1、2023年3月收稿日期：20220911作者简介：孙怀明（1978），男，工程师，主要从事水资源管理工作。摘要：以焦油精深加工项目为例，分析了可用水源，确定了取水方案，对水质、取水影响进行了论证，认为焦油精深加工项目取水合理，不会对水资源总量、配置、水生态及其他取水户造成影响。最后，就水资源管理与保护提出相应建议，为今后同类型项目的论证提供了技术和理论支持。关键词：焦化行业；水资源论证；水资源保护中图分类号：TV211.1+1文献标识码：A文章编号：1004-7328（2023）03-0016-04DOI：10.3969/j.issn.1004-7328.2023.03.005焦油精深加工项目
2、水资源论证研究孙怀明（安泽县水利局水资源中心，山西临汾042500）工业化快速发展一定程度地导致了水资源总量紧缺以及水污染等诸问题。为融合国家绿色环保理念，响应水资源的合理配置和可持续利用，建设项目在取用水之前应开展水资源论证，达到合理用水的目的1，2。目前焦化行业正进行产业结构调整，越来越多的企业不断升级新产品，加大精细深度开发力度，建设项目的数量也呈上涨趋势3，而水资源配置和管理是项目开展的基础。与其他行业相比，焦化行业的生产工艺繁琐，用水定额差异大，水资源论证较复杂。因此，本文以焦油精深加工项目为例，实际调查现场情况，充分了解项目前期资料，重点分析项目水资源论证过程并对企业管理用水提出建
3、议，使其发挥出应有作用。1项目概况1.1基本情况为响应山西省焦化行业及下游的产业政策，科鑫炭材料有限公司拟在安泽经济技术开发区唐城煤焦化深加工园区车村新建厂区，总占地面积203 000 m2。本工程为30万t焦油精深加工项目，建设内容包括主体工程（油库单元、焦油蒸馏单元等）、辅助工程（办公楼、门卫房等）、公用工程（供热供电、给排水系统、循环水系统等）、环保工程（废弃物排放系统）和依托工程。建设项目产品产量，详见表1。1.2取用水需求本项目厂区给水分为厂区给水系统（包括生活给水系统、生产给水系统和各工段冲洗水）、消防给水系统和循环冷却水系统。用水包括生活用水和生产用水。生活用水主要用于生活、办公
4、和化验等；生产用水主要用于各工段生产、循环水补水和冲洗地面等。根据可研报告，设计用水包括生产和生活用水，本项目设计总用水量为 66.53 万 m3/a（83.09 m3/h计），其中生产用水量65.88万m3/a（82.35 m3/h，8 000 h计）、职工生活用水量0.65万m3/a（0.74 m3/h，8 760 h计）。本项目综合用水指标为2.22 m3/t，但是焦油精深加工折算焦油用水定额为1.9 m3/t（调整系数0.91.1），不符合 山西省用水定额 标准；生活用水指标为 132.5 L/（人 d）（生产职工人数 134 人），不符合山西省用水定额 7090 L/（人 d）要求。
5、焦油精加工项目设计用水水平计算成果，详见表2。通过以上分析发现，本项目综合用水指标和生活用水指标均不符合山西省用水定额标准，应按照标准进行核减。其中，综合用水指标按 1.9 m3/t进行核定，则新鲜水取水量为57万m3/a；生活用水指标按90 L/（人 d）的标准进行核定，核定后的生活用水量为0.44万m3/a，详见表2。序号一1二123456789名称规模焦油加工产品延迟焦轻油工业萘重质沥青洗油加氢原料油焦化煤气副产蒸汽酚盐单位万t/at/at/at/at/at/at/a103m3/at/at/a指标30102 4003 00026 33071 05026 63061 44014 65038
6、8 00014 725备注无水焦油20%表1建设项目产品产量海河水利162023.No.3综上所述，本项目取水量为 57万 m3/a，其中生产用水56.56万m3/a、职工生活取水0.44万m3/a。另外，本项目废水污染源包括生产工艺废水、生活和地坪冲洗污水和清净下水，生产工艺废水包括焦油离心脱水分离水、焦油脱水油水分离器排水、沥青成型池排污水、分馏塔顶分离水、油水分离器排污水、煤气水封槽排污水、焦化塔冷却切焦排水和延迟焦脱水排水等。其中，焦化塔冷却切焦排水和延迟焦脱水排水循环使用，不外排；其他生产工艺废水与生活和地坪冲洗污水一并送永鑫焦化公司二期焦化厂内生化处理装置处理后循环使用，不外排；清
7、净下水包括余热锅炉排污水、循环水系统排污水、脱盐水站和锅炉排污水等，收集后送永鑫二期中水回用水系统进行处理，处理后全部回用，不外排。因此，本项目无废水外排入当地水环境。2水资源论证2.1水源分析首先调查安泽县水资源条件，对可用于本项目的供水水源条件进行可行性分析，根据当地可供水水源条件，结合本项目用水性质，确定本项目的取水水源。2.1.1中水和矿井水目前安泽县唯一一个污水处理厂位于安泽县城以南的沁河阶地上，而本项目位于安泽县城以北直线距离30 km处的最北段，无法从县城污水处理厂向上游提水。此外，项目附近煤矿排水经过处理后全部回用，无废水外排。因此，项目区无法利用中水和矿井排水等再生水。2.1
8、.2地表水（1）项目当地地表水。本项目位于蔺河上游地区，蔺河为沁河一级支流，由于近年来降雨量减少以及蔺河源头煤矿开采等因素影响，已成为季节性河流，枯水期断流，上游也无建设较大蓄水工程的条件，对地表水进行调节能力有限。因此，蔺河地表水无法作为本项目以及其他规划项目的生产和生活用水水源。（2）沁河地表水。本项目下游20 km为在沁河干流上建设的和川水库。根据山西省水利厅批复，经引水枢纽工程沁河向汾河流域调节水资源5 900万m3/a。为保障安泽县唐城工业园区省重点项目实施，临汾市政府于2020年2月同意通过和川水库取水500万m3/a用于唐城工业园区用水。因此，和川水库地表水可以作为本项目的取水水
9、源。2.1.3裂隙地下水根据安泽县水文地质条件分析，当地基岩裂隙地下水处于三叠系砂岩裂隙之中，只有在补给条件较好以及有利于地下水汇集的部位才可形成小型的蓄水构造，但三叠系砂岩形成的水源地供水能力有限，仅能作为小型工业用水和城乡居民生活供水水源地，难以满足较大的工业用水4。当地裂隙水已经作为已建项目的用水水源，剩余水量少，本项目为用水量较大的煤化工项目，因此裂隙水不能满足本项目用水需求。2.1.4岩溶地下水本项目位于霍泉泉域东部边界附近，本区岩溶地下水同霍泉泉域岩溶地下水实质为一体，在项目区取用岩溶地下水将对霍泉岩溶地下水产生影响，进而影响到霍泉。因此，岩溶地下水不宜作为本项目生产和生活用水水源
10、。综上所述，结合当地可供水源条件分析，确定本项目取水水源为和川水库地表水，这可以满足本项目生产和生活用水需求，取水方案符合临汾市水资源配置的要求。2.2水质分析对地表水水质进行质量评价是确定水资源对人类生产和生活的影响程度。我国将地表水质量类别分为5类，不同的标准值对应不同的执行类别。将待测水质结果与标准值对比，以单项最高类别确定待测水质的质量类别5。临汾水文水资源勘测分局化验室对和川水库地表水进行了水质分析，结果详见表3。通过对比分析发现，和川水库地表水检测指标除氨氮指标外都达到 地表水环境质量标准项目总取水量生产取水量生活取水量综合用水指标生活用水指标重复利用率新水利用系数单位万m3万m3
11、万m3m3/tL/（人 d）%/设计值66.5365.880.652.22132.5961论证值5756.560.441.99096.51备注/根据 山西省用水定额 第2部分：工业企业用水定额（DB14/T1049.2-2015）评价根据 山西省用水定额 第3部分：城镇生活用水定额（DB14/T1049.3-2015）评价根据 节水型企业评价导则（GB/T7119-2006）评价一定的计量时间（年）内，生产过程中使用的新水量与外排水量之差同新水量之比表2焦油精加工项目设计用水水平计算成果孙怀明：焦油精深加工项目水资源论证研究172023年3月（GB3838-2002）类和类水标准，氨氮指标达到
12、了类水标准，因此综合评价为类水，满足该项目用水需求。另外，对和川水库水样中与人体健康有关的一般化学指标、理化指标、毒理学指标、细菌指标及放射性指标进行分析比较，发现水样中的细菌总数不符合 生活饮用水卫生指标（GB5749-2006）规定，须经处理达标后才能用于生活饮用。2.3取水影响论证2.3.1取水对水资源控制总量的影响本项目取水量为57万m3，安泽县通过审查的已建项目取水量为395.38万m3。根据临汾市政府要求，安泽县 2030年取水总量控制目标为 3 623.5万 m3，故本项目取水后安泽县取水总量仍在控制目标内，不会对区域水资源可利用产生影响。2.3.2取水对水资源配置的影响为保障安
13、泽县重点项目的顺利推进，临汾市政府批复安泽县可从和川引水枢纽工程取水500万m3/a，故本项目符合临汾市水资源配置的要求。2.3.3取水对水生态的影响本次论证所取和川水库地表水量为引沁入汾批复水量，不新增沁河干流批复水量。引水工程中按照规定留足了沁河生态流量，对沁河水生态影响在原引沁入汾工程影响范围内，不会对沁河流域水生态产生新的影响。2.3.4取水对其他取水户的影响安泽工业园区经临汾市政府批复可从和川引水枢纽取水 500 万 m3/a，本项目及已论证的 3 个项目总取水量452.38万m3在该水量指标范围内，不影响其他取水户的用水指标，不会对其他取水户产生影响。3水资源管理与保护措施本项目经
14、过水资源论证，验证了可行性和影响性，但焦化企业仍然要进行水资源保护，需要采取一定的管理措施充分发挥水资源的最大效益，把地表水污染风险降到最低程度。3.1水资源节约措施3.1.1大力推行节约用水，建立节水型企业节约用水不仅能减轻企业供水压力，还可以保护区域水环境状况。因而，企业要强化实施节水措施和污水治理措施，大力开展节约用水，全面设置节水目标、推行用水计划、采取节水措施和制定管理制度。比如，在企业用水和排水系统中安装水量和水质监测装置，建立用水和节水计算机管理系统，动态掌握各处用水排水的水质水量，并根据节水要求进行有效控制，努力提高节水管理水平，建立节水型企业。3.1.2严格执行计划取水，实现
15、水资源可持续利用企业取水必须基于合理开发、节约使用和有效保护的原则，严格按规定办理取水手续，严格执行计划取水，实现水资源可持续利用。3.2水资源管理措施3.2.1采取源头控制措施水资源管理应以防为主，采取源头控制措施。首先，企业选择环保处理工艺，相应设备管道材料无污染；在运行过程中，严格按照国家相关规定对工艺流程、处理构筑物加以防护，降低废水泄漏的环境风险。其次，优化给排水系统设计，管线铺设可视化，实现零污染、零排放的目标。最后，设置专职人员监督检查，及时发现突发情况阻止污染物的进一步泄漏，及时清除被污染的土壤，阻止污染物下渗。3.2.2编制水污染防治应急预案企业要根据项目特点、水源位置等条件
16、，提前考虑可能发生的污水渗漏等突发事故，制定相应的应急预案，将环境和人员影响降到最低。定期举行水污染防治应急演练，科学防治、合理处置。针对生产运行和演练中存在的问题，不断修改完善应急预案，提高处理措施效果，确保不发生水污染事件。检测项目pH值铁氯化物硫酸盐氨氮总硬度（CaCO3）挥发酚电导率溶解氧高锰酸盐指数化学需氧量五日生化需氧量叶绿素石油类检测结果8.420.02221320.1282760.0015927.83.7131.40.001 20.01质量标准类别检测项目六价铬氰化物氟化物硝酸盐氮硫化物锰铜锌砷镉铅汞总大肠菌群数检测结果0.0040.001 80.311.150.0160.0040.000 60.000 40.000 20.0050.0090.000 01110质量标准类别表3水质分析结果mg/L（下转第83页）海河水利182023.No.3出现这一误差是因为从诺模图确定温度的方法去掉了回归的二次分量，而太阳辐射等因素增加了混凝土块的温度。3种方法之间的温度误差约为6%左右，说明诺莫图与有限元模型计算出的温度足够可靠，可以确定大体积混凝土的最高温度。此外，通过对比有限元
