发展的废水污染控制技术体系

乙丙橡胶

高聚乙烯

低聚乙烯

ABS

树脂

置

丁苯橡胶

聚异丁烯

碳纤维

腈纶

合成材料单元

二、石化行业废水污染过程控制技术及案例

石化废水污染控制治理技术思路

其他原料 产品

企业

关键装置识别 关键装置过程控制 末端综合污水强化处理

石化企供水

原料

废气、废渣

再生水回用

关键装置

层面的过 生产过程控制

（有毒有机物末端强化去除）

综合污水处理厂

业供水

废水 排水过程控制

产 程控制废水预处理

（有毒有机物源头削减）

综合污水处理厂

水体水体 水体

装置层面

反应 分离 精制

回收原料 提纯原料

产品

废气、废渣

综合污水

面的过程

废水 废水 废水

回收预处理 强化降解预处理

回收物料

综合污水处理厂

程控制

工艺改进 原辅材料替代 设备及工艺运行优化 废水预处理

总体成果总体成果

课题组系统收集整理了国际上石化行业废水污染物过程减排相课题组系统收集整理了国际上石化行业废水污染物过程减排相

关技术资料，在吸收国外成功经验基础上，开展技术研发：

（1）大型石化企业废水有毒有机物的监测方法、跟踪监测

（2）典型装置的有毒有机物过程减排及资源化技术及工程应用（2）典型装置的有毒有机物过程减排及资源化技术及工程应用

（3）综合污水处理厂污水有毒有机物的深度去除技术及工程应用

石化废水污染控制的目标

废 有毒 染废 有毒 染废水及有毒污染物废水及有毒污染物排放排放削减削减

良好水生生态系统良好水生生态系统

石化石化行业资源节约、生产效率提高、可持续发展行业资源节约、生产效率提高、可持续发展

石化行业废水污染过程控制技术工程案例石化行业废水污染过程控制技术工程案例

‐‐‐化纤装置生产废水污染过程控制技术及应用

化纤含DMAC废水的排放特征与关键节点识别

丙烯腈（AN）

醋酸乙烯(VA)

醋酸

二甲胺催化剂DMAC浓度高

汽 提

醋酸

溶剂制造

未反应单体

废水

具有回收价值

原液制备溶剂回收

DMAC粗溶剂DMAC

废水

废水

原液过滤

纺丝、凝固浴DMAC水溶液

聚合物含量高可回收

影响生物处理系统运行

水洗

牵伸凝结水

DMAC水溶液

上油

废水

除油废水

定型 废水

成品

溶剂回收废水DMAC源头回收技术及设备

1—带蒸汽夹层壳体，

研发了废水中的DMAC回收技术，实现

了技术设备化，有效降低了污染物的 带蒸汽夹层壳体

2—电机，3—减速箱，

4—搅拌轴，5—搅拌叶，

6 出料室 7 保温阀门

了技术设备化，有效降低了污染物的

排放。

改造前，DMAC回收单元排出的废水，6—出料室，7—保温阀门，

8—带蒸汽夹层出料管，

9—进料管，10—抽真空管，

水量为10～15 t/h，DMAC为5000

mg/L，COD浓度为10000mg/L左右。

针 收单 废水特性 物 11—出料门，12—接料车针对DMAC回收单元废水特性，通过物

料保温控制，解决了传统干燥过程中

浓缩废物清除困难的问题。浓缩废物清除困难的问题。

技术应用后，实现了废水中DMAC的回

收利用，废水中CODCr降至300～

400mg/L,DMAC为100mg/L以下，COD削

减量为860吨/年，DMAC回收量为419

吨/年吨/年。

真空盘式干燥机

废水中有机聚合物回收技术及设备

技术应用

后，实现

了废水中

有机聚合有机聚合

物的回收

利用，聚

合物回收

量超过

30t/年30t/年。

废水中残余有机聚合物截留技术及设备

研发聚合物的截留技术提高处理工艺对悬浮颗粒物的抗

冲击能力，可改善生物处理单元污泥性能并提高出水水

1400

1600

1800

70.00

80.00

90.00进水SS（mg/l) 出水SS（mg/l) SS去除率%

冲击能力 可改善 物处 单元污泥性能并提高出水水

质。

400

600

800

1000

1200

SS（

mg/L）

20 00

30.00

40.00

50.00

60.00

去除率

%

腈纶废水中的聚合物颗粒

0

200

400

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

测样次数

0.00

10.00

20.00

截留预

220

）

A反应器 B反应器

截留预处理前

截留预处理后

无截留预处理 有截留预处理

180

200

D浓

度（

mg/L） 处理后

160

CO

1生物处理单元出水 生物处理单元污泥 聚合物截留装置

化纤含DMAC废水过程控制技术应用工程

酸化水解池 深度处理（混合池、加药间、脱泥间）有机聚合物回收、截留装置截留装置

现场研究基地

曝气调节池气浮间

研发技术及设备的应用工程，实现废水中有机物回收资源化、污染物的过

程减排，污水处理车间出水达到国家的排放标准，运行成本下降。