【案例】新疆新业能源化工有限责任公司中水回用及废水零排放资源化利用项目

为促进行业交流进步，便于行业同侪互学互促，推动中国环境产业转型升级。E20环境产业圈层特推出《水务行业优秀案例汇编》，汇集了近150例案例，涉及村镇污水治理、工业废水治理、工业园区废水治理、水环境治理、市政污水管网、再生水回用、污泥处理处置等领域。

项目名称：新疆新业能源化工有限责任公司中水回用及废水零排放资源化利用项目

推荐单位：中环保水务投资有限公司

参与环节：投资、建设、运营

项目所在地：新疆维吾尔自治区五家渠市经济技术开发区东工业园区

项目概况

新疆新业能源化工有限责任公司中水回用及废水零排放资源化利用第三方建设运营项目，由中环保水务投资有限公司投资、建设并运营，注册项目公司五家渠中环水务有限公司，运营期15年，总处理规模6100吨/日，包括220m³/h中水回用、66m³/h浓水回收和36m³/h高浓盐水资源化利用。

设计上回用水水质满足《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050-2017)中再生水水质指标要求，回到生产系统循环利用，实现废水零排放；高浓盐水通过蒸发、冷冻分盐结晶生产出工业级产品芒硝、氯化钠和硝酸钠。其中芒硝产品的无水基指标满足《煤化工副产工业硫酸钠》(TCCT001-2019)A类一等品，氯化钠产品满足《煤化工副产工业氯化钠》(TCCT002-2019)工业干盐一级品，硝酸钠产品参考《工业硝酸钠》(GB/T4553-2016)一般工业型合格品标准。

示范意义

本项目是实现废水资源高效利用和VOCs治理相结合的重点工程，项目位于新疆维吾尔自治区五家渠市经济技术开发区，该地区生态环境脆弱，环境保护压力较大。新疆新业能源化工有限责任公司是一家从事煤化工生产的能源企业，生产过程中产生大量废水，亟需高效处理和资源化利用，同时按照VOCs治理的需要，原有蒸发塘要退出历史舞台。本项目接纳处理新疆新业能化煤化工废水，设计总处理能力6100吨/日，包括原水预处理反洗排水、循环水排污水、除盐水系统浓水以及生化处理系统出水等各股废水的混合水，浓缩减量装置UHPRO浓水以及浓盐水脱COD的脱附废液等。

环境效益：减少废水排放，改善当地水环境质量；减少对新鲜水的依赖，缓解水资源短缺问题，将原有蒸发塘退出，实现VOCs的治理，减少大气污染。

经济效益：降低新鲜水使用量，回收有价值资源，提升企业经济效益；增强了企业的环保形象和市场竞争力，有助于获取更多市场机会和政策支持。

社会效益：项目符合国家环保政策，促进当地可持续发展，改善地区生活环境，提升企业社会形象。

本项目于2024年9月开始调试并于11月进入试运行，目前回用水水质和相关副产盐产品符合或优于设计标准。项目在环保、资源节约、经济效益、社会效益和技术创新等方面具有多重意义，对推动区域可持续发展和生态文明建设有重要作用。

项目亮点介绍

（1）先进的技术应用

膜分离技术：项目采用超滤（UF）、纳滤（NF）、反渗透（RO）、等先进的膜分离技术，确保废水处理的高效性和稳定性。

蒸发结晶技术：通过多效蒸发/冷冻结晶技术，处理高浓度废水，实现盐类的回收和废水零排放的目标。

自动化监控系统：项目配备了先进的自动化监控系统，实时监测和控制废水处理和中水回用的各个环节，确保系统高效稳定运行。

（2）显著的环保效益

废水零排放：项目实现了废水的零排放，有效减少了对环境的污染和工业园区污水处理厂的压力。

VOCs治理：实现蒸发塘退出历史舞台，避免大面积的无组织排放，保护当地大气环境。

（3）高效的资源利用

中水回用：将处理后的中水回用于生产过程的多个环节，提高了水资源的利用效率，减少了浪费。

资源回收：在废水处理过程中，回收了有价值的盐类，实现了资源的再利用，降低了生产成本。

（4）显著的经济效益

降低运营成本：通过中水回用和废水零排放，减少了新鲜水使用，提升了企业的经济效益。

资源化收益：回收的盐类可以出售或再利用，增加了企业的收入来源。

（5）社会效益

促进可持续发展：项目符合国家环保政策，推动了绿色发展和生态文明建设，提升了企业的社会形象。

改善民生：减少废水排放有助于改善当地居民的生活环境，提升生活质量。

（6）技术创新与示范效应

技术创新：项目采用了多项先进的水处理技术，推动了相关领域的技术创新和应用。

示范效应：项目的成功实施为其他地区和企业提供了借鉴，推动了类似项目的推广和应用。

（7）综合效益

环境、经济、社会效益兼顾：项目在环境保护、资源节约、经济效益和社会效益等方面实现了多重目标，具有显著的综合性效益。

（8）国家政策支持

项目符合国家关于节能减排和资源化利用的政策要求，得到了政府和企业的大力支持和鼓励。

总之，新疆新业能化中水回用及废水零排放资源化利用项目在技术先进性、环保效益、资源利用、经济效益和社会效益等方面具有多个亮点，是一项具有重要示范意义的环保工程。

项目技术工艺/装备简介

（1）技术工艺/装备名称

中水回用工艺：高效澄清+介质过滤+超滤+反渗透。

浓水工艺：高效澄清软化+介质过滤+超滤+一级弱酸阳床+COD脱除+填料式除碳+化学软化+一级RO+二级弱酸阳床+二级RO。

高浓盐水资源化工艺：

-主工艺：除碳器+细沙过滤器+螯合床+NF+UHPRO+RO。

-芒硝冷冻结晶，氯化钠三效蒸发，硝酸钠冷冻结晶。

（2）工艺/装备原理

本项目涉及到的主要工艺原理包括：化学软化(药剂软化)、介质过滤、超滤、树脂软化、特种树脂吸附COD、鼓风填料式除碳器、反渗透(RO)浓缩/纳滤(NF)分盐、臭氧催化氧化、活性炭吸附、树脂除氟、偏铝酸钠除硅、多效蒸发、冷冻结晶、振动流化床干燥、真空耙式干燥等。

（3）工艺/装备特点

高效澄清(软化)池是加药混合、反应、澄清、浓缩为一体的高效水处理构筑物，采用污泥循环加斜管沉淀技术，通过投加石灰、氢氧化钠、絮凝剂、纯碱、助凝剂、杀菌剂等，抑制水中微生物，去除水中的悬浮物、胶体、部分有机物、色度、硬度等污染物。整体设计紧凑，节约占地和土建投资，同时进行沉淀和污泥浓缩处理，回流污泥加强了接触絮凝，提高出水水质，出水水质稳定，在较大范围内不受流量或水质负荷变化的影响。

特种树脂吸附COD的树脂是一种经特殊工艺合成的有机高分子聚合物，具有特殊的芳香族化合物聚合的网状结构，孔径较小，比表面积大且带有极性。通过树脂与有机物之间的范德华力、静电作用、氢键作用等多重力的协同作用，使水溶性有机物从水相分离出来，吸附、富集在树脂层中。对煤化工废水中杂环类及含氮芳烃类的难降解有机物产生的COD、水溶性与极性COD、离子态小分子的COD、色度等都表现出优良的选择性吸附作用，并且很容易再生。

超滤是一种膜分离技术，使用压力通常为0.01-0.03MPa, 筛分孔径从0.005-0.1um,分离过程可以在常温下进行，仅以低压为推动力，耗能少；设备及工艺流程简单，易于操作、管理及维修，应用范围广。

纳滤是一种特殊而又很有前途的分离膜品种，它因能截留物质的大小约为1纳米(0.001微米)而得名，纳滤的操作区间介于超滤和反渗透之间，它截留有机物的分子量大约为200-400左右，截留溶解性盐的能力为20-98%之间。

反渗透是最精密的膜法液体分离技术，它能阻挡所有溶解性盐及分子量大于100的有机物，但允许水分子透过，反渗透复合膜脱盐率一般大于98%。它们广泛用于海水及苦咸水淡化，锅炉给水、工业纯水及电子级超纯水制备、饮用纯净水生产、废水处理及特种分离等过程。

树脂除氟工艺采用大孔型官能团为氨基磷酸的螯合型树脂，通过离子形态的转型处理可以实现选择性，去除氟化物，可以在高盐环境运行。

(偏)铝酸钠除硅的基本方法就是使溶液中的硅酸钠转化为溶解度小的化合物沉淀析出。(偏)铝酸钠溶液中铝的基本离子为 Al(OH)41-,在含硅铝酸溶液中，硅主要以Si₂(OH)²-形式存在。硅浓度高的(偏)铝酸钠溶液中也有聚合态的硅酸根离子，在浓碱高苛化比含硅酸钠溶液中，铝、硅的基本离子仍然是Al(OH)41-和 SiO₂(OH)₂²-,其他离子的含量较少。通过控制温度、接触时间和pH值Al(OH)41-和 SiO₂(OH)₂²-,在适当的条件下生成水合铝硅酸钠(钠硅渣)得以去除。

冷冻结晶工艺是利用硫酸钠或硝酸盐在低温下溶解度的变化来实现分离纯化的。在低温下，硫酸钠或硝酸盐的溶解度随温度的降低而显著下降，而其它杂质的溶解度变化较小。因此，通过控制温度，可以使硫酸钠或硝酸盐结晶出来，从而达到分离纯化的目的。

多效蒸发器主要由多个蒸发器串联组成，每个蒸发器称为一个效，在蒸发过程中物料首先进入第一个蒸发器（第一效），通过加热，物料开始蒸发产生蒸汽。这些蒸汽通过传热管进入到第二个蒸发器（第二效）。同时，第二个蒸发器内的物料被加热至沸腾温度，开始蒸发产生更多的蒸汽。同样的过程在后续的效中重复进行，直到最后一个蒸发器。多效蒸发器能将多个蒸发器串联起来，实现能量的梯级利用，大大降低能耗，同时多个蒸发器能够连续工作，提高了生产效率。

（4）应用工业领域

在石油、煤化工、制药、食品等工业园区或企业难处理废水、工业纯水、超纯水制备中有很广泛的应用。

（5）工艺/装备流程图

（6）项目部分案列照片

编辑：黄延丽