【正文】 /hr 125ppm 廢水 能否使用水進(jìn)一步下降 ？ 五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理 ——水夾點(diǎn)技術(shù)的進(jìn)展 利用水回用達(dá)到最佳供水配置 新鮮水 0ppm 廢水 操作 1 操作 2 0ppm 操作 1 50t/h 50ppm 50t/h 0ppm 75ppm 50t/h 75ppm 操作 2 75ppm 20t/h 75ppm 20t/h 100ppm 20t/h 75ppm 操作 3 操作 3 20t/h 125ppm 20t/h 100ppm C A B D E F 新鮮水用量和污水排放量由 68t/h下降到達(dá) ,降低 18%。 五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理 ——水夾點(diǎn)技術(shù)的進(jìn)展 五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理 ——水夾點(diǎn)技術(shù)的進(jìn)展 水夾點(diǎn)應(yīng)用實(shí)例分析 新鮮水 12t/h 100ppm 650ppm 500ppm 廢水 125t/h 系統(tǒng)現(xiàn)有用水流程圖 100ppm 過(guò)程 2 Dm=6kg/h 過(guò)程 3 Dm=15kg/h 過(guò)程 4 Dm=6kg/h 過(guò)程 1 Dm=3kg/h 五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理 ——水夾點(diǎn)技術(shù)的進(jìn)展 過(guò)程雜質(zhì)進(jìn)出口數(shù)據(jù) 序號(hào) 過(guò)程名稱 雜質(zhì)量 Kg/h 進(jìn)口濃度 CIN ppm 出口濃度 COUT ppm 回收鹽溶解 硫酸鹽溶解 鹽漿過(guò)濾 鹽漿溶解 1 2 3 4 3 6 15 6 10 80 200 500 110 180 850 1000 水夾點(diǎn)應(yīng)用實(shí)例分析 五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理 ——水夾點(diǎn)技術(shù)的進(jìn)展 水夾點(diǎn)應(yīng)用實(shí)例分析 P1in 1 i i P2in P3in P4in 雜質(zhì) 0 . 0 5 . 10 . 1 5 0 . .20 . 邊際節(jié)水 效益 $/ppm 松弛過(guò)程 2的入口濃度 Cin效益最為明顯 五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理 ——水夾點(diǎn)技術(shù)的進(jìn)展 水夾點(diǎn)應(yīng)用實(shí)例分析 五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理 ——水夾點(diǎn)技術(shù)的進(jìn)展 過(guò)程 1 過(guò)程 2 過(guò)程 3 過(guò)程 4 新鮮水 43t/h 16t/h 23t/h 16t/h 16t/h 廢水 43t/h 4t/h 優(yōu)化設(shè)計(jì)的用水流程圖 27t/h 新鮮水的用量由原來(lái) 125t/h降到 43 t/h!! 水夾點(diǎn)應(yīng)用實(shí)例分析 去其它過(guò)程或廢水處理 Pj Cpj,j Fpj,out Fwj Fpj,j j Cj,in Cj,out FwRj Rj CRj,out Fpj,Rj Cpj,Rj Fj,out F＊ CRj,in 五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理 水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的超結(jié)構(gòu)模型 數(shù)學(xué)規(guī)劃方法 ? minΣFjw ? j ? . Fjw+ΣFi , k–ΣFj,k–Fj,out = 0 ∨ j∈ N,i∈ Pj,k∈ Rj k i Fhw – Lh Ch,outlim = 0 ∨ h∈ H ? ? ΣFi,j(Ci,out–Cj,in)–FjwCj,in = 0 ∨ j∈ H,i∈ Pj ? I ? ΣFi,j(Ci,out–Ci,out)–FjwCj,out+Lj = 0 ∨ j∈ H,i∈ Pj ? I ? Cj≤Cjlim ∨ j∈ H ? Ci≤Cilim ∨ i∈ Pj 新鮮水用量最小化模型 五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理 ——水夾點(diǎn)技術(shù)的進(jìn)展 ?由于這種技術(shù)在過(guò)程工業(yè)中有迫切需求及巨大的潛在效益，國(guó)外的軟件公司都在力爭(zhēng)將這些成果轉(zhuǎn)化為便于利用的應(yīng)用軟件工具。 2022年美國(guó)的 Aspen Tech公司首先推出了 Aspen Water商品化應(yīng)用軟件。英國(guó)的 Linnhoff March公司也有自己的水夾點(diǎn)應(yīng)用軟件，但以咨詢服務(wù)為主要業(yè)務(wù)。 ?綜上所述 ， 如果我們采用這種技術(shù) ， 節(jié)約新鮮水用量1520%是有把握的 。 相應(yīng)可以減少基建投資 ， 減少污水排放 。 Aspen Water : 建模環(huán)境 一 、 節(jié)水減排是刻不容緩的重要任務(wù) 二 、 節(jié)水減排的三步驟法 三、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展沿革 四 、 過(guò)程集成技術(shù)的應(yīng)用效果 五、水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化原理 六、一個(gè)大型石化企業(yè)的實(shí)施案例 七、結(jié) 論 化工企業(yè)節(jié)水減排的過(guò)程系統(tǒng)工程方法 目 錄 六 . 節(jié)水減排的分步實(shí)施步驟 ① 采集水系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，進(jìn)行 水平衡測(cè)試 。在水平衡測(cè)試過(guò)程中，可能需要增加一些測(cè)量?jī)x表以及必要的試驗(yàn)手段，包括 管網(wǎng)測(cè)漏 。 ② 煉油廠用水及排出廢水的現(xiàn)狀調(diào)查，對(duì)其用水系統(tǒng)的水平衡進(jìn)行計(jì)算機(jī) 模擬計(jì)算及數(shù)據(jù)校正 。繪制全廠水平衡圖、提出水平衡報(bào)表。 ① 與工藝工程師共同確定主要用水設(shè)備的 極限濃度值 。進(jìn)行必要的極限濃度試驗(yàn)，以獲取一些用水設(shè)備的極限濃度值。 ② 用系統(tǒng)工程的方法在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行系統(tǒng)的 夾點(diǎn)分析計(jì)算。 ③ 進(jìn)行合理化用水分析，包括 冷凝水回收 /循環(huán)水 /生產(chǎn)工藝用水全面優(yōu)化 . ④ 進(jìn)行 廢水回用 的水處理方案論證。 ⑤ 提出節(jié)水減排的 可行性技術(shù)方案 . 第一階段 :水平衡測(cè)試 第二階段 :水系統(tǒng)優(yōu)化階段 ? 摸清企業(yè)用水現(xiàn)狀。如水系管網(wǎng)分布情況，各類用水設(shè)備、設(shè)施、儀器、儀表分布及運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，用水總量和各用水單元之間的定量關(guān)系，獲取準(zhǔn)確的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。 ? 為企業(yè)節(jié)水潛力分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。依據(jù)掌握的資料和獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、分析、評(píng)價(jià)有關(guān)用水技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，找出薄弱環(huán)節(jié)和節(jié)水潛力。 ? 為企業(yè)用水網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。依據(jù)企業(yè)水平衡數(shù)據(jù)，采用水夾點(diǎn)技術(shù)優(yōu)化用水網(wǎng)絡(luò)，使得企業(yè)新水用量趨于最小。 ? 為企業(yè)制定節(jié)水減排方案提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。依據(jù)企業(yè)水平衡數(shù)據(jù)，企業(yè)可以更加合理地制定廢水處理、凝水回收、提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)等節(jié)水減排方案。 六. 節(jié)水減排的分步實(shí)施步驟 水平衡 為什么要進(jìn)行水平衡測(cè)試？ ? 本企業(yè)的主要生產(chǎn)廠（如煉油廠、合成樹(shù)脂廠等）； ? 輔助生產(chǎn)廠（儀表廠、機(jī)械廠） ? 不考慮廠界外生活區(qū)用水 。 節(jié)水減排的分步實(shí)施步驟 水平衡 煉化企業(yè)水平衡測(cè)試包括哪些范圍？ 用水包括 ： ? 生產(chǎn)用水。包括地表水、深井水、除鹽水、循環(huán)水、硫磺凈化水、蒸汽及其凝結(jié)水的使用。 ? 生活用水。辦公樓、浴池、食堂、綠化、基建用水以及消防用水。 ? 工藝廢水（包括含硫污水、含堿污水、含油污水） ? 蒸汽凝結(jié)水排放 ? 循環(huán)水排污、鍋爐排污、除鹽水排污等 ? 生活污水 排水包括： 區(qū)域范圍包括 ： 準(zhǔn)備階段 水平衡測(cè)試方案制定 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)試 數(shù)據(jù)匯總分析 水平衡測(cè)試報(bào)告編寫 節(jié)水減排的分步實(shí)施步驟 水平衡 水平衡測(cè)試工作階段及方法 準(zhǔn)備階段 1. 思想準(zhǔn)備 2. 組織準(zhǔn)備 3. 技術(shù)準(zhǔn)備 （ 1）對(duì)測(cè)試人員進(jìn)行培訓(xùn)，掌握測(cè)試技術(shù)，明確測(cè)試任務(wù)。 （ 2）進(jìn)行必需的資料準(zhǔn)備（企業(yè)概況、 待查水源、廠區(qū)給排水管網(wǎng)情況） （ 3） 確定石化公司水平衡測(cè)試范圍，劃分用水單元 （ 4） 繪制子系統(tǒng)水網(wǎng)絡(luò)方塊圖 （ 5） 測(cè)試點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn) （ 6） 切實(shí)可行的水平衡測(cè)試方案 （ 1）按照現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試需要，備齊水表、流量計(jì)、秒表、計(jì)量容器等各種必需測(cè)量具 。 （ 2）按照測(cè)試方案安裝、校驗(yàn)計(jì)量?jī)x表。 （ 3）編制好各種測(cè)試和統(tǒng)計(jì) 記錄表格 水平衡測(cè)試方案制定 水平衡測(cè)試方案主要內(nèi)容 1. 前言 陳述本次水平衡測(cè)試的目的和達(dá)到的目標(biāo)，必要時(shí)給出方案中出現(xiàn)的術(shù)語(yǔ)的解釋。 2. 明確水平衡測(cè)試的組織機(jī)構(gòu) 詳細(xì)列出水平衡測(cè)試領(lǐng)導(dǎo)小組、工作小組人員的名稱、職責(zé)分工、聯(lián)系方式等。 3. 明確水平衡測(cè)試的范圍 詳細(xì)列出水平衡測(cè)試的范圍，按分廠詳細(xì)到車間或裝置，指定各個(gè)分廠的負(fù)責(zé)人。 XX石化公司水平衡測(cè)試工作組 單位 /部門 姓名 職責(zé) 聯(lián)系電話 領(lǐng)導(dǎo)小組 組長(zhǎng) 石化公司 領(lǐng)導(dǎo)全公司水平衡測(cè)試工作 組員 節(jié)能節(jié)水部 協(xié)助全公司水平衡測(cè)試工作 組員 煉油廠 負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)煉油廠水平衡測(cè)試工作 … … … … 測(cè)試工作組成員 煉油廠 一套常減壓 負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)化一裂解裝置水平衡測(cè)試工作 二套常減壓 一套催化 聚乙烯廠 乙烯車間 低密度聚乙烯 水平衡測(cè)試組織機(jī)構(gòu)表舉例 X X石化項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì) 共計(jì) 36個(gè)部門，100人 三期培訓(xùn)班 人數(shù) 300余人 水平衡測(cè)試表舉例 節(jié)水減排的分步實(shí)施步驟 水平衡 培訓(xùn)班教材 /水平衡測(cè)試指導(dǎo)手冊(cè) /水平衡報(bào)告 模板 樣本 水平衡調(diào)查、測(cè)試報(bào)告 ? 吉林石化公司的水平衡調(diào)查包括：煉油廠、聚乙烯廠等23個(gè)生產(chǎn)及輔助生產(chǎn)企業(yè)，共計(jì)166個(gè)生產(chǎn)車間的135套生產(chǎn)裝置和66個(gè)輔助部門 序號(hào) 分廠名稱 車間個(gè)數(shù) 裝置個(gè)數(shù) 報(bào)告頁(yè)數(shù) 1 吉林石化煉油廠 17 18 128 2 聚乙烯廠 10 10 86 3 有機(jī)合成廠 15 9 102 4 電石廠 18 18 145 5 化肥廠 12 8 158 6 染料廠 7 1 44 7 動(dòng)力一廠 9 2 85 8 合成樹(shù)脂廠 6 3 74 9 乙二醇廠 7 9 58 10 污水處理廠 6 4 44 11 丙烯腈廠 8 9 71 12 動(dòng)力二廠 4 4 43 13 精細(xì)化學(xué)品廠 9 10 58 14 海特化工廠 3 4 30 15 香蘭素廠 5 3 49 16 高碳醇廠 5 3 24 17 橡塑公司 1 2 14 18 環(huán)保產(chǎn)品制造廠 1 1 9 19 包裝制品廠 10 4 6 20 雙吉公司 2 1 15 21 建修公司 3 3 4 22 儀表廠 8 8 14 23 聯(lián)力公司 2 3 34 合計(jì) 166 135 1295 ? 續(xù) 本次測(cè)試從 2022年10月 15日開(kāi)始至 10月 19日結(jié)束 水平衡調(diào)查、測(cè)試報(bào)告 水平衡測(cè)試報(bào)告編寫 （二級(jí)生產(chǎn)廠）水平衡測(cè)試方案 ? 水平衡測(cè)試目的、范圍概述 ? 水平衡測(cè)試時(shí)間及基準(zhǔn) ? 水平衡測(cè)試步驟和方法概述 ? 主要測(cè)試工作描述 （二級(jí)生產(chǎn)廠）用水及技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 ? 公司（二級(jí)生產(chǎn)廠）生產(chǎn)概況 ? 公司（二級(jí)生產(chǎn)廠）用水狀況（供水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)描述） ? 公司（二級(jí)生產(chǎn)廠）節(jié)水技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 ? 各車間用水概況簡(jiǎn)介 ? 車間水平衡表 ? 車間水平衡圖 ? 各分廠（車間）存在問(wèn)題及節(jié)水潛力分析 水平衡測(cè)試報(bào)告編寫 4. 公司水平衡測(cè)試結(jié)果及分析 ? 本次測(cè)試用水的生產(chǎn)及消耗情況 ? 上年度生產(chǎn)及用水情況 ? 各類用水情況消耗分析（圖表） ? 公司用水經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析 5. 公司存在的問(wèn)題及節(jié)水潛力分析 水平衡調(diào)查、測(cè)試和結(jié)果 其他及損失 轉(zhuǎn)供蒸汽 轉(zhuǎn)供化學(xué)水 生產(chǎn)污水 生活污水 市政自來(lái)水 動(dòng)力一廠低硅水20 動(dòng)力一廠過(guò)濾水 動(dòng)力一廠生活水 化肥廠過(guò)濾水57.2 動(dòng)力一廠蒸汽動(dòng)力二廠蒸汽 動(dòng)力一廠除鹽水 動(dòng)力二廠除鹽水 轉(zhuǎn)供新鮮水 外來(lái)凝液 有機(jī)合成廠 煉油廠 電石廠 海特 染料廠 合成樹(shù)脂廠 丙烯腈廠 聚乙烯廠 精細(xì)化學(xué)品廠 化肥廠 動(dòng)力一廠 動(dòng)力二廠 乙二醇廠 香蘭素廠 建修公司 包裝制品廠 聯(lián)力公司 雙吉公司 橡塑公司 儀表公司 污水處理廠 1 342.99 112.0 856.