合成氨行业实施水效领跑的研究

冯志祥

(江苏省节约用水办公室，江苏 南京 210029)

合成氨行业实施水效领跑的研究

冯志祥

(江苏省节约用水办公室，江苏 南京 210029)

针对合成氨行业的生产特点，选取了合成氨企业的水效评价指标，构建了合成氨企业水效领跑者评价体系，提出了合成氨企业水效提升措施，为合成氨企业开展水效对标、达标活动提供了技术支撑。

合成氨行业；水效领跑者；评价体系；对标：达标

doi：10.3969/j.issn.1004-8901.2017.02.002

合成氨是重要的大宗化工产品。合成氨在生产过程中用水量很大，而且会产生大量高浓度氨氮废水、含氰化物的气化废水和压缩含油废水，属于典型的“双高”(高耗水、高排污)行业。但我国是一个缺水型国家，缺水性质已由工程型缺水转变为资源型缺水和水质型缺水，因此，如何按照“节水优先”的指导方针，实现行业的节水减排，以最小的水资源消耗获取最大的经济、社会、生态效益，是合成氨行业面临的必须解决的问题[1，2]。

水效领跑者是指同类可比范围内水资源利用效率处于领先水平的企业或单位。实施水效领跑者制度对增强全社会节水减排动力、推动节水环保产业发展、节约水资源、减少废水排放、保护环境具有重要意义[3-5]。因此，2016年4月16日，国家发改委、水利部等联合发布了《水效领跑者引领行动实施方案》(发改环资[2016]876号)，以期通过树立标杆、标准引导、政策激励，在全国范围内形成用水效率不断提升的长效机制，建立节水型的生产方法[6]。但该方案没有给出各行业的水效评价指标，因而缺少可操作性。为此，本文探索性地制定了合成氨行业实施水效领跑者的方案，制定了合成氨行业水效领跑者的评价标准，并针对合成氨行业的生产工艺特点，提出了合成氨行业水效提升的途径，以期为合成氨行业实施水效领跑者提供借鉴。

1 水效领跑者企业的基本要求

实施水效领跑者引领行动的目的是增强全社会的节水减排动力，节约水资源，减少废水、污水的排放，进而推动节水环保产业的发展。对合成氨企业的产业规模及用水现状进行分析后，作者认为，要通过水效领跑者引领行动达到节水减排的目的，必须针对具有一定规模的企业才具有典型意义，这是因为：①对于规模较小的企业，其自身的生产工艺不具备先进性，其水效水平在行业内不具备代表性；②对于规模较小的企业，虽然其用水管理较为粗放，但由于其体量偏小，因而用水量也不太大，实施水效领跑者行动对行业的引领作用不明显；③水效领跑者行动是一个动态过程，需要企业根据水效领跑者的指标，结合自身实际，规划企业水效提升路线，并持续加以改进，此谓对标、达标活动。但此过程需要大量的投入，包括人力、技术、财力等，而小规模企业一般不愿意，甚至不具备开展相关活动的能力，因此其实施水效领跑者行动的潜力不大、动力不足。

针对于此，作者提出，在合成氨行业开展水效领跑者的企业应符合以下要求：①规模以上的企业(以当地统计局数据为准)；②年取、用水量超过50万m3的独立法人企业；③符合相关节水标准，单位产品取水量指标达到行业领先水平；④有取得用水资源的合法手续，近三年取水无超出计划；⑤近三年未发生重大安全、环境事故，无违法行为。

2 水效领跑者的评价指标

随着“节水型企业”活动的开展，各合成氨企业都开展了一系列的节水减排改造，并已取得了一定的成效。但由于各企业采取的节水技术与措施不同，其用水效率也不一样。为了便于水效领跑者的实施，必须在同一行业不同企业间树立具有可比性的标杆。因此，合理选取水效评价指标是实施水效领跑者的首要前提。

通过文献查阅、现场调研、专家咨询等方式，针对各企业的生产工艺特点及用、排水特性，本文提出：合成氨行业的水效评价指标选用单位产品的新水用量。

显然，水效领跑者评价指标(单位产品的新水用量)与企业规模、生产工艺路线和节水技术的应用等密切相关。为了确保水效领跑者指标的客观性、公正性和可比性，在进行水效评价时必须结合具体的生产规模、工艺路线等。

结合各方面的因素，本文制定了合成氨行业水效评价指标体系，包括：①设计产能(注明单位)；②上一年度产量(注明单位)；③员工人数；④全年总取用水量(万m3)(分水源)；⑤水效水平；⑥水效统计所参照的单位产品用水限额国家标准；⑦用水限

额标准先进值(注明单位)。

学生在体验式课程中的实践；开发学生对蛋白质免疫排斥反应的生物信息学实验；高级心脏生命支持模拟实验室经验对药学学生信心和知识的促进；肿瘤学实践经验分层学习研究；应急准备培训；药学实践实验室和初级药学实践可减少学生无菌化合物操作失误；进行糖尿病护理实践；评估学生在涉及顽固梭菌感染患者的模拟情景中的表现；重复测试以提高药剂学实验室课程的技巧；药学实验课程中的处方分析练习。

3 水效领跑者的评价标准

开展水效领跑者评价应当以提升水效为核心，突出对标管理，引导用水单位通过水效对标实现持续改进。为真实反映企业的水效水平，评价过程应既注意过程又注重结果，实现定性与定量相结合。因此，本文提出了制定评价标准的主要原则，主要包括以下几点[7，8]。

(1)完整性。指标体系中的指标要从各个侧面完整反映水效的各项主要影响因素，全面、综合、系统地表达企业进行水效对标、达标活动的主要内容。

(2)可比性原则。指标对于同类型的企业应具有相同的基准尺度，便于指标间相互比较和分析；尽量选用具有共性的指标，便于企业间开展对标活动。

(3)简洁性原则。每一项指标的含义要明确具体，力求避免指标之间的内容相互交叉和重复，在不影响指标系统性的前提下，尽量减少指标的数量。

(4)可操作性原则。水效评价标准体系要切合各企业的实际，具有可操作性，要易于通过调查、分析、统计等手段获得。不能量化的，要选择能够准确定性分级的指标。

根据上述原则，本文针对合成氨生产企业制定的指标主要有3方面：水效水平、节水管理与节水技术，即根据其单位产品取用水量、节水管理水平和采用的节水技术进行水效评价。评价标准见表1，其中的节水管理分项和节水技术分项分别见表2和表3。

表1 合成氨生产企业水效领跑者评价标准

表2 节水管理分项

表3 节水技术分项

根据上述的评价标准，在参评的同类型企业中，选取得分最高的作为水效领跑者。

4 水平提升措施

水效领跑者行动的作用是在行业内形成“你追我赶”的节水减排形势，进而形成推动水效水平不断提升的长效机制，并通过水效对标、达标活动，推动企业不断挖掘节水潜力，从而提升行业的整体水效水平。为此，本文结合合成氨行业的生产工艺路线及行业内相关企业已采取的节水技术与措施，研究了合成氨企业水效提升的路径，提出了提升水效的支撑技术[9-16]。

4.1 工艺节水

(2)造气洗涤废水的循环利用。先将造气洗气塔的废水经除灰池除去粗灰后送到沉降灰池，使细灰得到沉降，再用泵将沉降后的清水抽上自然通风冷却塔，使水同空气充分接触，降低水温并使水中的大部分酚和氰化物等有害物质从水中析出，达到凉水、除害的双重作用。冷却后的水，再用泵送回造气车间，形成造气供水的闭路循环用水系统。采取此措施，可大幅提升水效水平。

4.2 生产工艺的改进

传统的合成氨工艺的重要工序是铜洗，铜氨液回收铜时产生大量的稀氨水，既增加氨耗，而且产生的稀氨水外排得不到回收利用，会造成水环境的污染。采用醇烃化双甲工艺代替铜洗工艺，既避免了因铜氨液回收铜产生的稀氨水和精炼再生气净氨产生的稀氨水，大大减少了稀氨水的产生量，减轻了稀氨水处理装置的负荷，又减少了水的用量，同时节省了运行费用。

4.3 提高循环水的浓缩倍数

循环冷却水系统在合成氨生产中占据了重要地位。循环水的浓缩倍数越高，补充水量越少，排污水量也越少，因此，应尽量提高冷却水循环系统的浓缩倍数。为此，可采用冷却塔闭路循环工艺，对冷却设备后水温升高的冷却水通过冷却后继续循环使用，并且采用反渗透工艺，提高循环冷却水的浓缩倍数，从而减少因循环浓缩后的排放量，而且排放的这部分水又作为生产环节中水煤浆的制浆用水，从而显著提升水效水平。

4.4 锅炉冲渣、除尘系统灰水的处理回用

合成氨企业的蒸汽锅炉大多配套麻石水膜除尘器进行消烟除尘，产生的灰水含固量高、温度高、浊度大、成分复杂。为此，可将灰水以及冲渣水等首先与补充水一并送入折流式混合反应沟，充分混合均匀后进入灰渣沉淀池，逐级沉淀分离后进入污水池，经过滤澄清处理后进入清水池；由清水泵送回麻石除尘器循环使用。另外，将合成氨系统排放的废氨水作为烟气脱硫的补充水，达到以废治废的目的。由于灰水处理效果提高，可实现除尘用水的闭路循环和零排放，从而减少用水量，大大提升水效水平。

4.5 炭黑废水处理回用

将炭黑废水处理后回用，既可提升水效，又可回收炭黑。

4.6 造气污水处理回用

造气污水主要包括造气生产过程中冷却水、水封水、洗气塔排污水、气柜溢流水、脱硫冷却水等，其水质差、温度高，含有硫化物、氰化物、氨、焦油、悬浮物等。

针对造气污水的特性，采用合适的工艺对其进行深度处理后，使造气污水实现闭路循环，实现零排放，从而提升水效水平。

4.7 综合废水的深度处理与回用

对车间排出的含氨氮污水及其他污水，采取合适的处理工艺进行深度处理后回用，可大大节约新水用量，显著提升水效水平。

5 结语

本文针对合成氨企业的生产特点，根据完整性、可比性、简洁性和可操作性等原则，按照“过程与结果并重、定性与定量结合”的原则，选取了合成氨企业的水效评价指标，构建了合成氨企业水效领跑者评价体系，提出了合成氨企业水效提升措施，既可为积极参与水效领跑者活动，但技术力相对薄弱的企业提供提升其水效水平的技术支撑，又可为水效领跑者企业结合自身情况进一步制定水效提升目标提供依据。

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修改稿日期： 2017-01-03

Study on Embodiment of Water Efficiency Pacemaker in Synthetic Ammonia Industry

FENG Zhi-xiang

(JiangsuProvinceWaterConservationOffice，NanjingJiangsu210029，China)

Evaluation indexes of water efficiency enterprises are selected in synthetic ammonia industry according to its industrial production characteristics.The evaluation system of water efficiency is established and water efficiency promoting measures are put forward to provide technical support for the benchmarking and target hitting activities of ammonia enterprises.

synthetic ammonia industry；water efficiency pacemaker；evaluation system；benchmarking and target hitting activities

冯志祥(1970年—)，男，江苏滨海人，1991年毕业于河海大学水资源规划及利用专业，硕士，高级工程师，现主要从事水资源管理与节水管理等方面的工作。

10.3969/j.issn.1004-8901.2017.02.002

TV213.4

A

1004-8901(2017)02-0006-03