利用系統(tǒng)工程技術(shù)促進(jìn)工業(yè)企業(yè)的節(jié)水減排.ppt

化工煉油企業(yè)節(jié)水減排的 過程系統(tǒng)工程方法,一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù) 二、節(jié)水減排的三步驟法 三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展沿革 四、過程集成技術(shù)的應(yīng)用效果 五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理 六、一個大型石化企業(yè)的實施案例 七、結(jié) 論,化工企業(yè)節(jié)水減排的過程系統(tǒng)工程方法,目 錄,節(jié)水減排是一個世界性的問題，在中國尤其嚴(yán)重,地球上所有的水中，只有2.5%是淡水。 20世紀(jì)世界人口增加近三倍，淡水消耗量增加了6倍，其中工業(yè)用水增加了26倍，但水資源并未增加。20世紀(jì)末人均占有水量僅為世紀(jì)初的1/18。地球上的可飲用水正在面臨枯竭。 另一方面，全世界每年排放工業(yè)廢水4260*108m3,這使得可供人類使用的1/3淡水資源受到污染。 全球40%的人口得不到安全的飲用水。 全球80%的疾病與劣質(zhì)飲用水有關(guān)。,一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)（1）,我國是世界上13個貧水國家之一，我國人均水資源量僅有2300立方米左右，為世界人均占有量的1/4，居世界149個國家的第110位。是公認(rèn)的“貧水國”。 近年來，用水緊張的狀況日益加劇。據(jù)統(tǒng)計，全國669個城市中，有400個城市供水不足。據(jù)預(yù)測，到21世紀(jì)中葉，我國人口達(dá)到16億峰值時，人均水資源擁有量將減少到1750立方米，屆時全國的大部分地區(qū)將面臨水資源更加緊張、嚴(yán)重缺水的局面。,一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)(2),一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)(3),除資源性缺水之外，結(jié)構(gòu)性和水質(zhì)性缺水又進(jìn)一步加劇了問題的嚴(yán)重性。從世界范圍看，由于工業(yè)發(fā)展迅速，排放的污水已使可供人類使用水量1/3 的淡水資源受到污染，約20%的人口缺乏安全飲用水。我國也不例外，全國700余條大、中河流近1/2受到污染，78%的城市河道不宜作飲用水源，50%的城市地下水已受到污染。 許多地方政府已明確了：“與本地區(qū)水資源承載能力相協(xié)調(diào)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)體系”的發(fā)展規(guī)劃思想,從“以需水能力定供水能力”的模式轉(zhuǎn)變成”以供水能力定經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)”的發(fā)展模式。 發(fā)改委提出：“量水而行”的方針。,雖然先進(jìn)工業(yè)國家的工業(yè)用淡水量逐年增長，但排污水量卻呈下降趨勢。例如，美國2000年淡水用量比1975年上升138%，但其污水排放量卻比1975年下降25.4 % 。,2.節(jié)水減排是國際發(fā)展重要趨勢,一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)（4）,原因：提高廢水回用率: 德國、日本、美國平均廢水回用率70% 而我國的廢水回用率只有20-30%。我國要求達(dá)到60%。,一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)（5）,美國1975-2000年間水資源開發(fā)利用情況 （單位：億米3/天）,時間,項目,1975,1985,2000,淡水使用量,淡水提取總量,流水排放總量,回用水量,工業(yè)循環(huán)回用,城市廢水回用,平均回用率,18.99,28.19,45.30,13.74,13.49,12.53,9.26,5.27,0.026,28%,8.45,6.91,14.64,32.78,0.182,0.079,52%,72%,25年淡水使用量上升了1.4倍，污水排放量卻下降了25%，原因是水回用量增加了6.2倍。,一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)（6）,日本幾個主要工業(yè)行業(yè)耗水及回用水狀況萬米3/天,1965,1996,化學(xué)工業(yè),石油化工,纖維工業(yè),電力工業(yè),回用率%,耗水量,回用率%,49.2,850.6,83.0,39.5,4.9,24.4,25.8,87.4,80.5,178.6,17.7,90.2,849.1,158.6,72.6,耗水量,紙漿工業(yè),鋼鐵工業(yè),835.4,48.7,338.7,826.2,269.5,51.9,59.9,374.4,44.3,我國工業(yè)用水形勢非常嚴(yán)峻 一是用水增長速度較快。1998年以來，我國工業(yè)用水年平均增長8.5%，工業(yè)年用水量已達(dá)到1130億立方米，占總用水量的20%左右。 二是用水效率總體水平較低。我國工業(yè)用水效率與國際先進(jìn)水平相差懸殊，1999年我國每萬元工業(yè)增加值取水量為330立方米，約為日本的18倍，美國的22倍；工業(yè)用水重復(fù)利用率約53%，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家75%的水平。 三是工業(yè)污水排放量大，污染嚴(yán)重。目前全國工業(yè)用水量占全國總用水量的20%，但排放的污水量卻占全國污水排放總量的49%左右，絕大多數(shù)有毒有害物質(zhì)隨工業(yè)污水排入水體，致使許多城鎮(zhèn)的飲用水源受到了不同程度的污染，部分水源被迫棄用，加劇了水資源的短缺。,一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)（7）,一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)（8）,2005年化學(xué)工業(yè)排放廢水34億噸/年，占全國工業(yè)廢水排放總量的16%，居第一位； 2006年全國主要污染物化學(xué)需氧量COD和SO2排放總量不減反增：COD排放1431萬噸，比2005年增長1.2%; SO2排放總量2594萬噸，比2005年增長1.8%,中國石化行業(yè)耗水排廢指標(biāo)曾經(jīng)落后嚴(yán)重,現(xiàn)在也有不小差距。,一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)（9）,一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)（10）,煉油化工行業(yè)的單位產(chǎn)品水耗強度比較（2004年）,*注； 為2005年的平均數(shù)據(jù),一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)（11）,正是在這樣的背景下,去年7月1日胡錦濤總書記在視察青海中石油格爾木煉油廠時,做的重要指示是:“一定要注意節(jié)約用水,搞好循環(huán)利用,要提高水資源的利用效率.”這個指示意味著:如何進(jìn)一步提高水資源利用效率已成為擺在所有煉油化工企業(yè)面前的頭等大事。,一個現(xiàn)代化的石化企業(yè)，不僅工藝裝置是全面在計算機(jī)的監(jiān)控之下運行，水汽系統(tǒng)的運行也是全面信息化的。這包括以下一些方面： 水網(wǎng)絡(luò)運行實時監(jiān)測系統(tǒng) 鍋爐用水的水質(zhì)監(jiān)測 循環(huán)水自動加藥系統(tǒng) 污水處理實時監(jiān)測系統(tǒng) 錯誤觀點：往往認(rèn)為水是一種取之不盡的廉價資源，不值得花費投資來對水的使用和排放進(jìn)行像工藝裝置一樣控制和檢測。認(rèn)為利用計算機(jī)和信息技術(shù)來控制管理水汽系統(tǒng)是“殺雞用牛刀”。,一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)（12）,一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù)（13）,為什么是錯誤的？因為： 水是寶貴的戰(zhàn)略資源，浪費水資源將對于子孫后代有罪； 水價格正在不斷提高，排污價格愈來愈貴，節(jié)水減排關(guān)系企業(yè)成本效益，是企業(yè)降本增效具有戰(zhàn)略意義的大事； 水的質(zhì)量對保證工藝裝置長周期運行至關(guān)重要。如果循環(huán)水質(zhì)量不好造成結(jié)垢，輕則使傳熱惡化，重則造成堵塞停車。 節(jié)水減排具有重要社會效益，保護(hù)環(huán)境有利社區(qū)，改善企業(yè)形象。,一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù) 二、節(jié)水減排的三步驟法 三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展沿革 四、過程集成技術(shù)的應(yīng)用效果 五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理 六、一個大型石化企業(yè)的實施案例 七、結(jié) 論,化工企業(yè)節(jié)水減排的過程系統(tǒng)工程方法,目 錄,原料水,廢 水 處理廠,原料水處理,過程1,過程2,鍋爐給水處理,蒸汽系統(tǒng),新鮮水,蒸汽,廢水,排放,離子交換再生水,過程3,含雜質(zhì)雨水,冷凝水損失,鍋爐吹出水,二、節(jié)水減排的三步驟法,一個典型的化工廠水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),二、節(jié)水減排的三步驟法,我們許多石化企業(yè)的供排水和水處理等公用工程都是隨著生產(chǎn)裝置的新建和擴(kuò)建而逐步建成。即沒有一次整體規(guī)劃，更說不上是優(yōu)化。往往存在小而全、重復(fù)建設(shè)等現(xiàn)象，計量儀表不全，甚至管網(wǎng)幾經(jīng)改造，企業(yè)自己都缺乏完整確切的圖紙了。 面對這種現(xiàn)實，雖然我們的節(jié)水減排有很大空間潛力，但如何才能有計劃、有步驟地一步一步把潛力挖出來，本身就需要一個明確的策略。這里我們提出“三步策略”，以便分清輕重緩急，逐步將節(jié)水潛力變成節(jié)水減排的現(xiàn)實。實現(xiàn)目標(biāo)。,二、節(jié)水減排的三步驟法,“ “三步策略”： 第一步：做好水平衡，提高操作管理水平 第二步：水網(wǎng)絡(luò)的分析與集成（廢水回用） 第三步：污水再生利用,二、 節(jié)水減排的幾種途徑,面向的水量,大,小,全面做好基礎(chǔ)計量 提高管理水平,系統(tǒng)分析水的回用,污水再生利用,圖2 節(jié)水減排三步實施策略,大,小,二、節(jié)水減排的三步驟法,“ “三步策略”： 第一步：全面做好水平衡和基礎(chǔ)計量工 作，提高操作管理水平 第二步：深入進(jìn)行水網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)工程分 析與集成，大大提高水的回用率。 第三步：污水再生利用,第一步：全面做好水平衡和基礎(chǔ)計量工作，提高操作管理 水平 為了在摸清底細(xì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行水系統(tǒng)總體優(yōu)化分析，將最容易挖掘的節(jié)水潛力挖到手，實現(xiàn)投資少、見效快、收益高的節(jié)水減排，應(yīng)當(dāng)首先進(jìn)行以下幾個方面工作： 將企業(yè)水系統(tǒng)的計量儀表配置進(jìn)行整頓，強化計量，嚴(yán)格考核 、加強管理、開展群眾性節(jié)水減排達(dá)標(biāo)活動。 確認(rèn)水系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，做好各個裝置的水汽平衡圖表； 采用先進(jìn)的循環(huán)水處理技術(shù)； 做好凝結(jié)水回收，力爭達(dá)到鍋爐給水標(biāo)準(zhǔn)（因為省一噸新鮮水 只有1.3-2.5元/噸，而省一噸鍋爐給水為10元/噸）； 加強管理、嚴(yán)格考核、強化計量，開展群眾性節(jié)水減排達(dá)標(biāo)活 動。,二、節(jié)水減排的三步驟法,這里要著重強調(diào)循環(huán)水處理技術(shù)提高是一項投資少、見效快的措施。由于一般石化企業(yè)所用的新鮮水中，補充循環(huán)水用量占總新鮮水用量的40%-80%，所以如何降低這部分水用量顯然占有重要地位。我國大多數(shù)石化企業(yè)循環(huán)水的濃縮倍數(shù)只有2.0-3.0，而國際上常常在5.0-8.0，所以，我們有很大的提高濃縮倍數(shù)的空間。 如果采取先進(jìn)的化學(xué)藥劑，加上自動控制的加藥技術(shù)，完全有可能將濃縮倍數(shù)由2-3提高到5-7。則可將循環(huán)水補充水量節(jié)省20-40%，這不僅相應(yīng)地減少了20-40%排廢，而且有顯著經(jīng)濟(jì)效益。,二、節(jié)水減排的三步驟法,第二步：水的回用水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化 指工藝系統(tǒng)排出的各種廢水不經(jīng)處理或者經(jīng)簡單處理即可直接應(yīng)用于循環(huán)水系統(tǒng)或工藝裝置。也可以將這些相對污染不大的水集合起來，形成“中水道”，變成相對清靜的水源以供全廠利用。這一步特點是投資費往往用于管道建設(shè)及過濾設(shè)備，費用不太高，可望短期或中期回收 第三步：污水再生利用 經(jīng)過前兩步處理后，排出污水量已大為減少。對不得不末端排出的污水，通過一定設(shè)備，如反滲透離子交換，軟化等進(jìn)行處理，使其達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)，再返回系統(tǒng)中使用。這一步特點是設(shè)備投資大，投資回報周期長。,二、節(jié)水減排的三步驟法,不能一步到位 從最便宜和最有效的方法開始 行動階梯:,節(jié)水,100 %,80 %,60 %,40 %,20 %,0 %,再設(shè)計,再生,再利用,提高控制,管理,投資成本,二、 節(jié)水減排的幾種途徑,一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù) 二、節(jié)水減排的三步驟法 三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展沿革 3.1 水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的變革 3.2 中水道 3.3 零排放 四、過程集成技術(shù)的應(yīng)用效果 五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理 六. 節(jié)水減排的分步實施策略 七. 結(jié)論,化工企業(yè)節(jié)水減排的過程系統(tǒng)工程方法,目 錄,新鮮水,P1,廢水處理,T2,P2,P3,T2,T3,排放,三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展沿革 3.1 水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的變革（1）,早期企業(yè)水網(wǎng)絡(luò)直用直排,P1,P2,P3,廢水處理,T1,T2,T3,排放,三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展沿革 3.1 水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的變革（2）,水回用時代的水系統(tǒng),三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展沿革 3.1 水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的變革（3）,用水分布-處理分布化的水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展沿革 3.1 水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的變革（4）,用水分布處理分布化的水網(wǎng)絡(luò),三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展沿革 3.1 水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的變革（5）,液體零排放的封閉式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展沿革 3.2 中水道,中間水道的設(shè)置必要性 常規(guī)用水網(wǎng)絡(luò)中考慮水的回用時各用水單元之間直接由管道連接。但對于用水單元多的大規(guī)模系統(tǒng)，這種結(jié)構(gòu)卻存在網(wǎng)絡(luò)過于復(fù)雜、不便于運行和控制的缺點； 網(wǎng)絡(luò)柔性不足 ：當(dāng)生產(chǎn)中一個用水單元的水量、水質(zhì)狀況發(fā)生變化時，將影響其他用水單元的運行； 設(shè)置中間水道，具有簡化網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計、運行和控制的優(yōu)點，顯著增加了網(wǎng)絡(luò)的柔性。,三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展沿革 3.2 中水道,廢水處理廠,1,i,k,n,新鮮水供應(yīng),新 的 水 環(huán) 路 模 式,三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展沿革,污水,新鮮水,中 水,三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展沿革 3.3 零排放 何謂“零排放” ？,所謂零排放是指將液體污水排放下降到零，而所有的雜質(zhì)均濃縮到固體中去。簡稱ZLD（Zero Liguid Discharge）。由于以下一些原因，有些企業(yè)不得不考慮采用ZLD:： 當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)要求特別嚴(yán)厲 企業(yè)靠近當(dāng)?shù)亟踊蝻嬘盟?水庫) 十分缺水的地區(qū) 公眾對工廠排污十分反感 經(jīng)濟(jì)上考慮：如果開發(fā)新的水源供水比全部回收 排水還昂貴時。,三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展沿革 3.3 零排放,零排放技術(shù)是綜合應(yīng)用膜分離、蒸發(fā)結(jié)晶和/或干燥等物理、化學(xué)、生化過程，將廢水當(dāng)中的固體雜質(zhì)濃縮至很高濃度，大部分水已返回循環(huán)回用，剩下少量伴隨固體廢料的水，可以根據(jù)每個企業(yè)具體情況選擇以下出路中一種，而不排出系統(tǒng)： . 蒸發(fā)/結(jié)晶 . 蒸發(fā)/干燥 . 太陽蒸發(fā)池自然蒸發(fā) . 用于生產(chǎn)副產(chǎn)品,進(jìn)入固體產(chǎn)品 . 噴入焚燒爐作為垃圾處理 . 被固體廢料(例如飛灰)吸收，作為固體廢料處理 由于其設(shè)備必須高耐腐蝕性材料(例如鈦材)制造，因此價格昂貴。因此，采用前應(yīng)當(dāng)慎重進(jìn)行可行性經(jīng)濟(jì)評估。,三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展沿革 3.3 零排放 San Juan Station, New Mexico,三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展沿革 3.3 零排放 Madero/PEMEX, Mexico - ZLD,集成 ZLD 系統(tǒng) 生物處理 Organic laden effluent from refinery Village sewage 物理/化學(xué)處理 Refinery inorganic waste streams Pretreatment for RO 反滲透Reverse Osmosis (RO) Significant volume reduction & economic water recovery Recovers good quality water for cooling tower 咸水的濃縮蒸發(fā)與結(jié)晶 Final recovery step Produces solids for landfill Recovers high purity water for boiler makeup treatment,三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展沿革 3.3 零排放 Madero Refinery ZLD System,三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展沿革 3.3 零排放,美國資源保護(hù)公司（Resource Conservation Co.International,RCCI）采用蒸發(fā)器將廢水蒸發(fā)成高質(zhì)量的蒸餾水回用，濃縮后的廢水再經(jīng)過結(jié)晶器把溶解在廢水里的各種鹽類結(jié)晶成固體，水幾乎全部回收，從而實現(xiàn)了水的“零排放”。 RCCI自1974年以來已在美國和其他一些國家的170多座火力發(fā)電廠實現(xiàn)了“零排放”。近年來也在煉油廠、化工廠、煤礦、鈾礦、煉銅廠實施“零排放”。,Madero/PEMEX, Mexico Oil Refinery ZLD System,First ZLD in Oil Refineries,MADERO / PEMEX 1999 MEXICO,CADEREYTA / PEMEX 1998 MEXICO,三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展沿革 3.3 零排放 “零排放”決策的三大方面要素,一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù) 二、節(jié)水減排的三步驟法 三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展沿革 四、過程集成技術(shù)的應(yīng)用效果 五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理 六、一個大型石化企業(yè)的實施案例 七、結(jié) 論,化工企業(yè)節(jié)水減排的過程系統(tǒng)工程方法,目 錄,過程系統(tǒng)工程技術(shù)的新發(fā)展Process-Integration,90年代興起的PI “過程集成”技術(shù)在四個方面發(fā)揮作用： 提高原料的利用率 提高能量的利用率，降低能耗 減少排放 改進(jìn)操作 方法論上最重要的突破夾點分析 Pinch-Technology 熱力學(xué)與過程系統(tǒng)工程相結(jié)合的新方法,三、過程集成技術(shù)的應(yīng)用效果（1）,80年代由英國ICI公司Bodo Linnboff和日本的梅田富雄分別獨立首創(chuàng),90年代夾點技術(shù)得到普及推廣，已為設(shè)計公司普遍使用于熱回收網(wǎng)絡(luò)：（雙節(jié)省） 新廠建設(shè) 節(jié)能 20-30% 節(jié)省投資 15-20% 老廠改造 節(jié)能 25-35% 投資 1-2年回收,95年-現(xiàn)在: 夾點原理由傳熱網(wǎng)絡(luò)向傳質(zhì)網(wǎng)絡(luò)推廣，形成水夾點技術(shù),夾點分析技術(shù),三、過程集成技術(shù)的應(yīng)用效果（2）,水集成技術(shù)的發(fā)展 1994年，英國 UMIST 的 Smith 教授領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行了水系統(tǒng)集成的研究，并發(fā)表了著名的論文“廢水量小化”（Wastewater Minimization) 給出了整個水系統(tǒng)的洞察，指出哪里是制約用水的瓶頸，最小新鮮水用量及最小污水產(chǎn)生量的目標(biāo)值及如何考慮系統(tǒng)中污水的再生利用。 美國以 E1-Halwagi為代表的學(xué)派提出質(zhì)量交換網(wǎng)絡(luò)的概念，把水夾點分析放在一個更為普適的“質(zhì)量交換網(wǎng)絡(luò)”的大框架中去作為與熱量集成相對應(yīng)的質(zhì)量集成方法的特例。,三、過程集成技術(shù)的應(yīng)用效果（3）,90年代后期出版了一些專著： E1-Halwagi，通過“過程集成來防止污染：系統(tǒng)設(shè)計的工具”(Pollution Prevention Through Process Integration：Syestemmatic Design Tools,Academic Press: San Diego 1997) James G.Mann及Y.A.Liu（劉裔安），“工業(yè)水回用及廢水量最小化”Industrial water reuse and wastewater minimization,Mc Graw-Hill 1999 2000年美國的Aspen Tech公司首先推出了Aspen Water商品化應(yīng)用軟件。,三、過程集成技術(shù)的應(yīng)用效果（4）,節(jié)水減排教科書,理論指導(dǎo)下的水回用節(jié)水與沒有理論指導(dǎo)的差別,三、過程集成技術(shù)的應(yīng)用效果（5）,水集成理論解決的三大問題： 一個工廠用水網(wǎng)絡(luò)的最小新鮮水消耗量（目標(biāo)值） 最小污水生成的流量（目標(biāo)值） 用水網(wǎng)絡(luò)和排放處理系統(tǒng)流程集成的理論指導(dǎo)（包括老廠改造如何接近目標(biāo)值的扭虧指南）,三、過程集成技術(shù)的應(yīng)用效果（6）,三、過程集成技術(shù)的應(yīng)用效果（7）,Monsanto公司（Wales,UK）在1994-95年第一次采用這個技術(shù)： 7 個工藝制造分廠 排出流集中到一起來調(diào)節(jié) pH 值，然后排向河口 環(huán)保法規(guī)部門要求COD下降90% Monsanto 的最初建議： 新建中央 (生化) 污水處理廠 投資成本預(yù)估 US $ 1500萬美元,水夾點應(yīng)用實例(之一),Monsanto公司（Wales,UK）在1994-95年第一次采用這個技術(shù)：,方法手段 排廢最小化 用水最小化 分布式排放處理 結(jié)果 節(jié)約用水30% ($0.3 million per year) COD下降76% ($0.7 million per year) 只有 14%污水由新的 (縮小的)污水處理廠處理 投資成本由原 US $ 1500萬美元下降為$350萬元 最終排污水處理體積減少了95% -Jane Peters, Monsanto 1995,三、過程集成技術(shù)的應(yīng)用效果（8）,被授予英國化工學(xué)會1995年安全與環(huán)保大獎,臺灣某石油化工廠（生產(chǎn)苯乙烯，ABS樹脂等）每天用新鮮水5，430噸/天，排廢水3，730噸/天。 采用水夾點技術(shù)改造： 改造投資 5.4萬美元 改造結(jié)果： 用水量下降到4，348噸/天 節(jié)水： 1，082噸/天，20% 年經(jīng)濟(jì)效益：29.2萬美元,三、過程集成技術(shù)的應(yīng)用效果（9）,水夾點應(yīng)用實例之二,三、過程集成技術(shù)的應(yīng)用效果（10）,中國石化股份有限公司總裁辦公室高級顧問美國弗吉尼亞理工學(xué)院暨州立大學(xué)化學(xué)工程系劉裔安（Y.A.Liu)教授為組長的中國石化節(jié)水技術(shù)小組，從2004年6月開始在中國石化股份有限公司內(nèi)部有計劃、有系統(tǒng)地開展推廣水夾點節(jié)水減排技術(shù)。2005年又對全公司的45家石化企業(yè)進(jìn)行節(jié)水減排規(guī)劃。 預(yù)計三年之內(nèi)實施規(guī)劃中的措施后，全公司耗水量下降40%以上，排污水量下降50%以上。32家煉油廠不但可以提前完成國家發(fā)改委提出“十一五”指標(biāo)，而且在用水和排水兩方面均可達(dá)到國際先進(jìn)水平。,2004年起中石化開始大力推廣應(yīng)用水夾點技術(shù),34家煉化企業(yè)2004年噸油取水比較（可研報告數(shù)據(jù)）,34家煉化企業(yè)2004年噸油取水比較 （可研報告數(shù)據(jù)）,34家煉化企業(yè)2004年噸油排水比較 （可研報告數(shù)據(jù)）,34家煉化企業(yè)2004年噸油排水比較 （可研報告數(shù)據(jù)）,中國石化32家煉油企業(yè)2004年噸油取水與排水平均值 (可研報告數(shù)據(jù)）,國際先進(jìn) 水平 0.5,國際先進(jìn) 水平 0.2,發(fā)改委“十一五”取水規(guī)劃值 1.0,發(fā)改委“十一五”排水規(guī)劃值0.8,鎮(zhèn)海煉化煉油節(jié)水減排技術(shù)攻關(guān)成果,目標(biāo)1：制定與落實節(jié)水減排方案，在三年內(nèi)緩解中國石化各煉化企業(yè) “十一五”發(fā)展帶來的水資源和環(huán)境容量的瓶頸制約并減少對供水和污水治理的投入。,石油石化“十一五”規(guī)劃與項目目標(biāo) 發(fā) 改 委：噸油取水下降到1立方米以下; 項目目標(biāo)：國際先進(jìn)水平噸油取水0.5立方米以下。 發(fā) 改 委：噸油排水下降到0.8立方米以下; 項目目標(biāo)：國際先進(jìn)水平噸油排水0.2立方米以下。,目標(biāo)1a：煉油噸油取水達(dá)到國際先進(jìn)水平（0.5噸/噸原油）,發(fā)改委“十一”規(guī)劃值1.0,國際先進(jìn)水平,目標(biāo)1b：煉油噸油排水達(dá)到國際先進(jìn)水平（0.2噸/噸原油）,化工企業(yè)：腈綸、氯堿、塑料、橡膠、烯烴、化肥、化纖,巴 陵 分 公 司 化 工 取 水,目標(biāo)1c：了解中國石化各化工企業(yè)取水、排水的現(xiàn)狀 并確定節(jié)水減排后的先進(jìn)水平,項目開展的方法 人員培訓(xùn) 組建專家隊伍 現(xiàn)場調(diào)研 建立水平衡圖 技術(shù)小組與企業(yè)建立節(jié)水減排方案 組織專家評審 方案執(zhí)行規(guī)劃,中國石化45家煉化企業(yè)節(jié)水減排的方案制定： 2004年6月14日2005年7月16日,a. 中國石化32家煉油企業(yè)節(jié)水減排預(yù)期效果,國際先進(jìn)水平 0.4,國際先進(jìn)水平 0.2,（2004年）,（2004年）,34家煉化企業(yè)實施前后噸油取水比較 （可研報告數(shù)據(jù)）,34家煉化企業(yè)實施前后噸油取水比較 （可研報告數(shù)據(jù)）,34家煉化企業(yè)實施前后噸油排水比較 （可研報告數(shù)據(jù)）,34家煉化企業(yè)實施前后噸油排水比較 （可研報告數(shù)據(jù)）,b.近年煉油噸油取水和排水情況,2.44,2.02,2.04,1.8,1.64,1.27,1.13,1.02,0.8,0,0.5,1,1.5,2,2.5,噸,油,取,水,噸,/,噸,原,油,1998年,2000年,2002年,2004年,2006年,國際先進(jìn)水平,“十一五”規(guī)劃目標(biāo),值,“十五”規(guī)劃目標(biāo)值,近年煉油噸油取水和排水情況,b. 預(yù)期效果：1998-2007年中國石化新鮮水用量,c.確定節(jié)水減排目標(biāo),中石化“十一五”期間分年度噸油取水、排水目標(biāo) 2006年： 噸油取水0.9噸、 排水0.50噸; 2007年：噸油取水0.8噸、 排水0.41噸; 2008年：噸油取水0.7噸、 排水0.35噸; 2009年：噸油取水0.6噸、 排水0.30噸; 2010年：噸油取水0.5噸、 排水0.25噸; 其中鎮(zhèn)海煉化： 2005年基本實現(xiàn)煉油廢水“零排放”目標(biāo) 回用污水549.2萬噸，噸原油工業(yè)廢水排放量0.07噸，噸原油新鮮水耗量0.42噸，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。,d. 45家煉化企業(yè)節(jié)水投資與預(yù)期效果,45家煉化企業(yè)項目總投資17.6億元。 32家煉油企業(yè)（不包括燕山和鎮(zhèn)海）： 每年用水量從5.528億立方米降低到2.154億立方米，每年可節(jié)水3.374 億立方米 ，用水量可減少61%； 每年外排水量從1.957億立方米降低到0.911億立方米，每年可減排污水1.046 億立方米 ，外排水量可減少53%。 節(jié)水減排項目執(zhí)行后中國石化每年節(jié)水量5.68億噸 (立方米) ，用水量可減少44.4%。,“十五”末期（2005年）與初期（2001年）相比，化工商品總量增長25.3%，新鮮水總用量大幅下降，累計降幅達(dá)45%，實現(xiàn)節(jié)水1.61億噸。乙烯和合成氨耗新水定額分別下降了34.5%和54.6%。,中國石油化工與銷售股份公司“十五”節(jié)水概況,新鮮水消耗量（萬噸）,化工商品量（萬噸）,中國石油化工與銷售股份公司“十五”節(jié)水概況,三、過程集成技術(shù)的應(yīng)用效果（12）,中國石油天然氣股份公司于2004年制訂煉化企業(yè)節(jié)水減排優(yōu)化方案的制訂和實施企業(yè)規(guī)范（由西安交大和圣金橋信息技術(shù)公司起草）。其中把利用水夾點技術(shù)列為要求必須采用的先進(jìn)技術(shù)。 中石油已在以下單位進(jìn)行了試點： 大慶石化、大港石化、玉門煉油廠、遼河煉油廠等； 烏魯木齊石化煉油廠、遼陽化纖、蘭州石化、錦州石化 等；,* 及*是實施建議的技術(shù)措施后的預(yù)計的節(jié)水量及經(jīng)濟(jì)效益。,表一：圣金橋信息技術(shù)公司節(jié)水減排的項目業(yè)績,2.煉油版塊七家企業(yè)煉油用水狀況,2007年七家企業(yè)煉油噸油耗水、噸油排污指標(biāo)現(xiàn)狀,與國內(nèi)同行企業(yè)，國際先進(jìn)水平均存在差距，故具有很大的節(jié)水潛力。,2.七家企業(yè)用水狀況,七家企業(yè)煉油循環(huán)水濃縮倍數(shù)現(xiàn)狀,七家分公司的循環(huán)水濃縮倍數(shù)相差較大，最高為5.6，最低僅為2.0。 平均值為3.75，循環(huán)水濃縮倍數(shù)有待提高。,2.七家企業(yè)用水狀況,七家企業(yè)煉油其它用水指標(biāo)現(xiàn)狀,1.目前各分公司的工藝水回用率普遍偏低，平均值僅為42.3%； 2.蒸汽冷凝水回用率有待提高。 3.污水回用率普遍偏低。,5.七家企業(yè)實施效果預(yù)測,七家煉油企業(yè)優(yōu)化總預(yù)計投資及經(jīng)濟(jì)效益情況,5.七家企業(yè)實施效果預(yù)測,七家煉油企業(yè)優(yōu)化后噸油耗水、噸油排水指標(biāo)預(yù)期情況,5.七家企業(yè)實施效果預(yù)測,七家煉油企業(yè)優(yōu)化后其它主要用水指標(biāo)預(yù)期,注：蒸汽冷凝水回用率為蒸汽冷凝水回用量與可回收蒸汽冷凝水總量之比。,一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù) 二、節(jié)水減排的三步驟法 三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展沿革 四、過程集成技術(shù)的應(yīng)用效果 五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理 六、一個大型石化企業(yè)的實施案例 七、結(jié) 論,化工企業(yè)節(jié)水減排的過程系統(tǒng)工程方法,目 錄,我們應(yīng)如何考慮所有這些可能的替代方案，并獲得一個對 我們現(xiàn)場最優(yōu)化的用水策略方案? _必須對整個現(xiàn)場的水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行過程系統(tǒng)分析 系統(tǒng)的過程集成方法可分為兩大類： 水夾點分析法(90年代） 數(shù)學(xué)規(guī)劃方法（90年代后期-21世紀(jì)） 近來也有將以上兩種方法組合應(yīng)用，用水夾點分析法來獲得一個明確的概念流程方案作為數(shù)學(xué)規(guī)劃法的初始模型，然后在此基礎(chǔ)上去進(jìn)一步用優(yōu)化算法來達(dá)到最優(yōu)解,五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理水夾點技術(shù)的進(jìn)展,水夾點分析 洗滌塔中的水含雜質(zhì)質(zhì)量傳遞模型,水進(jìn)口 Climi,in,水出口 Climi,out,過程流股出口,過程流股進(jìn)口,m i,tot (kg/hr),1.用水單元簡圖,五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理水夾點技術(shù)的進(jìn)展,m(kg/hr),質(zhì)量傳遞,水流,工藝物流代表一個用水操作,污染物濃度,傳遞的質(zhì)量負(fù)荷 m,污染雜質(zhì),濃度-質(zhì)量負(fù)荷曲線,五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理水夾點技術(shù)的進(jìn)展,一個工藝用水單元 I有三個基本約束極限： （1）進(jìn)口流中質(zhì)量含量極限濃度Climi,IN （2）出口流中質(zhì)量含量極限濃度Climi,out （3）被傳遞的總質(zhì)量負(fù)荷mi,tot 注意：極限進(jìn)口濃度Climi,IN和極限出口濃度Climi,out就被認(rèn)定為水流的極限進(jìn)出口濃度，由此可求出極限水流率filim,極限處理工藝數(shù)據(jù)的概念,五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理水夾點技術(shù)的進(jìn)展,新鮮水流,代表用水操作 i 的富污染物的工藝物流,濃度(ppm),質(zhì)量負(fù)荷（kg/hr),極限水流率的概念關(guān)系圖,極限出口濃度,極限進(jìn)口濃度,斜率= 1/flim =C/m,五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理水夾點技術(shù)的進(jìn)展,水夾點分析:關(guān)鍵雜質(zhì)濃度組合曲線,關(guān)鍵雜質(zhì)濃度 (ppm),關(guān)鍵雜質(zhì)質(zhì)量負(fù)荷(kg/hr),水夾點分析: 關(guān)鍵雜質(zhì)濃度組合曲線,關(guān)鍵雜質(zhì)質(zhì)量負(fù)荷(kg/hr),關(guān)鍵雜質(zhì)濃度 (ppm),水夾點分析:關(guān)鍵雜質(zhì)濃度組合曲線,關(guān)鍵雜質(zhì)濃度 (ppm),關(guān)鍵雜質(zhì)質(zhì)量負(fù)荷(kg/hr),水夾點分析:關(guān)鍵雜質(zhì)濃度組合曲線,關(guān)鍵雜質(zhì)質(zhì)量負(fù)荷(kg/hr),關(guān)鍵雜質(zhì)濃度 (ppm),水夾點分析:關(guān)鍵雜質(zhì)濃度組合曲線,關(guān)鍵雜質(zhì)濃度 (ppm),關(guān)鍵雜質(zhì)質(zhì)量負(fù)荷(kg/hr),水夾點分析:關(guān)鍵雜質(zhì)濃度組合曲線,關(guān)鍵雜質(zhì)濃度 (ppm),關(guān)鍵雜質(zhì)質(zhì)量負(fù)荷(kg/hr),水夾點分析:關(guān)鍵雜質(zhì)濃度組合曲線,關(guān)鍵雜質(zhì)質(zhì)量負(fù)荷(kg/hr),關(guān)鍵雜質(zhì)濃度 (ppm),水夾點分析:關(guān)鍵雜質(zhì)濃度組合曲線,關(guān)鍵雜質(zhì)濃度 (ppm),關(guān)鍵雜質(zhì)質(zhì)量負(fù)荷(kg/hr),水夾點分析: 供水線,關(guān)鍵雜質(zhì)濃度 (ppm),關(guān)鍵雜質(zhì)質(zhì)量負(fù)荷(kg/hr),水夾點分析: 最小新鮮水用量的供水線,關(guān)鍵雜質(zhì)質(zhì)量負(fù)荷(kg/hr),關(guān)鍵雜質(zhì)濃度 (ppm),水夾點分析:水夾點決定過程最小新鮮水用量,關(guān)鍵雜質(zhì)濃度 (ppm),關(guān)鍵雜質(zhì)質(zhì)量負(fù)荷(kg/hr),水夾點分析:新鮮水夾點的重要含義,關(guān)鍵雜質(zhì)質(zhì)量負(fù)荷(kg/hr),關(guān)鍵雜質(zhì)濃度 (ppm),新鮮水夾點：關(guān)鍵雜質(zhì)濃度,鮮水與 水回用,水回用,沒有水回用時最小用水配置圖,能否使用水進(jìn)一步下降 ？,五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理水夾點技術(shù)的進(jìn)展,利用水回用達(dá)到最佳供水配置,新鮮水 56.67t/h 0ppm,廢水 56.67t/h 101.46ppm,操作1,操作2,6.67t/h 0ppm,操作1,50t/h 50ppm,50t/h 0ppm,16.67t/h 75ppm,50t/h 75ppm,操作2,6.67t/h 75.0ppm,33.33t/h 75ppm,20t/h 75ppm,20t/h 100ppm,20t/h 75ppm,操作3,操作3,20t/h 125ppm,20t/h 100ppm,C,A,B,D,E,F,新鮮水用量和污水排放量由68t/h下降到達(dá)56.67t/h,降低18%。,五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理水夾點技術(shù)的進(jìn)展,五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理水夾點技術(shù)的進(jìn)展,水夾點應(yīng)用實例分析,新鮮水 125.0t/h,23.1t/h,60.00t/h,12t/h,100ppm,650ppm,500ppm,廢水 125t/h,系統(tǒng)現(xiàn)有用水流程圖,100ppm,過程2 Dm=6kg/h,過程3 Dm=15kg/h,過程4 Dm=6kg/h,30.00t/h,過程1 Dm=3kg/h,五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理水夾點技術(shù)的進(jìn)展,過程雜質(zhì)進(jìn)出口數(shù)據(jù),水夾點應(yīng)用實例分析,五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理水夾點技術(shù)的進(jìn)展,水夾點應(yīng)用實例分析,P-1in,-,1,i,n,-,i,P-2in,P-3in,P-4in,雜質(zhì),0,0.05,.,0,5,0.10,.,1,0,.,1,5,0,.,.20,.,0.25,0.15,邊際節(jié)水 效益,$/ppm,松弛過程2的入口濃度Cin效益最為明顯,五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理水夾點技術(shù)的進(jìn)展,水夾點應(yīng)用實例分析,五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理水夾點技術(shù)的進(jìn)展,過程1,過程2,過程3,過程4,新鮮水 43t/h,16t/h,23t/h,16t/h,16t/h,廢水 43t/h,4t/h,優(yōu)化設(shè)計的用水流程圖,27t/h,新鮮水的用量由原來125t/h降到43 t/h!,水夾點應(yīng)用實例分析,五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理,水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的超結(jié)構(gòu)模型,數(shù)學(xué)規(guī)劃方法,minFjw j s.t. Fjw+Fi , kFj,kFj,out = 0 jN,iPj,kRj k i Fhw Lh Ch,outlim = 0 hH Fi,j(Ci,outCj,in)FjwCj,in = 0 jH,iPj I Fi,j(Ci,outCi,out)FjwCj,out+Lj = 0 jH,iPj I CjCjlim jH CiCilim iPj,新鮮水用量最小化模型,五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理水夾點技術(shù)的進(jìn)展,由于這種技術(shù)在過程工業(yè)中有迫切需求及巨大的潛在效益，國外的軟件公司都在力爭將這些成果轉(zhuǎn)化為便于利用的應(yīng)用軟件工具。2000年美國的Aspen Tech公司首先推出了Aspen Water商品化應(yīng)用軟件。英國的Linnhoff March公司也有自己的水夾點應(yīng)用軟件，但以咨詢服務(wù)為主要業(yè)務(wù)。 綜上所述，如果我們采用這種技術(shù)，節(jié)約新鮮水用量15-20%是有把握的。相應(yīng)可以減少基建投資，減少污水排放。,Aspen Water : 建模環(huán)境,一、節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù) 二、節(jié)水減排的三步驟法 三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展沿革 四、過程集成技術(shù)的應(yīng)用效果 五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理 六、一個大型石化企業(yè)的實施案例 七、結(jié) 論,化工企業(yè)節(jié)水減排的過程系統(tǒng)工程方法,目 錄,六. 節(jié)水減排的分步實施步驟,采集水系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，進(jìn)行水平衡測試。在水平衡測試過程中，可能需要增加一些測量儀表以及必要的試驗手段，包括管網(wǎng)測漏。 煉油廠用水及排出廢水的現(xiàn)狀調(diào)查，對其用水系統(tǒng)的水平衡進(jìn)行計算機(jī)模擬計算及數(shù)據(jù)校正。繪制全廠水平衡圖、提出水平衡報表。 與工藝工程師共同確定主要用水設(shè)備的極限濃度值。進(jìn)行必要的極限濃度試驗，以獲取一些用水設(shè)備的極限濃度值。 用系統(tǒng)工程的方法在計算機(jī)上進(jìn)行系統(tǒng)的夾點分析計算。 進(jìn)行合理化用水分析，包括冷凝水回收/循環(huán)水/生產(chǎn)工藝用水全面優(yōu)化. 進(jìn)行廢水回用的水處理方案論證。 提出節(jié)水減排的可行性技術(shù)方案.,第一階段:水平衡測試,第二階段:水系統(tǒng)優(yōu)化階段,摸清企業(yè)用水現(xiàn)狀。如水系管網(wǎng)分布情況，各類用水設(shè)備、設(shè)施、儀器、儀表分布及運轉(zhuǎn)狀態(tài)，用水總量和各用水單元之間的定量關(guān)系，獲取準(zhǔn)確的實測數(shù)據(jù)。 為企業(yè)節(jié)水潛力分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。依據(jù)掌握的資料和獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算、分析、評價有關(guān)用水技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，找出薄弱環(huán)節(jié)和節(jié)水潛力。 為企業(yè)用水網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。依據(jù)企業(yè)水平衡數(shù)據(jù)，采用水夾點技術(shù)優(yōu)化用水網(wǎng)絡(luò)，使得企業(yè)新水用量趨于最小。 為企業(yè)制定節(jié)水減排方案提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。依據(jù)企業(yè)水平衡數(shù)據(jù)，企業(yè)可以更加合理地制定廢水處理、凝水回收、提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)等節(jié)水減排方案。,節(jié)水減排的分步實施步驟 6.1 水平衡 為什么要進(jìn)行水平衡測試？,本企業(yè)的主要生產(chǎn)廠（如煉油廠、合成樹脂廠等）； 輔助生產(chǎn)廠（儀表廠、機(jī)械廠） 不考慮廠界外生活區(qū)用水。,節(jié)水減排的分步實施步驟 6.1 水平衡 煉化企業(yè)水平衡測試包括哪些范圍？,用水包括 ：,生產(chǎn)用水。包括地表水、深井水、除鹽水、循環(huán)水、硫磺凈化水、蒸汽及其凝結(jié)水的使用。 生活用水。辦公樓、浴池、食堂、綠化、基建用水以及消防用水。,工藝廢水（包括含硫污水、含堿污水、含油污水） 蒸汽凝結(jié)水排放 循環(huán)水排污、鍋爐排污、除鹽水排污等 生活污水,排水包括：,區(qū)域范圍包括 ：,1、 準(zhǔn)備階段 2、水平衡測試方案制定 3、 現(xiàn)場實際測試 4、 數(shù)據(jù)匯總分析 5、 水平衡測試報告編寫,節(jié)水減排的分步實施步驟 6.1 水平衡 水平衡測試工作階段及方法,1、 準(zhǔn)備階段,思想準(zhǔn)備 組織準(zhǔn)備 技術(shù)準(zhǔn)備 （1）對測試人員進(jìn)行培訓(xùn)，掌握測試技術(shù)，明確測試任務(wù)。 （2）進(jìn)行必需的資料準(zhǔn)備（企業(yè)概況、待查水源、廠區(qū)給排水管網(wǎng)情況） （3） 確定石化公司水平衡測試范圍，劃分用水單元 （4） 繪制子系統(tǒng)水網(wǎng)絡(luò)方塊圖 （5） 測試點現(xiàn)場確認(rèn) （6） 切實可行的水平衡測試方案 4.技術(shù)準(zhǔn)備 （1）按照現(xiàn)場測試需要，備齊水表、流量計、秒表、計量容器等各種必需測量具 。 （2）按照測試方案安裝、校驗計量儀表。 （3）編制好各種測試和統(tǒng)計記錄表格,3.2 水平衡測試方案制定,水平衡測試方案主要內(nèi)容 前言 陳述本次水平衡測試的目的和達(dá)到的目標(biāo)，必要時給出方案中出現(xiàn)的術(shù)語的解釋。 明確水平衡測試的組織機(jī)構(gòu) 詳細(xì)列出水平衡測試領(lǐng)導(dǎo)小組、工作小組人員的名稱、職責(zé)分工、聯(lián)系方式等。 明確水平衡測試的范圍 詳細(xì)列出水平衡測試的范圍，按分廠詳細(xì)到車間或裝置，指定各個分廠的負(fù)責(zé)人。,水平衡測試組織機(jī)構(gòu)表舉例,X X石化項目啟動會,共計36個部門，100人,三期培訓(xùn)班 人數(shù)300余人,水平衡測試表舉例,節(jié)水減排的分步實施步驟 6.1 水平衡 培訓(xùn)班教材/水平衡測試指導(dǎo)手冊 /水平衡報告模板樣本,水平衡調(diào)查、測試報告,吉林石化公司的水平衡調(diào)查包括：煉油廠、聚乙烯廠等23個生產(chǎn)及輔助生產(chǎn)企業(yè)，共計166個生產(chǎn)車間的135套生產(chǎn)裝置和66個輔助部門,續(xù),本次測試從2007年10月15日開始至10月19日結(jié)束,水平衡調(diào)查、測試報告,3.5 水平衡測試報告編寫,公司（二級生產(chǎn)廠）水平衡測試方案,水平衡測試目的、范圍概述 水平衡測試時間及基準(zhǔn) 水平衡測試步驟和方法概述 主要測試工作描述,公司（二級生產(chǎn)廠）用水及技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀,公司（二級生產(chǎn)廠）生產(chǎn)概況 公司（二級生產(chǎn)廠）用水狀況（供水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)描述） 公司（二級生產(chǎn)廠）節(jié)水技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀,生產(chǎn)廠各主要車間水平衡測試結(jié)果及分析,各車間用水概況簡介 車間水平衡表 車間水平衡圖 各分廠（車間）存在問題及節(jié)水潛力分析,3.5 水平衡測試報告編寫,公司水平衡測試結(jié)果及分析,本次測試用水的生產(chǎn)及消耗情況 上年度生產(chǎn)及用水情況 各類用水情況消耗分析（圖表） 公司用水經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析,公司存在的問題及節(jié)水潛力分析,2.1 水平衡調(diào)查、測試和結(jié)果,吉化公司總用水平衡圖,N=4時循環(huán)水系統(tǒng)水平衡圖,3.4 數(shù)據(jù)匯總及分析,用水指標(biāo)分析,工業(yè)用水總量 工業(yè)用水重復(fù)利用率 萬元工業(yè)產(chǎn)值用水量 單位產(chǎn)品用水量 循環(huán)水的濃縮倍率 工藝用水回用率 蒸汽冷凝水回用率 生活用水總量及所占總量比率,節(jié)水減排的分步實施步驟 6.2 水系統(tǒng)的優(yōu)化,水系統(tǒng)的優(yōu)化 制水系統(tǒng) 送水管網(wǎng)及排水管網(wǎng) 生產(chǎn)工藝裝置用水系統(tǒng) 生活用水系統(tǒng) 循環(huán)水系統(tǒng) 冷凝水系統(tǒng) 污水深度處理及回用,制水 制新鮮水 制化學(xué)水,東區(qū)各工藝分廠：(煉油廠、催化劑廠。等),低溫冷凝液回用技術(shù),高溫凝液回用技術(shù),鍋爐、廢熱鍋爐及蒸汽管網(wǎng),西區(qū)各工藝分廠： （化肥廠、烯烴、橡膠廠。等）,各循環(huán)水場,污水處理廠,深度處理回用廠,生活用水,水 源,制水 制新鮮水 制化學(xué)水,東區(qū)各工藝分廠：(煉油廠、催化劑廠。等),低溫冷凝液回用技術(shù),高溫凝液回用技術(shù),鍋爐、廢熱鍋爐及蒸汽管網(wǎng),西區(qū)各工藝分廠： （化肥廠、烯烴、橡膠廠。等）,各循環(huán)水場,污水處理廠,深度處理回用廠,生活用水,水 源,制水 制新鮮水 制化學(xué)水,東區(qū)各工藝分廠：(煉油廠、催化劑廠。等),低溫冷凝液回用技術(shù),高溫凝液回用技術(shù),鍋爐、廢熱鍋爐及蒸汽管網(wǎng),西區(qū)各工藝分廠： （化肥廠、烯烴、橡膠廠。等）,各循環(huán)水場,污水處理廠,深度處理回用廠,生活用水,水 源,制水 制新鮮水 制化學(xué)水,東區(qū)各工藝分廠：(煉油廠、催化劑廠。等),低溫冷凝液回用技術(shù),高溫凝液回用技術(shù),鍋爐、廢熱鍋爐及蒸汽管網(wǎng),西區(qū)各工藝分廠： （化肥廠、烯烴、橡膠廠。等）,各循環(huán)水場,污水處理廠,深度處理回用廠,生活用水,水 源,制水 制新鮮水 制化學(xué)水,東區(qū)各工藝分廠：(煉油廠、催化劑廠。等),低溫冷凝液回用技術(shù),高溫凝液回用技術(shù),鍋爐、廢熱鍋爐及蒸汽管網(wǎng),西區(qū)各工藝分廠： （化肥廠、烯烴、橡膠廠。等）,各循環(huán)水場,污水處理廠,深度處理回用廠,生活用水,水 源,制水 制新鮮水 制化學(xué)水,東區(qū)各工藝分廠：(煉油廠、催化劑廠。等),低溫冷凝液回用技術(shù),高溫凝液回用技術(shù),鍋爐、廢熱鍋爐及蒸汽管網(wǎng),西區(qū)各工藝分廠： （化肥廠、烯烴、橡膠廠。等）,各循環(huán)水場,污水處理廠,深度處理回用廠,生活用水,水 源,制水 制新鮮水 制化學(xué)水,東區(qū)各工藝分廠：(煉油廠、催化劑廠。等),低溫冷凝液回用技術(shù),高溫凝液回用技術(shù),鍋爐、廢熱鍋爐及蒸汽管網(wǎng),西區(qū)各工藝分廠： （化肥廠、烯烴、橡膠廠。等）,各循環(huán)水場,污水處理廠,深度處理回用廠,生活用水,水 源,水夾點技術(shù)原理數(shù)學(xué)規(guī)劃法,數(shù)學(xué)規(guī)劃方法的應(yīng)用步驟,確定系統(tǒng)中所有限制污水回用的雜質(zhì),對所有二次水源進(jìn)行水質(zhì)分析,填寫二次水源水質(zhì)表,確定每個水阱進(jìn)水中各雜質(zhì)的最大允許值,求解模型,得到初步回用方案,對初步方案進(jìn)行修正,數(shù)學(xué)規(guī)劃法在煉油廠的應(yīng)用,水夾點技術(shù)原理數(shù)學(xué)規(guī)劃法在煉油廠的應(yīng)用,優(yōu)化前流程,水夾點技術(shù)原理數(shù)學(xué)規(guī)劃法在煉油廠的應(yīng)用,確定系統(tǒng)中所有限制污水回用的雜質(zhì),部分二次水源水質(zhì),水夾點技術(shù)原理數(shù)學(xué)規(guī)劃法在煉油廠的應(yīng)用,確定系統(tǒng)中所有限制污水回用的雜質(zhì),對所有二次水源進(jìn)行水質(zhì)分析,填寫二次水源水質(zhì)表,水夾點技術(shù)原理數(shù)學(xué)規(guī)劃法在煉油廠的應(yīng)用,部分水阱極限數(shù)據(jù),確定系統(tǒng)中所有限制污水回用的雜質(zhì),對所有二次水源進(jìn)行水質(zhì)分析,填寫二次水源水質(zhì)表,確定每個水阱進(jìn)水中各雜質(zhì)的最大允許值,水夾點技術(shù)原理數(shù)學(xué)規(guī)劃法在煉油廠的應(yīng)用,確定系統(tǒng)中所有限制污水回用的雜質(zhì),對所有二次水源進(jìn)行水質(zhì)分析,填寫二次水源水質(zhì)表,確定每個水阱進(jìn)水中各雜質(zhì)的最大允許值,求解