赵晓敏
石科院副院长
赵 锐
石科院第二十五研究室主任
问：为什么水处理技术对石化行业至关重要？
赵晓敏：当前，水处理技术已深度融入石化行业高质量发展进程，正在经历从“末端治理”到“过程控制”、从“达标排放”到“价值创造”的转变。它不仅保障着石化行业的合规运营，更通过技术创新为石化企业打开资源效率提升、环境负荷降低、经济效益增长的“三重门”，其重要性主要体现在以下五个维度：
一是破解水资源约束，支撑可持续发展。石化企业作为耗水大户，炼化过程中循环冷却、工艺用水、设备清洗等环节需消耗大量水资源。通过分级回用、膜分离、蒸发结晶等水处理技术，企业可大幅提升水回用率。
二是突破环保壁垒，构建绿色发展防线。随着《工业废水近零排放》等标准实施，水处理技术成为石化企业生存发展的“通行证”。高级氧化、电催化、MBBR生物膜等技术的应用，使COD去除率突破99%，重金属含量降至ppb级（十亿分之一，1ppm等于1000ppb）。随着水处理技术的升级，部分石化园区甚至可以彻底终结工业废水外排，周边水体中特征污染物浓度下降90%，显著改善了区域生态环境。
三是挖掘资源价值，创造循环经济效益。现代水处理技术正从“治污”向“淘金”转变。例如膜蒸馏技术可以从废水中提取纯度99.9%的氯化钠结晶盐；离子交换树脂可回收镍、钒等贵金属，将环保投入转化为经济效益。
四是驱动工艺革新，提升全链条能效。降本增效是石化企业关注的重点，水处理技术可以协助石化企业实现这一重要目标。如智能化水处理系统通过数字孪生技术实时优化运行参数，可以使吨水处理能耗降低15%~20%，推动生产成本系统性下降。
五是赋能低碳转型，服务“双碳”战略目标。水处理环节碳排放占石化企业总排放的8%~12%，技术创新成为减碳关键。光伏驱动曝气系统、污水源热泵等技术的应用可以使水处理单元碳足迹下降50%。
不难看出，水处理技术既是环境治理的“刚需利器”，更是价值创造的“绿色引擎”，必将成为驱动石化行业向节水型、清洁化、低碳化迈进的关键动能。
问：石化水务运行面临的难点、问题是什么？
赵 锐：石化水务运行目前主要面临三个难题：
首先，循环水系统的管理仍面临技术支撑能力不足的挑战。不同企业循环水系统存在差异化特征，当前缺乏针对性的个性化解决方案，导致部分特性问题难以有效解决；系统协同优化深度不足，节能节水、绿色低碳、成本管控及运行效率提升的潜力尚未被充分挖掘；水务价值转化路径尚不清晰，现行技术较多停留在成本管控层面，对水务资产向价值中心转型的推动不足。
其次，污水处理效率低与能效瓶颈突出。石化废水成分复杂，存在多环芳烃等大量毒性高且难处理的有机物，传统生化处理方法效果有限。此外，煤化工领域的高盐废水钙镁离子含量高，造成处理能耗大、药剂成本高。现有技术对COD等关键指标的去除效率仍有待提升，亟须在降本增效方面实现技术突破。
再次，装备化与智能化水平相对滞后。新技术从开发到产业化周期较长，主要原因在于缺乏模块化、可移动的中试装备，延缓了工艺放大进程。同时，智慧水务系统的覆盖度和深度不足，基于“机理+数据”驱动的水质预测、药剂投加优化、能效管控等智能化应用尚待完善和大规模普及，制约了石化水务系统精细化运营水平的提升。
问：针对石化水务运行面临的行业痛点，有哪些创新的解决路径和发展方向？
赵 锐：针对石化水务运行中的三大难点问题，结合行业现状与绿色低碳转型目标，石科院采取了以下做法：
为企业循环水系统提供集约化技术支持，赋能企业提质增效。在水质管理领域，提供个性化水质集约化管理服务，针对不同企业新鲜水与污水水质差异，低/无磷阻垢缓蚀技术“量体裁衣”定制方案，精准适配水质特性；智慧循环水有机物料泄漏快速溯源技术实现泄漏水冷器的精准定位，从而在保证循环水系统长周期稳定运行的同时实现节水减排。
针对污水处理效率低和能耗高的行业痛点，开发系列高效高级氧化技术。比如，新型紫外高级氧化技术对煤化工高盐水等难降解废水的COD去除率可达30%以上，水中苯并芘去除率超过99.9%，成功将难降解污水生化需氧量与化学需氧量比值（B/C比）提高到0.3以上，大幅提升石化废水可生化性。针对高盐废水除硬难题，深入剖析高盐水处理系统在除硬方面的问题根源，创新研发的氧化破络剂及耦合工艺突破了碱硬度去除技术瓶颈，为煤化工废水零排放处理提供了关键技术支持。这些技术突破不仅解决了传统处理工艺效率低下的问题，而且为石化企业实现绿色低碳转型提供了切实可行的解决方案。
建设橇装式“高级氧化+生化”集成装置，搭建涵盖预处理、氧化、生化和深度净化的全流程中试平台，推动低碳绿色污水处理技术加速产业化。石科院围绕智慧水务建设，已搭建融合污水、循环水与新鲜水系统的动态模型，并将构建覆盖“监测-分析-优化-预测”的全流程智能水务平台，实现药剂投加、能耗管理的自主优化。未来，石化水务运行的技术发展将聚焦绿色化、智能化和资源化三大方向持续创新，以绿色低碳为导向，深化智慧化与数字化融合，构建“生产-回用-再生”闭环体系，通过技术创新与系统优化降低能耗和碳排放，提升水资源利用率，为石化行业绿色低碳可持续发展提供支撑。