污染源治理技术系统之石化行业全过程控制成套技术
针对当前河湖流域主要污染源类型及治理技术需求，考虑首先通过流域产业结构调整控污减排，建立优化的社会经济发展模式，从源头上削减污染源，减少整个流域污染物排放量；在此基础上，通过经济可行的污染源治理工程措施，对流域重点污染源，包括工业点源、城镇生活及面源、乡镇与村落的生活污染、农田径流污染、畜禽养殖污染等进行治理，使其达标（或提标）排放。按上述思路形成由源头减排—达标（提标）排放两大环节组成的涵盖流域主要污染源治理的技术体系，支撑流域污染负荷减排。本文介绍的是污染源治理技术系统中工业点源治理技术类别下的石化行业全过程控制成套技术。
1、问题与技术需求
石化行业废水排放量及主要污染物排放量在工业行业中的比重排在前三位，其中，石化工业废水排放为全国工业行业的第二位：COD、氨氮、石油类、重金属(汞、镉、六价铬、铅、砷)排放量分别居全国工业行业的第三、第一、第二、第三位。我国已经初步形成了由源头减排技术+典型废水处理技术构成的石化废水处理技术架构，与其他发达国家相比，我国石化行业废水治理技术还存在明显差距，废水治理效果亟待加强。主要表现在污染物控制技术体系还不完善，适用的差异化、针对性强和前瞻性的污染控制技术储备不足，某些污水处理工艺运行不够稳定，影响了石化行业废水中常规污染物和特征污染物的减排。石化废水的水质十分复杂，利用单一的处理方法很难达到较好的稳定运行效果，其污染控制越来越强调各种方法的有机结合，以便充分发挥各自的优点和特色，降低处理成本，并获得最佳的处理效果。石化行业全过程控制就是从清洁生产与分质处理的角度考虑的出水水质好、工艺运行稳定、处理成本低的集成工艺技术体系。
2、成套技术组成
石化行业全过程控制技术体系包括污染源解析技术、生产工艺管理减排技术、分质处理策略、预处理技术、特殊污染物高效处理技术、有毒有机物深度处理技术、全过程综合减排优化技术。
（1）石化废水中污染物的源解析技术
工业产品类型众多，工艺类型多样，各生产装置之间以及同一生产装置的不同排水节点之间废水水质、水量差别很大，所排放污染物的种类和数量也存在很大差异。工业废水污染物排放源解析是实现全过程控制的基础和前提。通过源解析可以建立各排水节点的排放清单，确定重点控制的污染物种类和关键控制节点。工业废水污染物源解析的关键在于建立废水中污染物的分析方法。
（2）生产工艺改进和废水中污染物的管理减排技术
工业废水中的污染物大部分来自未利用的原料、未回收的产品、未进入产品的辅助材料以及生产过程中形成的副产物、原料中的杂质等。因此，通过原料优选和生产工艺改进、减少原料中的杂质含量、提高原料利用率和产品回收率、减少副产物的生成量、使用易降解辅助材料等的实施，将有效减少废水中污染物的含量，实现源头减排。通过加强生产管理和反应条件优化也将有效降低废水中污染物的含量，有利于后续废水的处理。
（3）石化废水的分质处理技术
生产装置各工段所产生的废水的水质、水量特性可能存在较大的差异。若按照工业废水治理的传统思路把几股特性差异较大的废水混合收集后进行处理，尽管废水的处理流程可能得到一定的简化，但混合后废水的组成将变得更加复杂，不利于废水中有用物料的回收：同时，废水中目标性组分可能被稀释，如采用物理化学工艺等进行处理，处理水量增加导致处理成本和设备投资将大幅增加，甚至会导致处理效率下降。因此，应综合各排水节点的废水水质特征和处理工艺的技术特性，采取分质处理策略以实现污染物的高效减排。
（4）石化废水预处理技术
工业废水预处理技术主要包括有机物分离与资源化技术和有机污染物强化降解技术两大类。有机物分离与资源化技术常用于工业废水中高浓度有机物的分离回收，方法包括萃取、精馏、汽提、吸附、膜分离、混凝沉淀、气浮等。许多从废水中回收有机物的操作单元目前已经作为生产工艺的一部分。从废水中分离回收高浓度的废物，一方面可以大大地降低废水后续处理单元的负荷：另一方面也可以从废水中回收有用物料，节约资源，降低生产成本，具有较好的经济效益。污染物强化降解技术适用于某些有机废水，其在进入生物处理前通常需强化降解预处理，以降低废水毒性、提高废水可生化性，防止其“穿透”废水生物处理设施或在污泥中富集。因此，有效可行的强化降解技术是难降解有机废水处理的关键。目前研究和应用的强化降解技术主要包括高级氧化技术、催化还原处理技术等，技术储备尚显不足。
（5）特殊污染物高效生物处理技术
生物处理过程利用微生物，主要是细菌的代谢作用，实现污染物的脱毒和降解，是有机废水处理系统中最重要的过程之一。开发工业废水污染物尤其是有毒有机物高效生物处理技术，关键在于培养和保持能够适应工业废水特点的高效菌群，如具有耐受高含盐、高温、高冲击负荷、高毒性等特点的微生物。
（6）深度处理与有毒有机物减排技术
经过预处理和生物处理，废水CODcr:等指标已经基本达到排放标准的要求，但残余的CODcr.主要由传统生物处理中难以去除的难降解有机物组成，一旦进入受纳水体可作长距离的传输，危害水体的水生态安全。因此，削减综合污水处理厂出水中的有毒有机物是污染物减排的另一技术需求。目前，膜分离等技术在综合污水处理厂的有毒有机物减排中已得到应用，可实现污水资源化，但由于缺乏对浓缩液的处理技术而没有真正实现污染物的减排。
（7）大型工业联合体污染物全过程综合减排优化技术
目前针对单套生产装置的污染物减排技术研究较多，而对于工业园区或工业联合体中多套生产装置共存条件下污染物综合减排的研究较少。大型工业联合体污染物减排优化的目的在于在达到同等甚至更高水平污染物减排的基础上，从生产装置和废水处理设施(包括预处理设施和综合污水处理厂)整体优化的角度出发，通过生产装置污染物减排控制点识别，生产装置内部的废水预处理和有机物料回收，生产装置间废水和有机物的资源化利用，生产装置、废水预处理装置和综合污水处理厂的联合优化，实现废水处理成本的降低和废水及有机物料的资源化。
3、成套技术特点
技术创新性或突破的技术难点：石化行业全过程控制成套技术的目标是研究石油炼制装置废水分质处理循环利用、基于废水污染物源头减排的合成树脂清洁生产、石化园区污水处理厂运行优化与节能降耗等瓶颈技术，开展石化废水污染源解析和石化行业废水污染控制技术综合评估，构建石化废水污染全过程控制技术系列，编制行业发展蓝皮书、设计指南、技术综合评估等报告，形成石化行业全链条废水污染全过程控制集成技术。
“十一五”技术突破主要集中在污染源解析(废水中未用原料分析、产品分析、原料杂质分析)、生产工艺改进管理减排(原辅料优化与改进、生产条件改进)、形成分质处理方案、识别生产装置减排点等方面，从全过程控制的环节来看以末端无害化和资源回用技术为主。
技术就绪水平提高情况：目前该成套技术就绪度总体达到7级(图1).
图1 石化行业水污染控制技术成熟度雷达图
技术不足与发展分析：石化行业现有废水污染控制技术仍以末端处理技术为主，源头减量技术和过程资源化技术缺乏，建议未来以石化行业废水污染源解析结果和废水污染控制技术综合评估结果为指引，进一步研发废水污染源头减量技术和过程资源化减排技术，从而进一步完善所建立的石化废水污染全过程控制技术系列
4、关键技术及其适用性
表1为水专项“十一五”期间石化行业关键技术清单。
表1 水专项“十一五”石化行业关键技术清单
