让鱼儿在“污水”中畅游

中国工业在飞速前进，然而工业排放物对环境的污染一直制约着产业的发展。如何使工业排放物对环境的影响最小，是工业企业面临的重大挑战。中国石油化工股份有限公司九江分公司（九江石化）地处长江沿岸，毗邻中国最大的淡水湖鄱阳湖。因此，确保九江石化污水处理质量达标，对保护周边的生态环境至关重要。借助西门子在水处理领域环保、创新的技术，九江石化成为了国内石油石化污水处理领域的标杆企业。

直面污水处理的严峻挑战

为了应对污水处理的严峻挑战，九江石化将污水处理厂改造项目作为其800万吨/年油品质量升级改造工程的重要子项目。油品质量升级改造通过常减压蒸馏等多个工艺过程实现油品质量升级，并凭借配套水处理技术达到排污达标的效果。这也是建设南昌—九江一体化和鄱阳湖生态经济区，打造长江黄金岸线的重大项目。其中，污水处理厂改造的质量是项目成功的关键之一。由于建筑用地限制，九江石化需要在老污水处理装置的位置新建污水处理系统，并保证在拆除改造的同时不影响原有污水处理装置的正常运行。

图：西门子工程师与客户讨论项目情况

原油在成为石油化工产品前须通过不同工艺炼制，而石油炼制过程中产生的炼油废碱液含有高浓度的污染物，如硫类、酚类等有毒物质和其它不可生化降解的物质等。由于废碱液内的污染物成份浓度高，处理十分困难，是炼化乙烯行业的危险化学废物。此外，石油化工工艺流程长、生产装置多，产生的各种污水成分复杂，水质波动大，一旦对污水处理不当，大量污水会对污水厂造成重大冲击和破坏，并极有可能导致污水厂出水不达标，对周围生态环境产生重大危害。

创新技术实现污水变清

经过多年的技术积累，西门子在处理石油和石化污水方面已有40多年的经验，向工业客户提供了近千套油水分离、湿式空气氧化和生化处理系统和设备。西门子的技术能够满足客户的污水处理需求，并优化处理系统，降低污水处理成本。对于高化学需氧量（COD）和具有毒性的污染物，西门子水处理技术能够严格控制污水中的多项污染指标使污水达标。西门子技术具有卓越的稳定性，并能适应水质变化。

根据九江石化提出的项目需求，西门子对场地和环境进行了综合考察，并提供了两部分处理工艺，即进行炼油废碱液处理的Zimpro?湿式空气氧化系统（WAO）和石化污水处理系统。石化污水处理系统包括粉末活性炭处理系统（PACT?）和湿式空气再生系统（WAR）。九江石化的污水处理系统分为两个系列：500T/h的含油污水系列与500T/h的含盐污水系列。两个系列都有独立的预处理单元和PACT单元，共用一个WAR单元。西门子的工艺组合是九江石化能够成功达到国家污水排放标准和污水再利用标准的关键要素。

“西门子在石油石化污水处理方面有非常丰富的经验，跟中石化也有很多合作。西门子的技术不但节能环保，长期来看，还能够帮助我们节约运营成本，投入产出比相对较高。”九江石化水务运行部副部长朱羽中表示。

炼油废碱液需要经过WAO系统进行预处理后进入污水处理厂。WAO是在高温高压的操作条件下，在液相环境中使用氧化剂（空气、氧气等）来氧化废碱液中呈溶解态或悬浮态的有机物和还原态的无机物的一种处理方法，其最终产物是无机物、二氧化碳和水。使用WAO技术处理炼化过程产生的废碱液，能够消除其中的活性硫化物，并分解复杂的酚类化合物和绝大多数有机物，去除恶臭气味、显著降低污染物浓度和下游PACT系统的运行负荷。WAO与PACT和WAR技术相辅相成，使出水水质更优。

图:九江石化污水处理厂废碱液WAO单元

　　石化污水经除油和除悬浮物的预处理后进入核心工艺PACT系统进行处理。PACT是西门子在石油石化污水处理方面的领先技术之一，它是将粉末活性炭和活性污泥结合产生协同作用来处理污水的系统，反应池内包括粉末活性炭吸附、活性污泥生化降解、再生活性炭返回和再次吸附等多个过程。PACT可以根据现有污水系统进行改造而无需增加处理工艺。处理污水时，需要向曝气反应池中加入粉末活性炭，与活性污泥混合产生协同作用。系统中的活性炭能够有效吸附难降解的污染物、挥发性有机物及臭味。由于不断利用再生的活性炭，PACT是目前世界上最节能环保的石油石化污水处理技术之一。

　　WAR是与PACT技术相关联的一项关键技术。WAR装置可使PACT中排出的饱和失效的活性炭再生，即利用氧化剂（空气、氧气等）将PACT工艺中活性炭吸附的难降解和有毒的污染物以及附着的生物污泥氧化，使活性炭再生。此技术还能够消灭生物固体，大幅削减废弃污泥量和衍生危害，从而避免污泥脱水和处理过程产生的昂贵费用。同时，再生后的活性炭将返回PACT中继续使用，令活性炭再生效率高达95%。西门子的PACT+WAR技术针对传统生物系统无法处理的污水表现出了卓越的性能，粉末活性炭的循环利用使污水处理的长期成本也大大降低。西门子通过使用高效环保的PACT+WAR工艺，成功为九江石化节约了运营成本。

“污水”养鱼成就全球标杆

面对项目设计工期短、难度大等挑战，西门子与九江石化通力合作，高质量地完成了污水处理厂改造项目。2015年3月中旬，WAO单元开车一次成功，氧化后废碱液出水达标，排放指标大大优于技术协议要求。2015年3月，PACT工艺进入预调试阶段。2015年5月中旬，WAR单元开车一次成功，从而实现PACT+WAR组合工艺整体联动。目前，九江石化新建污水处理厂运行良好，各项工艺的技术参数和出水指标均优于预期目标。

图：处理后的污水水质极佳，可用来养鱼

　　通过使用西门子的组合工艺，处理后的污水水质极佳。为了检验水质，工程人员在污水处理厂内建造了一个池塘，注满处理后的污水，并在其中饲养了小鱼。而项目运行至今，小鱼一直畅快地在水中游来游去，健康状况良好。可见处理后的污水已经对环境无害，达到了排放标准。

　　“九江石化项目严格执行了长江流域的污水排放标准，保障了长江流域的水环境。”西门子负责九江石化项目的销售经理Claude Ellis评价道，“西门子先进、环保、节能的水处理技术已成功帮助九江石化污水处理厂改造项目成为中国乃至全球在石油石化水处理领域的标杆项目。”

　　由于西门子技术具有“一次投入、长期受益”的特点，九江石化也成功降低了长期运营成本。

　　除此之外，西门子的水处理解决方案还为福建炼油乙烯项目（处理能力> 1000T/小时）、安庆石化炼油污水处理厂（处理能力1200T/小时）和武汉石化公司炼油改造项目的含盐污水处理系统（处理能力200T/小时）等重大项目提供了PACT+WAR的方案，并为数十家石化炼化企业提供废碱液WAO方案，为保护中国的青山秀水贡献了重要力量。