(一)现有项目用水合理性分析
1.现有项目运行情况
公司现有的5万t/a硬泡组合聚醚多元醇项目、3万t/a订制聚醚多元醇项目均运行正常,年运行时间为7 200 h。
自2016年企业已建项目通过环保验收以来,生产持续稳定。根据企业提供的2016—2017年统计资料,2016年生产硬泡组合聚醚多元醇3万t,订制聚醚多元醇3万t,合计产量为6万t,用水量为7.2万m3,蒸汽量为1.45万t;2017年生产硬泡组合聚醚多元醇2.8万t,订制聚醚多元醇3万t,合计5.8万t,用水量为7.1万m3,蒸汽量为1.48万t。
2.用水情况
根据企业提供资料及现场调研,公司现状以刘征水源地地下水为临时水源。根据淄博天润供水有限公司和金山产业园的规划,到2018年6月,客水管道即可建成,公司拟以淄博天润供水有限公司提供的客水为用水水源,作为公司生产和生活用水。
3.现有项目用水效率
根据公司实际运行资料及数据,通过计算得出,2017年公司用水重复利用率为98.18%,排水率为37.62%,聚醚多元醇单位产品取水量为1.55 m3/t。
(二)建设项目用水环节分析
根据建设项目环评报告书和项目可行性研究报告,对项目用水环节分析如下:
已建项目用水环节主要包括生产工艺用水、水洗塔补水、设备冲洗用水、车间卫生清洁用水、循环冷却系统补水、水环真空泵补水、职工生活用水、厂区绿化用水八部分。
规划建设项目设计用水环节主要包括生产工艺用水、设备冲洗用水、车间卫生清洁用水、循环冷却系统补水、职工生活用水、厂区绿化用水六部分。
建设项目各用水环节设计方案及其先进性、合理性分述如下:
1.已建项目用水情况
(1)生产工艺用水
现有项目生产工艺中和反应工序需采用厂区反渗透装置制得的除盐水,根据项目额定产量和化学反应配比,除盐水用量分别为2 000 m3/a和4 840 m3/a,合计用量约6 840 m3/a。厂区两级反渗透工艺制水效率定为72%,则原水用量为9 500 m3/a。
(2)水洗塔补水
现有项目设有两级水洗塔来预处理生产过程产生的工艺废气,水洗塔年补水量为800 m3/a。
(3)设备冲洗用水
现有项目设备每隔2个月冲洗一次,每年冲洗5次,冲洗用水定额为40 m3/次,则设备冲洗用水量约200 m3/a。
(4)车间卫生清洁用水
现有项目车间清洁面积为8 397 m2,清洁用水量约2 519 m3/a。
(5)循环冷却系统补水
现有项目已建成一座循环水池,配备2台400 m3/h的循环水泵,循环冷却水循环量为640 m3/h,即460.8万m3/a,则补水量为63 897 m3/a,其中,13 500 m3/a采用蒸汽冷凝水,剩余50 397 m3/a采用新鲜水。
(6)水环真空泵补水
现有项目采用水环真空泵,年补水量约为625 m3/a。
(7)职工生活用水
现有项目职工165人,根据《建筑给水排水设计规范》(GB 50015-2003)规定“员工用水定额为每人每班 40~60 L”,职工生活用水定额按50 L/人·d计,则生活用水量为8.25 m3/d,年工作300天,则生活用水量为2 475 m3/a。
(8)厂区绿化用水
现有项目厂区绿化面积约12 740 m2,绿化期按200天计,参照《建筑给水排水设计规范》(GB 50015-2003)中绿化浇洒用水定额1.0~3.0 L/m2·d,绿化用水定额取2 L/m2·d,绿化用水量为5 096 m3/a。
综上,现有项目新鲜自来水用量为71 612 m3/a,蒸汽用量为15 000 t/a。
2.规划建设项目用水情况
(1)生产工艺用水
规划建设项目生产工艺采用厂区反渗透装置制得的除盐水,根据项目额定产量和化学反应配比,除盐水用量约为6 192 m3/a。除盐水制造采取两级反渗透工艺,除盐水制备效率为72%,则原水用量约为8 600 m3/a。
(2)设备冲洗用水
规划建设项目设备每隔2个月冲洗一次,年冲洗5次,每次用水100 m3,则设备冲洗用水量为500 m3/a。
(3)车间卫生清洁用水
规划建设项目车间清洁面积为3 939 m2,规划卫生清洁用水量约1 182 m3/a。
(4)循环冷却系统补水
规划建设项目新设一座495 m3的循环水池,配备1套循环水量为800 m3/h凉水塔;同时依托现有循环水池,并在现有循环水池预留位置新增1套循环水量为1 800 m3/h凉水塔,循环冷却水循环量为2 080 m3/h,即1 497.6万m3/a,经计算补充水量为207 667 m3/a,其中,29 175 m3/a采用蒸汽冷凝水,剩余178 492 m3/a采用新鲜水。
(5)职工生活用水
规划建设项目新增职工72人,根据《建筑给水排水设计规范》(GB 50015-2003)规定“员工用水定额为每人每班 40~60 L”,职工生活用水定额按50 L/人·d计,则生活用水量为3.6 m3/d,年工作300天,则生活用水量为1 080 m3/a。
(6)厂区绿化用水
规划建设项目绿化面积约11 200 m2,绿化期按200天计,参照《建筑给水排水设计规范》(GB 50015-2003)中绿化浇洒用水定额1.0~3.0 L/m2·d,绿化用水定额取2 L/m2·d,绿化用水量4480 m3/a。
水环真空泵及水洗塔与已建项目共用一套系统,不另增加新水量。
综上,规划建设项目新鲜水用量约194 334 m3/a,蒸汽量为32 417 t/a。
综合已建项目及规划建设项目,生产工艺用水量为18 100 m3/a,设备冲洗用水量为700 m3/a,水洗塔补水量为800 m3/a,车间卫生清洁用水量为3 701 m3/a,水环真空泵补水量为625 m3/a,循环水系统补充新鲜水量为228 889 m3/a,职工生活用水量为3 555 m3/a,绿化用水量为9 576 m3/a。新鲜水用量共计265 946 m3/a,另需蒸汽量为47 417 t/a。(www.daowen.com)
已建项目满负荷运行设计水平衡图见图13-1,规划建设项目设计水平衡图见图13-2,总水平衡图见图13-3。
图13-1 现有项目满负荷运行时设计水平衡图 (单位:m3/a)
图13-2 规划建设项目设计水平衡图 (单位:m3/a)
图13-3 设计总水平衡图 (单位:m3/a)
(三)设计参数的合理性识别
1.间接冷却循环水系统
本建设项目循环冷却水系统实行密闭循环,全部回收,循环水量为2 720 m3/h,即1 958.4万m3/a,循环给水温度为32℃,循环回水温度为40℃。经计算,循环水场蒸发损失水量为203 673 m3/a,吹散损失为19 584 m3/a,排污水量为48 307 m3/a,吹散损失系数为0.1%,蒸发损失系数为0.13%,符合《企业水平衡测试通则》(GB/T 12452-2008)中的相关规定;冷却循环水的浓缩倍率为4.0,符合《石油化工循环水场设计规范》(GB/T 50746-2012)“循环水平均浓缩倍数N应根据企业的原料、产品、工艺流程和补充水水质确定,以新鲜水作为循环水补充水时,化工企业不应小于4.0”的相关规定要求。
按照《节水型企业评价导则》(GB/T 7119-2018)规范计算间接冷却循环率为98.63%。
2.除盐水处理系统
该系统采用反渗透法制取除盐水,项目除盐水用量为13 032 m3/a。除盐水处理系统产水率为72%,符合相关设计标准,处于行业领先水平;出水指标满足二级脱盐水指标要求,水质满足生产用水指标要求。
3.生活用水系统
项目员工生活用水量为3 555 m3/a,劳动定员237人,年工作天数300 d(7 200 h),厂区人均生活用水量为50 L/人·d,符合《建筑给水排水设计规范》(GB 50015-2003)规定“员工用水定额为每人每班 40~60 L”和《山东省节水型社会建设技术指标》中120 L/人·d的控制指标要求,取值合理。
项目设计绿化用客水量为9 576 m3/a,绿化面积为23 940 m2,绿地用水为2.0 L/m2·d,符合《室外给水设计规范》(GB 50013-2018)中“绿化浇洒用水定额:1.0~3.0 L/m2·d”的要求。
(四)污废水处理
本建设项目排水系统采用雨污分流制,包括生活污水排水系统、生产废水排水系统、雨水排水系统,生产废水包括生产工艺废水、循环冷却系统排水、水处理系统浓水、水洗塔废水、设备冲洗废水和水环真空泵废水。
生产工艺废水、设备冲洗废水和水环真空泵废水等高浓度有机废水,全部收集后排入催化焚烧装置焚烧处理;其他生产废水、生活污水和初期雨水收集后经厂区污水处理站处理达到《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962-2015)中规定的B等级以及污水处理协议规定的水质标准后,经DN80 mm碳钢管线排入园区污水处理厂进一步处理,最终经齐鲁石化排海管线排海。
(五)用水水平指标计算与比较
1.用水重复利用率R
式中:R为重复利用率;
Vr为在一定的计量时间内,企业的重复利用水量,单位:m3;
Vi为在一定的计量时间内,企业的取水量,单位:m3。计算结果:19 626 675÷19 943 204×100%=98.41%2.间接冷却水循环率Rc
式中:Rc为间接冷却水循环率;
Vcr为间接冷却水循环量,单位:m3/a;
Vcf为间接冷却水循环系统补充水量,单位:m3/a。计算结果:19 584 000÷19 855 564× 100%=98.63%3.排水率Rd
式中:Rd为排水率;
Vd为总外排废水量,单位:m3/a;
Vf为生产过程中新水量,单位:m3/a。计算结果:60 323÷316 529×100%=19.06%4.单位产品取水量Vui
式中:Vui为单位产品取水量,单位:m3/t;
Vi为一定计量时间内,企业取水量,单位:m3;
Q为一定时间内产品产量,单位:t。
计算结果:327 588.1÷274 000=1.20(m3/t)
通过计算得出,公司设计聚醚多元醇用水量为1.20 m3/t。经调研,该产品尚无国家用水定额规定和标准。本次论证参考《安徽省行业用水定额》(GB34/T 679-2014)中聚酯的取水定额为1.5~1.7 m3/t、《河北省地方标准用水定额 第2部分:工业取水》(GB13/T 1161.2-2009)中聚氨酯的产品取水考核值1.32 m3/t,公司设计单位产品取水量优于相关地方定额标准。
与《节水型企业 石油炼制行业》(GB/T 26926-2011)“企业蒸汽冷凝水回收率≥60%”相比,建设项目蒸汽冷凝水回收率为90%,达到节水型企业技术考核指标。工业用水重复利用率为98.41%,符合《山东省节水型社会建设技术指标》规定的工业用水重复利用率为85%的控制指标,优于2016年淄博市平均工业用水重复利用率96.1%。建设项目间接冷却水循环率98.63%,浓缩倍率为4.0,符合《石油化工循环水场设计规范》(GB/T 50746-2012)相关规定要求。企业污水回用率为0,这与《节水型企业 石油炼制行业》(GB/T 26926-2011)所要求的污水回用率大于等于50%相比存在很大差距。因此,企业需要进一步采取措施回收利用厂区污水。
(六)节水潜力分析
建设项目设计水洗塔补水、水环真空泵补水使用新鲜水,因水洗塔用于处理项目产生低浓度废气,对水质要求较低,建议使用循环冷却系统排污水代替,可节省客水800 m3/a;水环真空泵用水对水质的要求同样较低,建议使用循环冷却系统排污水作为补充水,可节省客水625 m3/a,共计可节省1 425 m3/a。
(七)合理核定取用水量
经上述分析和优化,核定该项目全年合理用引黄引江客水量为26.452 1万m3/a,较设计用水核减1 425 m3/a,核定后的水平衡图见图13-4。用水指标计算结果为:用水重复利用率98.42%;排水率18.69%;废水回用率2.36%;单位产品取水量1.19 m3/t。
图13-4 建设项目核定后的水平衡图 (单位:m3/a)
即该新材料科技有限公司聚醚多元醇单位产品取水量为1.19 m3/t。上述计算结果表明,建设项目核定后的用水指标均优于公司2017年实际运行用水效率指标。
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