來源:中國石化報 時間:2025-02-10 09:22
當(dāng)前,隨著工業(yè)化進程的加快和環(huán)境壓力的日益增大,環(huán)境保護已成為關(guān)乎國家可持續(xù)發(fā)展與人民福祉的重大課題。集團公司2025年工作會議強調(diào),要堅持以習(xí)近平生態(tài)文明思想和習(xí)近平總書記關(guān)于安全生產(chǎn)、健康中國重要論述為指導(dǎo),牢固樹立以人為本、安全第一、環(huán)保優(yōu)先理念,全面提升本質(zhì)安全環(huán)保水平,以高水平HSE業(yè)績?yōu)榧瘓F公司高質(zhì)量發(fā)展提供堅強保障。中國石化在推動經(jīng)濟發(fā)展的同時,積極踐行綠色發(fā)展理念,將土壤修復(fù)與廢水治理作為企業(yè)社會責(zé)任的重要組成部分,逐步構(gòu)建起一套涵蓋源頭防控、過程控制、末端治理的全過程環(huán)境管理體系,努力探索出一條生態(tài)效益與經(jīng)濟效益并重的綠色發(fā)展之路。本版展示了中國石化部分企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和具體實踐,敬請關(guān)注。
微生物:土壤的綠色修復(fù)者
□中國石化石油勘探開發(fā)研究院 許科偉 王再峰
土壤石油污染已成為當(dāng)前環(huán)境領(lǐng)域研究的焦點和亟待解決的問題之一。常用的石油污染土壤修復(fù)方法主要包括物理、化學(xué)和生物修復(fù)方法,其中生物修復(fù)是一種成本較低且環(huán)境友好的可持續(xù)修復(fù)技術(shù),微生物修復(fù)是生物修復(fù)的狹義概念。相對于傳統(tǒng)污染土壤修復(fù)技術(shù),微生物修復(fù)技術(shù)是最經(jīng)濟的一種,其費用為熱處理費用的1/4~1/3。
微生物修復(fù)技術(shù)是指通過向污染土壤或地下水中投加高效降解微生物或營養(yǎng)物質(zhì),同時為微生物創(chuàng)造適宜的水分、氧氣、pH值等生長條件,通過促進微生物降解環(huán)境中的有害物質(zhì)或降低污染物毒性達到修復(fù)目的。微生物、營養(yǎng)物質(zhì)和生長條件是決定微生物修復(fù)成功的3個關(guān)鍵因素,因此,微生物修復(fù)研究面臨3個重要挑戰(zhàn):一是孤獨癥,高濃度的石油烴超出了環(huán)境中土著微生物的耐受能力,菌種的種類和數(shù)量大大減少,急需開發(fā)高效降解微生物菌劑;二是饑餓癥,石油烴的降解需要足量的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì),過高濃度的石油烴使得微生物降解所需的營養(yǎng)物質(zhì)供不應(yīng)求,急需開發(fā)營養(yǎng)劑和功能助劑;三是窒息癥,石油烴密度小、乳化能力低,容易與土粒粘連,影響土壤通透性,導(dǎo)致好氧微生物無法獲取足夠的氧降解石油烴,急需開發(fā)微生物生長代謝適宜條件的修復(fù)工藝。
石油勘探開發(fā)研究院在廣泛開展國內(nèi)外調(diào)研、自主設(shè)計研發(fā)裝備及大量方法試驗的基礎(chǔ)上,與江蘇油田、華東油氣經(jīng)過5年的聯(lián)合攻關(guān),取得了突破性進展:
第一,構(gòu)建高通量篩菌平臺,靶向化制備菌劑,實現(xiàn)了“一地一策”污油高效降解。從污染時間較長的老化石油污染土壤中,成功富集分離純化了能夠高效降解石油烴菌及表面活性劑產(chǎn)生菌;開發(fā)了長效、低成本生物修復(fù)菌劑,制備周期短于1個月,機械強度高、耐環(huán)境沖擊、可避免與土著菌競爭。
第二,形成綠色預(yù)處理技術(shù),提高生物可利用性,實現(xiàn)與生物修復(fù)模塊無縫銜接;將生物表面活性劑破乳與超聲除油技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)污油最大限度的回收,油泥含油濃度降低到3%~5%。在不引入生物抑制藥劑的基礎(chǔ)上,回收高濃度污油,降低油泥含油量;提高油泥生物可利用性。
第三,研制快速化、模塊化、智能化的生物修復(fù)設(shè)備,提高了修復(fù)系統(tǒng)穩(wěn)定性,現(xiàn)場工業(yè)化應(yīng)用效果明顯;研制了油泥預(yù)處理(包括篩分、破碎與混合調(diào)理)、橇式生物箱,以及在線監(jiān)測調(diào)控溶氧、pH和濕度的一體化工藝設(shè)備。4個月內(nèi)可將油泥含油量從3.49%降至0.27%,同時制劑成本節(jié)省90%,工藝設(shè)備節(jié)能降耗30%。
恢復(fù)污染土壤原有生態(tài)功能是一個長期復(fù)雜的系統(tǒng)工程,還需要進一步發(fā)展微生物修復(fù)強化技術(shù),提升技術(shù)的應(yīng)用效率。
一是研發(fā)新型環(huán)境友好的微生物固定載體,提升微生物活性與修復(fù)效率。隨著材料科學(xué)的發(fā)展,利用一些高分子復(fù)合材料、納米材料等性能優(yōu)良的材料作為微生物的載體,可以有效地提升微生物的活性及降解效率。
二是在挖掘現(xiàn)有高效微生物資源的基礎(chǔ)上,利用基因工程技術(shù)研發(fā)高效降解工程菌。隨著微生物組學(xué)和基因工程技術(shù)的發(fā)展,利用基因強化與沉默技術(shù)開發(fā)高效的工程菌株成了當(dāng)下的研究熱點。
三是構(gòu)建面向工程化應(yīng)用的聯(lián)合修復(fù)技術(shù)。結(jié)合我國典型污染場地和土壤的特征,融合環(huán)境工程、水利學(xué)、環(huán)境化學(xué)及土壤學(xué)等多學(xué)科手段,構(gòu)建因地制宜的污染土壤修復(fù)工程技術(shù)包,可為未來的土壤石油烴污染修復(fù)乃至環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域提供更廣闊的應(yīng)用前景。
勝利油田:指揮微生物 “廢土”變“寶地”
□任厚毅
半年來,勝利油田石油工程技術(shù)研究院微生物所主任師丁明山和同事們先是通過淋洗方法解決退役的井場土壤中含油量高的問題,再分離篩選出適合這塊地修復(fù)的嗜烴微生物,讓它們在土壤中繁殖,最后移植配伍性好的植物類型,實現(xiàn)了土壤的達標治理,讓“廢土”變“寶地”。
近年來,勝利油田充分發(fā)揮石油微生物技術(shù)綠色環(huán)保優(yōu)勢,致力于形成退役井場、站庫土壤的生物無害化處置技術(shù),建立針對性的修復(fù)技術(shù)體系。
油井開發(fā)早期作業(yè)、井口溢流致使原油灑落在周圍的土壤上。生物修復(fù)技術(shù)是利用特定微生物對沉積物和原油進行降解,從而實現(xiàn)徹底無害化處置的綠色技術(shù),由于該技術(shù)僅使用微生物及其激活劑,不涉及大型的儀器設(shè)備,處理成本比熱解、焚燒等技術(shù)低50%,成為油田土壤修復(fù)的優(yōu)選技術(shù)。
“如今可以應(yīng)用生物技術(shù)修復(fù)土壤,得益于30多年來石油微生物技術(shù)的發(fā)展。”勝利油田微生物技術(shù)首席專家汪衛(wèi)東介紹,“我們已經(jīng)建成國內(nèi)最大的微生物菌種庫,已培育500多株不同功能的菌株,能適應(yīng)各種地下環(huán)境?!?/p>
不同的土壤中有不同的微生物菌種,即使相同的土壤也要配對不同的生物修復(fù)菌。
“油污等沉積物隨時間在土壤中發(fā)生遷移和轉(zhuǎn)化,原油組分呈現(xiàn)重質(zhì)化趨勢,與泥砂的結(jié)合非常緊密,板結(jié)程度高,鹽堿度高,處理難度大。我們只能以重質(zhì)原油為唯一碳源選育高降解率烴降解菌。”丁明山說。
首先,他們通過分子生物技術(shù)鑒別微生物的菌屬,然后,利用耐鹽實驗評價篩選菌株對礦化度的耐受范圍,確定菌劑的適用鹽堿度界限,最后,在此基礎(chǔ)上復(fù)配形成針對不同地區(qū)土壤的生物修復(fù)菌劑。
由于井場、站庫土壤板結(jié)程度高,微生物菌劑接觸效率很低。怎樣讓菌劑充分與土壤發(fā)生作用成為難題。對此,他們篩選了粉碎預(yù)處理工藝及設(shè)備,建立了機械粉碎+生物填料復(fù)合工藝,有效實現(xiàn)了板結(jié)土壤改良并提高土壤溶氧性,大幅提高了微生物菌劑的接觸效率。
為了讓微生物菌劑生長壯大,他們優(yōu)化營養(yǎng)體系,構(gòu)建了包括速效激活營養(yǎng)體系和緩釋激活體系,有力保障了修復(fù)菌劑的營養(yǎng)供給。
微生物技術(shù)的一個主要特點是“柔和”。如果遇到含油量很高的土壤,小小的微生物修復(fù)菌也只能“望‘油’興嘆”。于是科研人員引入綠色淋洗技術(shù),和生物修復(fù)技術(shù)進行耦合。首先通過化學(xué)淋洗大幅降低油污土壤中的油含量,再通過微生物菌劑實現(xiàn)深度修復(fù)。
面對城鎮(zhèn)、村莊等人口密集區(qū)不宜頻繁施工的問題,科研人員又開始研究低成本、低勞動密度的微生物+植物修復(fù)技術(shù)。
在普查勝利油區(qū)鹽堿地常見植物基礎(chǔ)上,科研人員選育適用于與微生物修復(fù)聯(lián)用的植物,從鹽堿度耐受范圍、嗜烴功能、與微生物配伍性等方面著手,獲得配伍性好的植物類型,并掌握該類植物的生長規(guī)律與培育方法。該技術(shù)實施后有效減少了土壤翻耕頻次,大幅度降低勞動強度,減少環(huán)境干擾。
截至目前,科研人員已在勝利油區(qū)完成65個退役井場等的原位修復(fù)試驗,涉及陸地、灘涂,修復(fù)后恢復(fù)了土壤的正常功能,并達到工業(yè)用地環(huán)保要求,為黃河口國家公園、黃河兩岸生態(tài)保護和綠色油田建設(shè)提供了有力技術(shù)保障。
【專家說】
勝利油田石油工程技術(shù)研究院微生物所主任師 丁明山:
生物修復(fù)技術(shù)環(huán)保、經(jīng)濟便捷、投入少,處置徹底。油區(qū)即將退役的站庫和井場需要進行無害化治理,而這類土壤不適于轉(zhuǎn)移處置,生物原位修復(fù)為其達標處置提供了一種可行的解決方案。目前,高性能修復(fù)菌劑的開發(fā)、組合使用方式是國內(nèi)外生物修復(fù)技術(shù)研究的熱點和重點。從技術(shù)推廣應(yīng)用上來看,生物修復(fù)具有較高的技術(shù)門檻,不同土壤類型、污染程度、污染物類型、水文地質(zhì)、氣候環(huán)境等因素對生物修復(fù)影響非常大,這就要求對每一塊污染場地制定針對性的修復(fù)方案。此外,修復(fù)過程的監(jiān)控和動態(tài)調(diào)整也非常重要。
五建公司:挖地三尺 土壤的“新生”之旅
□陳 薇
大地孕育萬物,空氣和水質(zhì)的清潔與否一目了然,但土壤的“疾病”往往撲朔迷離。
在都市化和工業(yè)化的浪潮中,土壤污染問題逐漸浮出水面。面對這一挑戰(zhàn),五建公司投身于土壤修復(fù)工作,從精確的“健康診斷”到系統(tǒng)的“治療計劃”,再到創(chuàng)新的“資源再生”,在這場關(guān)乎后代福祉的土壤修復(fù)攻堅戰(zhàn)中譜寫出一曲動人的大地重生之歌。
土壤“體檢”:向下三尺,把脈問診
2022年,在北京遠郊的固廢處置場,一場關(guān)于土壤健康的“救援行動”正在緊張進行。
為了精確“診斷”該地塊的土壤及地下水狀況,五建公司環(huán)境修復(fù)團隊挖地三尺,打了13個土壤及固廢采樣孔,建立了地下水監(jiān)測井網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)采集了近200組孔位垂直剖面上表層土、次生土層、深層土等不同土層及地下水環(huán)境樣品。
“這種高頻次、大規(guī)模的采樣,就像給土地做了一次全面的CT,確保獲得的數(shù)據(jù)全面又有代表性?!蔽褰ü经h(huán)保節(jié)能中心經(jīng)理助理周龑說。
隨后,這些樣品被送到專業(yè)實驗室接受一系列環(huán)境化學(xué)分析,包括基本的理化特性測試、復(fù)雜的元素分析等,這些數(shù)據(jù)作為土壤的“診斷報告”,為后續(xù)風(fēng)險評估和修復(fù)方案的制定提供了堅實的科學(xué)基礎(chǔ)。
此外,項目團隊還將EVS(三維地質(zhì)建模)技術(shù)用于土壤調(diào)查領(lǐng)域,對采集到的數(shù)據(jù)進行空間分析和可視化處理,繪制出精確的固廢污染分布圖和可利用資源質(zhì)量圖,有助于團隊更深入地理解土壤狀況。
“通過這樣的綜合性調(diào)查,既能準確診斷出土壤‘病癥’,又能發(fā)現(xiàn)蘊藏其中的‘寶藏’,為實現(xiàn)生態(tài)效益與經(jīng)濟效益的雙贏奠定了基礎(chǔ)?!敝荦屨f。
精準“治療”:對癥下藥,科學(xué)修復(fù)
確診了“病情”,就要對癥下藥。土壤的“體檢”結(jié)果顯示,固廢樣品中磷酸鹽、氨氮、化學(xué)需氧量、石油類、動植物油、甲醛等11種特征污染物的浸出液濃度,均已超出《污水綜合排放標準》第二類一般工業(yè)固體廢物的規(guī)定限值。
這場針對土壤的“康復(fù)手術(shù)”,既要精準的技術(shù),又要系統(tǒng)的思維。項目團隊全面評估了填埋區(qū)域土壤和地下水的污染風(fēng)險、修復(fù)效果及未來的用地規(guī)劃需求,以“清挖+資源化利用處置+生態(tài)綠化”的方案開展綜合治理。
面對腐殖土,項目團隊改變傳統(tǒng)思路,采用燒結(jié)磚協(xié)同處置技術(shù)。該技術(shù)基于熱力學(xué)原理,通過精確控制溫度和氣流,使土壤中的有機污染物得以揮發(fā)或分解,不僅處理污染物效率顯著,而且實現(xiàn)了腐殖土資源化利用。
對于含有重金屬復(fù)合污染土壤和廢保溫棉等,項目團隊采用多源固廢資源化零填埋處置技術(shù)裝備。該技術(shù)裝備采用高效球磨設(shè)備、霧化干燥、噴霧造型、燒結(jié)等方式,利用工藝過程中的多級高溫環(huán)境,將腐殖土與保溫棉原料混合,在超過1400攝氏度的高溫下進行處理,消除多種污染物,并將廢保溫棉轉(zhuǎn)化為資源,一舉多得。
在地下水治理方面,項目團隊更是下足了功夫。“我們通過詳細刻畫地質(zhì)模型,摸清了裂隙優(yōu)勢通道,有針對性地制定了水力驅(qū)替修復(fù)技術(shù)方案?!表椖繄?zhí)行經(jīng)理朱鑫介紹,這項技術(shù)有效地利用了污染物通過地下裂隙通道優(yōu)先輸送途徑,將地下滲濾液輸送至下游收集池,確保每一滴地下水都達到標準。
在全方位、精準治療措施的幫助下,曾經(jīng)遭受污染的土地正在逐步恢復(fù)生命力,重獲新生。
資源“再生”:變廢為寶,創(chuàng)新發(fā)展
修復(fù)土壤并非故事的終章。
在土壤修復(fù)的過程中,項目團隊精心研發(fā)了一套高效的分類處理系統(tǒng),巧妙地結(jié)合了預(yù)處理、磁選、風(fēng)選、篩分等多個環(huán)節(jié),將原本無用的建筑垃圾、固體廢棄物及各類骨料外加劑,轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的半成品機制砂石,以及環(huán)保磚、燒結(jié)磚等高附加值建筑產(chǎn)品。
“在物質(zhì)轉(zhuǎn)化的每一個環(huán)節(jié),我們都精益求精,確保產(chǎn)品的質(zhì)量和實用性。”周龑說,“經(jīng)過嚴苛的檢測,我們的環(huán)保磚、燒結(jié)磚等產(chǎn)品不僅具備高強度和良好的耐磨性,而且擁有出色的保溫隔熱性能?!?/p>
據(jù)統(tǒng)計,該系統(tǒng)年處理固廢量近50萬噸,充分挖掘了廢棄物的價值,推動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的綠色轉(zhuǎn)型,為資源的循環(huán)利用和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展開辟了新的道路。
【專家說】
五建公司環(huán)保節(jié)能中心經(jīng)理助理 周 龑:
五建公司在土壤修復(fù)及填埋場整治領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新頗具亮點,通過對土壤結(jié)構(gòu)的“精細刻畫”,可全面精確地診斷土壤污染狀況。在此基礎(chǔ)上,我們還引入了燒結(jié)磚協(xié)同處置和多源固廢資源化零填埋處置等多項技術(shù),大幅提高了土壤修復(fù)的效率,實現(xiàn)了固廢資源的高效轉(zhuǎn)化利用,推動了循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
西南油氣:低溫蒸餾 地層水搖身變“寶”
□薛 婧 王 平
“我們率先在國內(nèi)采用低溫蒸餾工藝處理采氣地層水,實現(xiàn)變廢為寶,為川西中淺層氣藏環(huán)保開發(fā)作出積極貢獻?!蔽髂嫌蜌獠蓺庖粡S地層水綜合利用大隊隊長蔣德偉說。
川西中淺層氣藏是西南油氣開發(fā)最早、貢獻最久的油氣田,已滾動開發(fā)40余年,氣井普遍產(chǎn)水,平均含水飽和度達42.5%。隨著開發(fā)進程逐漸加快,地層水隨天然氣大量涌出地表,每日產(chǎn)水720立方米,且水質(zhì)復(fù)雜,氯、鈣、鎂等含量較高。
多年前,常規(guī)的地層水處理工藝成本高、規(guī)模受限、難以達到氯排放限值,達標處置始終是橫亙于氣藏高效開發(fā)的一大難題。
2009年,西南油氣采氣一廠科研人員廣泛調(diào)研,從輕工制鹽行業(yè)找到了門道。制鹽是通過低溫多效蒸餾工藝分離出氯,蒸餾后的水能滿足排放標準?!胞}礦鹵水和川西中淺層產(chǎn)水層層位相同、成分類似,如果能引進制鹽方法處理地層水,環(huán)保又經(jīng)濟。”蔣德偉說。
2010年,“高氯廢水無害化處理先導(dǎo)性試驗項目”啟動。他們組建地層水綜合利用站,派出技術(shù)團隊到自貢“取經(jīng)”,全面了解了低溫蒸餾制鹽工藝原理、流程、關(guān)鍵參數(shù)控制措施。
2012年,國內(nèi)首座采氣地層水低溫蒸餾處理先導(dǎo)試驗裝置一期工程投產(chǎn),設(shè)計處理規(guī)模每日360立方米。在低溫蒸餾處理裝置里,地層水通過多級蒸發(fā)罐、末端真空泵,在負壓低溫狀態(tài)下沸騰、結(jié)晶,析出工業(yè)鹽、生成母液,冷凝水達標排放。此外,裝置最初熱源由鍋爐蒸汽提供,后幾級蒸發(fā)罐熱源由前一級蒸發(fā)罐地層水蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽提供,實現(xiàn)節(jié)能降耗。
2014年,低溫蒸餾裝置二期工程投產(chǎn),日處理規(guī)模達到700立方米,進一步提高了地層水處理能力。截至目前,兩套裝置累計處理氣田地層水超255萬立方米,生產(chǎn)工業(yè)鹽超18萬噸。
“我們確保每一滴外排水都達到排放標準?!笔Y德偉說。采氣地層水低溫蒸餾處理后,冷凝水將在地層水綜合利用站進行第一次檢測,主要檢測氯根、氨氮、COD(化學(xué)需氧量),指標合格后隨管網(wǎng)輸送至外排水口,在這里進行人工、在線兩級再檢測,確保達標率100%。
【專家說】
西南油氣采氣一廠副廠長 周志林:
西南油氣針對添加泡排藥劑、起泡性強的地層水,形成“預(yù)處理+生化+膜+蒸餾”工藝,優(yōu)化了低溫蒸餾水處理工藝,真正做到清潔能源清潔開發(fā)。新工藝先進行除油、降低硬度處理,再進入生化系統(tǒng),在微生物作用下將有機污染物分解成較小的、較簡單的化合物。生化完成的地層水進入膜系統(tǒng),利用膜對不同物質(zhì)透過能力的差異,分離水中離子、分子和雜質(zhì),使其生成部分可達標外排的潔凈水,余下含雜質(zhì)的濃水繼續(xù)蒸發(fā),最終產(chǎn)生鹽和冷凝水。
江蘇油田:“食油”微生物讓地層喝上“優(yōu)質(zhì)水”
□徐博誩聞 屈 霜
隨著江蘇油田韋2站采出水生化系統(tǒng)正式投入運行,采出水生化處理技術(shù)已在江蘇油田14座站點應(yīng)用,年處理油田采出水量占總處理量的50%以上。
江蘇油田采出水硫化物含量普遍較高,傳統(tǒng)“沉降+過濾”方法除油效果不夠理想。加之各區(qū)塊中低滲油藏居多,90%以上注入水水質(zhì)需達到A級標準,水處理技術(shù)的發(fā)展變革尤為迫切。
采出水生化處理技術(shù)具有化學(xué)劑消耗少、運行費用低、節(jié)能環(huán)保等特點,2009年,江蘇油田將其引進,但核心菌劑依賴進口,價格高昂。江蘇油田工程院潛心鉆研,歷時兩年,從成百上千種微生物中不斷富集培養(yǎng)、分離、純化,成功研發(fā)了適用于江蘇油田采出水的專性除油菌,打破國外技術(shù)壟斷,并被世界基因銀行保藏。
掌握了核心菌劑,科研人員立即投入菌劑生產(chǎn)、保存、運輸?shù)纫幌盗须y題攻關(guān)?!拔覀儗⒕鷦o損干化、高度濃縮,形成小質(zhì)量、高純度的干粉固態(tài)菌劑,既保證了菌種活性,又便于批量運輸和現(xiàn)場投加,形成了從生產(chǎn)車間到油田站庫的標準工業(yè)化流程?!苯K油田工程院注水室主任師郭鵬說。
2012年,采出水生化處理技術(shù)在江蘇油田首次應(yīng)用取得成功,站點出水水質(zhì)由原先的B級提至A級,對應(yīng)井平均注水壓力顯著下降,日注水量增加近140%。
近年來,江蘇油田積極踐行綠色發(fā)展理念,對環(huán)保要求愈加嚴格,采出水不再使用冷卻塔降溫。這意味著進入生化系統(tǒng)的水溫在50攝氏度左右,而現(xiàn)有除油菌無法適應(yīng)30攝氏度以上的環(huán)境。
面對新的挑戰(zhàn),技術(shù)團隊迅速開展以高溫除油菌研發(fā)為核心的技術(shù)升級工作,先后完成了菌種開發(fā)、評價和試驗,成功獲得GW02等多株高溫除油菌。該菌株活性高、除油效率高,可耐受30000毫克/升的高礦化度采出水,且在50攝氏度環(huán)境依然能夠高效“工作”。
2024年8月8日,江蘇油田韋2站順利投加菌劑300余公斤,經(jīng)連續(xù)監(jiān)測,生化系統(tǒng)處理后的水濁度、含油量呈持續(xù)下降趨勢,標志著自主研發(fā)的高溫菌劑首次應(yīng)用取得突破。
截至目前,江蘇油田采出水生化處理技術(shù)先后在富民、陳堡、崔莊、卞塘等采出水處理站應(yīng)用,累計處理油田采出水超2000萬立方米,節(jié)約化學(xué)劑成本600萬元以上,水質(zhì)達標率較傳統(tǒng)工藝提升10個百分點。
【專家說】
江蘇油田石油工程技術(shù)研究院油田專家 姚 峰:
采出水生化處理技術(shù)收到較好效果,科研人員找到了高性能除油菌種,形成了全新的接觸氧化生化工藝,配套多種過濾系統(tǒng),大幅提升了水質(zhì)。整套技術(shù)在高性能除油菌和低能耗膜過濾的耦合研究應(yīng)用上達到了國際先進水平。下一步,將圍繞高溫除油菌,研究優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運行參數(shù),配套生化系統(tǒng)來水預(yù)警、系統(tǒng)水質(zhì)和生物活性監(jiān)測、后端多級別過濾和濾料升級,不斷提高水處理技術(shù)水平。
鎮(zhèn)海煉化:先進水處理技術(shù)助力企業(yè)綠色發(fā)展
□張藝帆
近日,鎮(zhèn)海煉化煉油二部順利完成2號汽提污水罐清罐工作。該設(shè)備主要用于收集上游裝置含硫污水,經(jīng)有效除油、脫氣后,最終達到回用目的。
鎮(zhèn)海煉化污水處理中心集中了4個大型污水處理場、4套雨水系統(tǒng)和4套回用水系統(tǒng),污水處理規(guī)模達4450立方米/小時,雨水總排水能力達22萬立方米/小時,回用規(guī)模達3300立方米/小時。污水處理中心應(yīng)用一系列先進水處理技術(shù),通過污水、活性污泥、廢氣“三聯(lián)通”和藥劑集中管理、操作集中控制“兩集中”,形成了污水“調(diào)和”處理新模式,可實現(xiàn)動態(tài)調(diào)配污染物負荷、生化池活性污泥互補、廢氣協(xié)同處理、污水系統(tǒng)統(tǒng)一管理等,是企業(yè)打造“無廢無異味綠色石化基地”的重要支點。
早在2003年,鎮(zhèn)海煉化通過煉油達標外排污水適度處理回用技術(shù)就實現(xiàn)了污水回用,有效減少了新鮮水的用量。目前,該技術(shù)已在石化行業(yè)145家企業(yè)推廣應(yīng)用。“2023年,鎮(zhèn)海煉化實現(xiàn)累計節(jié)約回用水量1.32億立方米,約為13個西湖的水量。沒有廢棄物,只有放錯地方的資源。有了技術(shù),最難處理的廢堿液也能變清水?!辨?zhèn)海煉化公用工程二部排水區(qū)域主管黃平介紹。
鎮(zhèn)海煉化聯(lián)合大連院、工程建設(shè)公司等單位,自主研發(fā)了百萬噸級乙烯配套含硫廢堿液濕式氧化(WAO)技術(shù),解決了“卡脖子”難題。2021年10月,首套國產(chǎn)大型廢堿濕式氧化裝置在鎮(zhèn)海煉化建成投產(chǎn),填補了國內(nèi)該領(lǐng)域的空白,形成了擁有中國石化自主知識產(chǎn)權(quán)、可實施、可推廣的成套處理技術(shù)。此后,在技術(shù)人員的深入研究下,原本配套乙烯的廢堿濕式氧化裝置能同時處理煉油廢堿液和乙烯廢堿液,并且出水水質(zhì)全面優(yōu)于設(shè)計指標、優(yōu)于國外同類裝置,實現(xiàn)了工業(yè)裝置的高效、穩(wěn)定、低能耗和長周期運行。
為做好廢水治理,鎮(zhèn)海煉化還率先在煉油污水生化系統(tǒng)處理核心單元應(yīng)用了一體化生物反應(yīng)技術(shù)(IBR),在一個池內(nèi)實現(xiàn)了好氧、缺氧、沉淀功能,同時開發(fā)了一體化除磷除硬除懸技術(shù),研發(fā)了高密除磷新藥劑,有效解決了循環(huán)水排污水中磷含量高、水量大、可生化性差等問題,實現(xiàn)了高密除磷新藥劑在國內(nèi)的首次創(chuàng)新應(yīng)用。
2024年6月,鎮(zhèn)海煉化在煉油第一污水處理場新增設(shè)電脫鹽污水預(yù)處理裝置,解決了下雨時上游含油污水來水超設(shè)計處理量的問題。投用后,出水油含量遠優(yōu)于設(shè)計指標20毫克/升?!版?zhèn)?;囟谖鬯幚韴鐾队煤螅覀円荒昕梢蕴幚?300萬噸污水,全部在廠內(nèi)實現(xiàn)循環(huán)利用,實現(xiàn)了無污染、零排放。”黃平說。
【專家說】
鎮(zhèn)海煉化公用工程二部高級工程師 褚鵬飛:
先進的水治理技術(shù)對廠區(qū)及周邊環(huán)境改善起到了積極作用,鎮(zhèn)海煉化形成了我國首個工業(yè)企業(yè)觀鳥勝地就是最好的證明。每年,上千只鷺鳥在鎮(zhèn)海煉化繁衍生息,鷺鳥不會偏袒誰,只會因為生存環(huán)境,用自己的鳥巢來投票。今后,鎮(zhèn)海煉化將持續(xù)深化“無廢無異味綠色示范基地”建設(shè),建成投用鎮(zhèn)?;囟跓捰?號污水處理場,進一步提升污水集中處理能力。
濟南煉化:綠色節(jié)能脫鹽實現(xiàn)減污增效雙贏
□孫麗顏
日前,新一批33噸工業(yè)無水硫酸鈉產(chǎn)品從濟南煉化運往下游玻璃生產(chǎn)廠家。得益于催化煙氣脫硫污水除鹽裝置,高鹽廢水這個“老大難”徹底實現(xiàn)了無害化處理和資源化再利用。
濟南煉化兩套重油催化裂化裝置煙氣脫硫脫硝過程中產(chǎn)生的廢水含有大量鈉、硫酸根等鹽離子。鹽離子濃度過高,會對微生物產(chǎn)生抑制和毒害作用,對污水處理場的生化污泥活性和污水外排全鹽量穩(wěn)定達標都會產(chǎn)生影響。
針對催化煙氣脫硫高鹽廢水處理難題,濟南煉化統(tǒng)籌比選技術(shù)方案的成熟可靠性和經(jīng)濟適用性,在集團公司煉化企業(yè)中率先采用“廢水預(yù)處理+MVR蒸發(fā)濃縮+強制循環(huán)結(jié)晶”分鹽處理工藝,并于2023年3月建成投用催化煙氣脫硫污水除鹽裝置。該裝置分為蒸發(fā)和結(jié)晶單元兩部分,其中蒸發(fā)工藝系統(tǒng)集成了降膜蒸發(fā)、液體布膜和機械蒸汽壓縮(MVR)技術(shù),結(jié)晶工藝系統(tǒng)則采用了強制循環(huán)閃蒸結(jié)晶和高效傳熱技術(shù),可將上游工序排放的高鹽廢水進行高效蒸發(fā)濃縮處理,再送入分鹽結(jié)晶系統(tǒng),實現(xiàn)綠色節(jié)能脫鹽、分制高純度硫酸鈉、回收利用產(chǎn)品水的目標。
裝置開工以來,濟南煉化不斷摸索優(yōu)化運行工況,先后攻關(guān)解決了產(chǎn)品白度不穩(wěn)定、換熱器易結(jié)垢、離心機連續(xù)運行周期短等難題,目前裝置運行平穩(wěn)可靠、除鹽效果達到預(yù)期,裝置產(chǎn)出的凝結(jié)水用作循環(huán)水場補水,廢水回收率達98%,同時,分離獲得的硫酸鈉產(chǎn)品達到國家工業(yè)無水硫酸鈉Ⅱ類一等品標準,可在玻璃生產(chǎn)等企業(yè)作為原輔材料使用。
處理高鹽廢水,無異味是硬標準、硬約束。濟南煉化專門增設(shè)廢氣收集管線,將蒸發(fā)除鹽過程中產(chǎn)生的不凝氣集中回收至污水處理場RTO廢氣處理裝置處理,保證了高鹽廢水處理全過程安全可靠、清潔環(huán)保、經(jīng)濟節(jié)能。
【專家說】
濟南煉化公用工程部副經(jīng)理 公維偉:
黃河流域中心城市型煉廠的特殊區(qū)位,要求濟南煉化必須在“節(jié)水減排、保黃保泉”上干在實處、走在前列。繼高鹽廢水無害化、資源化、近零排放處理取得實效后,我們加快策劃推進原油切水單獨處理項目,對原油切水深度除油、除硬、干化除鹽,進一步降低外排水含鹽量,并為提高污水回用率創(chuàng)造條件。同時,按照“管理標準化、運行自動化、數(shù)據(jù)信息化、決策智能化”原則,我們針對新鮮水、循環(huán)水、化學(xué)水和污水系統(tǒng),統(tǒng)籌實施來水源頭監(jiān)控、水質(zhì)自動分析、泄漏自動檢測等措施,加快推動水務(wù)管理邁入全新發(fā)展階段。
新聞會客廳
中國石化在水土治理方面積累了哪些核心技術(shù)和創(chuàng)新成果?未來將圍繞哪些關(guān)鍵難題展開科研攻關(guān),打贏碧水凈土保衛(wèi)戰(zhàn)?
秦 冰:石油化工行業(yè)是我國國民經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè),也是土壤及地下水污染的重點監(jiān)管行業(yè),曾經(jīng)“石化圍江、污染繞城”是困擾行業(yè)的共同難題,但是在先進自主技術(shù)的保駕護航下,中國石化已經(jīng)帶領(lǐng)石化行業(yè)探索出了一條技術(shù)強、產(chǎn)業(yè)興、生態(tài)美的可持續(xù)發(fā)展之路。
在集團公司科技部、健康安全環(huán)保管理部的統(tǒng)籌布局下,中國石化與吉林大學(xué)等單位聯(lián)合共建石油化工污染場地控制與修復(fù)技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室,開展“大兵團”作戰(zhàn)。石油化工科學(xué)研究院、勝利油田石油工程技術(shù)研究院等產(chǎn)學(xué)研相關(guān)單位相繼開展污染場地調(diào)查與風(fēng)險評估、污染預(yù)測預(yù)警,以及智能化決策、綠色修復(fù)功能材料研發(fā)、污染場地控制與修復(fù)低碳技術(shù)等工程化應(yīng)用研究,突破關(guān)鍵核心材料與技術(shù),探索形成融合低碳、綠色、智能化的原位低擾動物理-化學(xué)-生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)體系。目前,綠色新型淋洗-生物耦合修復(fù)技術(shù)、石化場地典型污染物原位實時在線監(jiān)測技術(shù)、基于氣流遷移助劑的強化氣動力修復(fù)技術(shù)等系列技術(shù)相繼在石化企業(yè)開展工業(yè)試驗及工業(yè)應(yīng)用。
近年來,石油化工科學(xué)研究院已牽頭開展石化在產(chǎn)企業(yè)場地調(diào)查、污染風(fēng)險防控與修復(fù)項目10余個,完成石化生產(chǎn)廠區(qū)、填埋場、污水處理場等多份場地調(diào)查及200余份土壤地下水場地調(diào)查報告評審,累計完成超2萬平方米土壤修復(fù)治理,幫助大量污染土壤重返“清白”,持續(xù)為原油罐區(qū)、石化生產(chǎn)廠區(qū)、油田退役井場等重點部位污染防治及現(xiàn)場修復(fù)提供堅強科技后盾。
下一步,石油化工科學(xué)研究院將重點開展污染場地修復(fù)核心綠色材料、低碳技術(shù)攻關(guān)、關(guān)鍵工藝研究、智能化裝備研制和重大新產(chǎn)品開發(fā)等工作,探索減污降碳、協(xié)同增效、綠色可持續(xù)的土壤地下水管控與修復(fù)技術(shù),力爭為石化行業(yè)提供一批具有創(chuàng)新性和實際應(yīng)用價值的解決方案和示范案例。
隨著國家環(huán)境保護標準不斷提高,對土壤修復(fù)和廢水治理工作也提出新的要求,石油化工企業(yè)應(yīng)如何確保相關(guān)技術(shù)和項目始終符合甚至超越這些標準?
劉靜如:石油化工企業(yè)是保障國計民生的支柱產(chǎn)業(yè),在我國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展中發(fā)揮著重要的基礎(chǔ)性作用。土壤及地下水的安全可控對于企業(yè)長期經(jīng)濟效益有著至關(guān)重要的作用,是保障企業(yè)長期運行和可持續(xù)發(fā)展的命脈,更是我國生態(tài)文明建設(shè)的內(nèi)在需求,于民于企于國都有巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
中國石化高度重視生態(tài)文明建設(shè)和企業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展,所屬企業(yè)的“三廢”污染治理排放要求一直嚴于國內(nèi)外標準。安工院作為集團公司安全環(huán)保技術(shù)支撐單位,以安全風(fēng)險高的在產(chǎn)石化企業(yè)作為治理著力點,從污染的根源解決治理難點痛點問題,研發(fā)了一批適配在產(chǎn)石化安全約束條件的新型綠色高效管控修復(fù)材料技術(shù)裝備,如在產(chǎn)石化場地污染智能管控與預(yù)警平臺、土壤地下水污染低擾動精細刻畫技術(shù)、污染羽原位生物刺激修復(fù)材料與技術(shù)、水動力強化的生物反應(yīng)芯安全阻控屏障等,可滿足在產(chǎn)石化場地裝置密集、易燃易爆和連續(xù)運行的內(nèi)在安全需求,致力于構(gòu)建“邊生產(chǎn)、邊管控、邊修復(fù)”的安全綠色可持續(xù)治理體系模式,實現(xiàn)石化企業(yè)場地污染治理符合或優(yōu)于國家環(huán)境保護標準的目標。
在推動水土治理修復(fù)技術(shù)從實驗室走向工業(yè)化應(yīng)用的過程中,煉化工程公司扮演了什么樣的角色?采取了哪些具體措施來確保技術(shù)有效轉(zhuǎn)化和廣泛應(yīng)用?
何慶生:煉化工程集團始終積極踐行習(xí)近平生態(tài)文明思想,注重綠色低碳發(fā)展,實施產(chǎn)業(yè)需求牽引,在污染治理領(lǐng)域推動水土治理修復(fù)技術(shù)開發(fā)與轉(zhuǎn)化應(yīng)用。煉化工程集團發(fā)揮工程技術(shù)研發(fā)、工程轉(zhuǎn)化和工程實施的一體化優(yōu)勢,面向行業(yè)戰(zhàn)略需求,瞄準關(guān)鍵技術(shù)核心,依托重大工程項目強化企業(yè)創(chuàng)新主體地位,努力培育環(huán)保戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),推進相關(guān)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型發(fā)展。
2017年煉化工程集團決定依托五建公司、洛陽工程公司和洛陽技術(shù)研發(fā)中心,成立“中石化煉化工程集團土壤治理中心”,大力發(fā)展土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)。2018年煉化工程集團聯(lián)合系統(tǒng)內(nèi)外科研單位與高校承擔(dān)“長江經(jīng)濟帶石化類場地污染治理技術(shù)研究與集成示范”土壤、地下水領(lǐng)域首批國家重點研發(fā)計劃,推進相關(guān)技術(shù)集成示范應(yīng)用。2024年煉化工程集團五建公司牽頭聯(lián)合石科院、洛陽技術(shù)研發(fā)中心、燕山石化成功申報中國石化土壤地下水污染防控與綠色修復(fù)重點實驗室。煉化工程集團與中國環(huán)境科學(xué)研究院簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,推動相關(guān)研究成果中試驗證、放大及技術(shù)成果轉(zhuǎn)化,更好地實現(xiàn)“基礎(chǔ)研究-技術(shù)開發(fā)-工業(yè)示范-研發(fā)成果產(chǎn)業(yè)化”全過程銜接,推進土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
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