趙　銳，李本高，高　嵩

（中國(guó)石化石油化工科學(xué)研究院，北京100083）

專論與綜述

美國(guó)煉油污水處理現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

趙銳，李本高，高嵩

（中國(guó)石化石油化工科學(xué)研究院，北京100083）

美國(guó)作為全球最大的石油煉制國(guó)，對(duì)煉油污水的控制和處理對(duì)我國(guó)石化行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的參考和借鑒意義。分別從政策和技術(shù)角度對(duì)美國(guó)煉油污水處理現(xiàn)狀進(jìn)行論述，分析了中美煉油污水排放法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)間的區(qū)別；并依據(jù)美國(guó)煉廠的污水處理工藝和運(yùn)行狀況，探討了美國(guó)煉油污水處理的特點(diǎn)。最后，根據(jù)美國(guó)現(xiàn)有政策和技術(shù)導(dǎo)向，指出煉廠自排污水低成本回用技術(shù)成為美國(guó)煉油污水處理的發(fā)展方向。

煉油工業(yè)；排放標(biāo)準(zhǔn)；污水處理

石油煉制過(guò)程產(chǎn)生的污水成分復(fù)雜，有機(jī)物特別是烴類及其衍生物含量高，可生化性較差；受乳化作用的影響，油類污染嚴(yán)重；受堿渣廢水和酸洗水的影響，污水的pH變化較大，需要根據(jù)原料情況經(jīng)常性地調(diào)整用水操作，造成水質(zhì)水量波動(dòng)頻繁且幅度很大，是一類難處理污水。近年來(lái)，我國(guó)許多煉廠的煉油規(guī)模已經(jīng)擴(kuò)大到千萬(wàn)t級(jí)，在國(guó)家環(huán)保政策日益嚴(yán)格的現(xiàn)狀下，如何處理大量煉油污水成為煉油行業(yè)發(fā)展的一個(gè)主要議題。

縱觀全球，美國(guó)是石油煉制能力最強(qiáng)的國(guó)家，全球22家年加工能力2 000萬(wàn)t以上的特大型煉廠中5家位于美國(guó)。據(jù)美國(guó)能源情報(bào)署的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截止至2014年，美國(guó)境內(nèi)在運(yùn)行的煉廠共有139家，一次加工能力為1 773萬(wàn)桶/d，約占世界原油一次加工能力的20%。目前，美國(guó)石油煉制工業(yè)加工噸原油污水排放量為0.48～0.95 m3，2011年排放毒性污染物質(zhì)量?jī)H次于有機(jī)化工和造紙行業(yè)位居第三位〔1〕，是美國(guó)的主要水污染源。近年來(lái)，受原油質(zhì)量下降、深加工要求嚴(yán)格等世界煉油行業(yè)大環(huán)境的影響，增建了許多催化重整和脫硫裝置，使污水中硫化物的排放量較2009年減少了54%，但是毒性污染物排放總量增加了一倍，其中二英類和汞類毒性污染物排放量分別增加了38%和4倍，污水的處理難度不斷加大〔1〕，這與我國(guó)煉油行業(yè)的現(xiàn)狀相類似。因此，了解美國(guó)這一石油煉制巨頭的污水處理現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)對(duì)我國(guó)煉油行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的參考和借鑒意義。

1　美國(guó)煉油污水排放法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)

美國(guó)在1970年以前對(duì)煉油污水的排放并不重視，只有少數(shù)向敏感水體中排放污水的煉廠才采用氧化塘和曝氣池對(duì)污水進(jìn)行簡(jiǎn)單處理。從1972年實(shí)施《清潔水法》（Clean Water Act，CWA）之后，情況才得到好轉(zhuǎn)。同時(shí)，為控制污水排放點(diǎn)源，建立了國(guó)家污染物排放削減制度（NPDES）。這兩者與美國(guó)環(huán)保署（EPA）、各州政府共同構(gòu)成了美國(guó)煉油污水治理的監(jiān)管體系。

美國(guó)煉油污水排放的衡量標(biāo)準(zhǔn)與我國(guó)有所不同。我國(guó)將COD和氨氮等指標(biāo)視為主要水質(zhì)參數(shù)，而美國(guó)將BOD5、TSS、油含量和pH作為最重要的常規(guī)污染物標(biāo)準(zhǔn)，而且細(xì)化了毒性污染物的排放控制，在CWA中詳細(xì)列出126種毒性污染物作為“優(yōu)先污染物”嚴(yán)格控制。以現(xiàn)有污染防治技術(shù)為基礎(chǔ)，EPA制定了煉油污水排放限制指標(biāo)（40 CFR 419），分別基于最佳可行控制技術(shù)（BPT）、最佳常規(guī)污染物控制技術(shù)（BCT）和最佳經(jīng)濟(jì)可行技術(shù)（BAT）制定指標(biāo)，對(duì)于新污染源還制定了更高的要求（NSPS，新源績(jī)效標(biāo)準(zhǔn)），指標(biāo)的制定兼顧了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)承受能力和技術(shù)可行性。以基于BPT的污水排放限制指標(biāo)為例，美國(guó)根據(jù)生產(chǎn)工藝過(guò)程將煉廠分為：直餾型煉廠（原油分離過(guò)程，包括脫鹽和常減壓蒸餾）；裂解型煉廠（包括直餾型煉廠工藝和裂化過(guò)程）；石油化工型煉廠（包括裂解型煉廠工藝和二次加工的石化生產(chǎn)過(guò)程）；潤(rùn)滑油型煉廠（包括裂解型煉廠工藝和潤(rùn)滑油生產(chǎn)過(guò)程）；綜合性煉廠（包括上述所有過(guò)程）。美國(guó)根據(jù)煉廠類型的不同而采取不同的排放要求，限定值由每日最大值和連續(xù)30 d平均值共同約束，指標(biāo)如表1所示。

與我國(guó)煉油污水的排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 31570—2015）相比，美國(guó)對(duì)煉廠的排放限定要求較我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)（COD≤60 mg/L，BOD≤20 mg/L，氨氮≤8 mg/L，石油類≤5 mg/L）更加寬松。

表1　　美國(guó)煉廠污水排放限制指標(biāo)（基于BPT）

美國(guó)雖然對(duì)煉廠污水排放要求并不嚴(yán)格，但具體到各個(gè)煉廠，由于NPDES對(duì)具體污染源的要求不同，排放標(biāo)準(zhǔn)也存在較大差異。《清潔水法》規(guī)定，各個(gè)煉廠的所有污水排放點(diǎn)必須持有EPA或地方授權(quán)機(jī)構(gòu)頒發(fā)的NPDES許可證（NPDES Permit），許可證將按照企業(yè)的類型、排放性質(zhì)和受納水體水質(zhì)情況，參照技術(shù)控制和水質(zhì)控制（當(dāng)技術(shù)控制不能滿足水體保護(hù)要求時(shí)，實(shí)施水質(zhì)控制）分別制定廢水排放限制，比較后執(zhí)行最嚴(yán)格的指標(biāo)，作為最終的排放要求。根據(jù)Phillips 66公司地處不同地區(qū)6家煉廠的NPDES許可證統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，實(shí)際執(zhí)行的排放限值差別較大，即使地處同一個(gè)州，根據(jù)所處水域不同，標(biāo)準(zhǔn)也不同。而且，各個(gè)州對(duì)水質(zhì)污染評(píng)定的限定依據(jù)也不同，例如，華盛頓州、加利福尼亞州和蒙大拿州是以排污總量控制，而伊利諾伊州執(zhí)行排污濃度控制，如表2所示。

表2　Phillips 66公司下屬煉廠主要排水口排放限值　kg/d

2　美國(guó)煉油污水處理現(xiàn)狀

2.1美國(guó)煉油污水源頭和水質(zhì)分析

煉油污水來(lái)自于煉油過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)，根據(jù)來(lái)源不同，污染程度和污染物種類有所差異。在美國(guó)煉廠中，污水主要來(lái)自于生產(chǎn)工藝、循環(huán)冷卻和化學(xué)水制備，全廠污水分為工藝污水、冷卻水排污、原水處理過(guò)程排污、蒸汽凝結(jié)水、實(shí)驗(yàn)室污水和生活辦公、檢修等其他用途產(chǎn)生的污水。美國(guó)典型煉廠主要生產(chǎn)工藝排水中的污染物種類和排放量如表3所示。

表3　　主要生產(chǎn)工藝的污水排放量和污染物種類

由表3可見(jiàn)，工藝污水中蒸餾和催化裂化過(guò)程產(chǎn)生的污水分別占煉廠總污水量的44%和26%，是最主要的污染源〔2-3〕。

2.2美國(guó)煉油污水處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

目前美國(guó)80%以上的煉廠具備煉油污水達(dá)標(biāo)處理能力，其余煉廠將污水簡(jiǎn)單處理或者直接送至市政等污水處理場(chǎng)處理〔2〕。典型的污水達(dá)標(biāo)處理工藝如圖1所示。

圖1　　美國(guó)煉廠典型的污水處理工藝

由圖1可見(jiàn)，基本流程采用“油水分離（一級(jí)處理）+生化（二級(jí)處理）”工藝，如出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)或受納水體環(huán)境脆弱，還需要使用三級(jí)處理。

2.2.1一級(jí)處理

煉油污水一級(jí)處理的作用是降低污水的油含量和懸浮物含量，為后續(xù)生化處理單元的平穩(wěn)運(yùn)行提供保障。通常一級(jí)處理系統(tǒng)分為兩段，在第一段中進(jìn)行油水分離，在第二段中進(jìn)行油水深度分離。

隔油池處理是美國(guó)煉廠一段油水分離中最常用的技術(shù)，利用油水之間的比重差異，油上浮到水面，由集油管或刮油機(jī)收集。重油和其他雜質(zhì)沉降，集聚到池底污泥斗中，通過(guò)排泥管排出。運(yùn)行方式分為平流式（API）、傾斜板式（CPI）和平行板式（PPI），其中平流式最為常見(jiàn)。依據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，無(wú)論來(lái)水水質(zhì)如何，經(jīng)過(guò)平流式隔油池處理后出水的油和懸浮物應(yīng)為50～200 mg/L。該技術(shù)在美國(guó)已經(jīng)形成了成熟的技術(shù)文件為設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供指導(dǎo)〔4-5〕。

二段油水深度分離采用的主要技術(shù)是氣浮法，利用在水中形成高度分散的微小氣泡來(lái)黏附廢水中含疏水基的懸浮物或液體，形成相對(duì)密度小于水的絮體而上浮到水面，從而實(shí)現(xiàn)固液或者液液分離。美國(guó)煉廠目前主要使用的氣浮形式為溶氣氣浮（DAF）和引氣氣?。↖AF，國(guó)內(nèi)也稱之為渦凹?xì)飧。８鶕?jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)行良好的溶氣氣浮可以去除水中95%以上的油和懸浮物；引氣氣浮主要用于除油（除油率

90%～95%），對(duì)懸浮物的去除效果較差（一般要求進(jìn)水低于100 mg/L），所以很多作為第二級(jí)氣浮與溶氣氣浮聯(lián)用〔5〕。該工藝設(shè)備緊湊、運(yùn)行費(fèi)用較低，在美國(guó)推廣使用較好，在我國(guó)推廣較晚。

2.2.2二級(jí)處理

二級(jí)處理技術(shù)主要指生化處理，利用微生物生存、生長(zhǎng)和繁殖需要以有機(jī)物為食的特性，用以去除溶解性有機(jī)物，是美國(guó)煉油污水處理的核心。根據(jù)微生物在污水處理過(guò)程中的狀態(tài)，分為活性污泥法和生物膜法兩種。

（1）活性污泥法。活性污泥法是一種在污水中將微生物和有機(jī)污染物全混合的方法，微生物形成絮體在水中始終呈懸浮狀態(tài)，以有機(jī)物為生長(zhǎng)和繁殖所需，將其轉(zhuǎn)化成細(xì)胞組織、水和二氧化碳，可有效去除懸浮膠體、溶解性有機(jī)物和無(wú)機(jī)物，是目前應(yīng)用最廣、最有效且技術(shù)最成熟的生化處理方法，適合于污水處理規(guī)模較大的煉廠，美國(guó)目前千萬(wàn)t級(jí)煉廠幾乎均采用該方法處理污水。EPA曾對(duì)美國(guó)十幾家煉廠進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)，該方法可以去除80%～90%的BOD5，50%～95%的COD，60%～85%的懸浮物，80%～99%的油，95%～99%的酚，33%～99%的氨氮和97%～99%的硫化物，在運(yùn)行良好的情況下，可以將COD降至100 mg/L以下〔6〕。其中，Lake Charles煉廠最具代表性，該廠是一座煉油能力為1 200萬(wàn)t/a的大型煉廠，煉油污水處理量高達(dá)675 m3/h。采用基于活性污泥法的二級(jí)處理技術(shù)，流程簡(jiǎn)單有效：污水經(jīng)過(guò)油水分離后，經(jīng)均質(zhì)進(jìn)入活性污泥池中進(jìn)行好氧生化處理，生化處理后的污水經(jīng)過(guò)溶氣氣浮三級(jí)處理后直接外排入Sabine河，出水水質(zhì)如表4所示〔7〕。

表4　Lake Charles煉廠生化系統(tǒng)的處理能力

粉末活性炭活性污泥法（PACT）是活性污泥法的一種強(qiáng)化技術(shù)，結(jié)合了活性炭吸附簡(jiǎn)單高效的特點(diǎn)，延長(zhǎng)了污染物在生化反應(yīng)池中的停留時(shí)間，強(qiáng)化了水中污染物的去除，適用于出水要求較高或可生化性較差的污水處理，在美國(guó)煉廠中應(yīng)用較廣。如某年煉油能力25萬(wàn)t的煉廠，其污水的B/C為0.3，可生化性較差。使用PACT技術(shù)作為二級(jí)處理單元后，將COD平均值由300 mg/L降低至140 mg/L，油平均值由54 mg/L降低至5 mg/L以下，BOD5平均值由90 mg/L降低至1.6 mg/L。PACT出水經(jīng)兩級(jí)反滲透處理后可將80%的污水回用于循環(huán)水和鍋爐水系統(tǒng)〔8〕。

（2）生物膜法。生物膜法是一種利用附著生長(zhǎng)在填料表面的微生物膜處理廢水的方法。較活性污泥法的生物負(fù)荷高出5～20倍。這種污水處理方法曾因水量負(fù)荷和BOD負(fù)荷較低等原因被活性污泥法取代，近年來(lái)，隨著新型有機(jī)合成填料的問(wèn)世以及移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器（MBBR）等為代表的新型生物膜反應(yīng)器的出現(xiàn)，又使其恢復(fù)生機(jī)〔9〕。目前，美國(guó)煉廠中常用的生物膜法污水處理技術(shù)為生物濾池和生物流化床。

生物濾池是污水生化處理中認(rèn)識(shí)最早的一類工藝，污水由旋轉(zhuǎn)式布水器連續(xù)噴淋到填料上，從填料的縫隙間流下后送至后續(xù)的沉淀池中分離脫落的生物膜。經(jīng)過(guò)若干年的改進(jìn)，生物濾池至今仍在美國(guó)的煉廠中使用，其中Santa Maria煉廠最具代表性。該廠以煉制高含硫加州重油為主，煉油能力為220萬(wàn)t/a，污水處理能力為90 m3/h，排水進(jìn)入太平洋。具體污水處理流程如下：首先，該廠將含油污水和工藝污水分開(kāi)預(yù)處理，含油污水經(jīng)平流式隔油池除油；工藝污水在汽提塔中凈化。將兩股處理后的污水匯集到均質(zhì)罐中均質(zhì)，隨后進(jìn)入溶氣氣浮裝置進(jìn)行深度除油，完成一級(jí)處理。二級(jí)處理使用了生物濾池和Orbal氧化溝組合工藝，出水經(jīng)二沉池澄清后排入太平洋〔10〕，工藝流程如圖2所示。

圖2　Santa Maria煉廠污水處理工藝流程

該處理工藝目前運(yùn)行穩(wěn)定，2007年10月～2011 年10月間的出水水質(zhì)如表5所示。

表5　Santa Maria煉廠的排水水質(zhì)情況

由表5可見(jiàn)，排水水質(zhì)達(dá)到排放要求。

生物流化床是一種強(qiáng)化生物膜處理技術(shù)，使用密度相對(duì)較小的填料，在運(yùn)行過(guò)程中可以隨著水流或者氣流在污水中運(yùn)動(dòng)，形成流化狀態(tài)，這在保證了生物膜與污染物充分接觸的同時(shí)，載體間的相互摩擦也使生物膜的活性提高并強(qiáng)化污染物由污水向微生物膜內(nèi)的傳質(zhì)。根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)，分為兩相流化床和三相流化床。近年來(lái)，使用聚合物填料的移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器（MBBR）頗受工業(yè)界的重視〔11-12〕，這是一種水/氣/載體三相流化床，可承受較高的有機(jī)負(fù)荷，且反應(yīng)池形式與活性污泥池相似，在美國(guó)于20世紀(jì)90年代末開(kāi)始應(yīng)用于中小規(guī)模的煉廠或改造已有超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的活性污泥系統(tǒng)。Borger煉廠是使用該技術(shù)的先驅(qū)者之一，該廠的煉油規(guī)模為800萬(wàn)t/a，之前采用活性污泥工藝進(jìn)行生化處理，為了強(qiáng)化氨氮去除能力，提高出水水質(zhì)，于1998年將一個(gè)二沉池改造成設(shè)計(jì)處理能力為820 m3/h的MBBR反應(yīng)池，降低了下游活性污泥處理工藝的負(fù)荷。建成后，污水處理系統(tǒng)出水的COD和氨氮分別降低了31%和74%。2005年，由于煉制的加拿大重質(zhì)油比例增加，使污水中毒性物質(zhì)含量增加，該廠將活性污泥池改造成PACT工藝，但MBBR的處理能力卻幾乎未受影響。根據(jù)2009年威立雅公司對(duì)該系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行能力的調(diào)查結(jié)果，證明MBBR穩(wěn)定有效處理煉油污水的運(yùn)行壽命至少達(dá)10年〔13-14〕。

2.2.3三級(jí)處理

氧化塘是美國(guó)煉廠外排水三級(jí)處理最常用的技術(shù)，如Chevron公司的El Segundo煉廠、Phillips 66公司的Wood River煉廠等。這種技術(shù)將處理后的污水匯集到自然或者人工的池塘中進(jìn)一步凈化后排放到環(huán)境中，便于監(jiān)控外排水的水質(zhì)，一旦發(fā)現(xiàn)水質(zhì)不達(dá)標(biāo)可及時(shí)將氧化塘中的水重新引回污水處理系統(tǒng)處理，處理量大，運(yùn)行效果可靠。

二級(jí)處理的排水中含有大量的懸浮物，大部分美國(guó)煉廠采用氣浮或過(guò)濾技術(shù)作為下游處理。在過(guò)濾技術(shù)中，砂濾器的應(yīng)用最廣，根據(jù)西門(mén)子公司的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，使用砂濾器可以將懸浮物從30 mg/L降低到5～10 mg/L，過(guò)濾精度足以滿足外排需求。如果有更高的污水回用需求，膜過(guò)濾技術(shù)則是更好的選擇，使用微濾膜可將水的TSS降低至1 mg/L以下，濁度小于0.2 NTU〔15〕。

3　美國(guó)煉油污水處理的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)

通過(guò)對(duì)美國(guó)煉廠污水處理的現(xiàn)狀進(jìn)行分析可知，與我國(guó)相比，美國(guó)煉廠對(duì)煉油污水的處理具有以下特點(diǎn)：

（1）總體排放要求低，但對(duì)各煉廠的實(shí)際要求差異較大。美國(guó)以現(xiàn)行技術(shù)的角度制定排放標(biāo)準(zhǔn)，很大程度上顧及了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)承受能力，制定的指標(biāo)較低。但根據(jù)煉廠所在的位置和受納水體情況，又有著明確的要求，執(zhí)行NPDES限值。經(jīng)過(guò)比較，排海的煉廠標(biāo)準(zhǔn)要求往往較低，排至內(nèi)陸河的要求相對(duì)較高，如地處伊利諾伊州的煉廠，水外排至密西西比河流域，排放標(biāo)準(zhǔn)與我國(guó)要求相當(dāng)。

（2）污水處理工藝流程簡(jiǎn)單，總體流程設(shè)計(jì)更加合理。美國(guó)煉廠的污水處理流程基本遵循“老三套”工藝，但不同于我國(guó)較長(zhǎng)的二級(jí)和三級(jí)處理流程，總體流程較短，而單元處理技術(shù)并不先進(jìn)。根據(jù)調(diào)研，美國(guó)煉廠對(duì)新型污水處理技術(shù)的使用率并不高，如MBR技術(shù)目前只有極少數(shù)小規(guī)模工業(yè)應(yīng)用，如Marathon煉廠使用的一體化MBR處理規(guī)模僅為8 m3/h，排水送至Ashland市政污水處理廠〔16〕。近年來(lái)，考慮到污染物對(duì)土壤和地下水的滲透污染，美國(guó)開(kāi)始限制自然氧化塘和濕地的使用，但是多數(shù)煉廠只是修筑埋入式封閉池體，并未使用新的三級(jí)處理技術(shù)。這一方面是由于對(duì)外排水的水質(zhì)要求較低，企業(yè)從經(jīng)濟(jì)的角度考慮更為有利。另一方面，美國(guó)煉廠對(duì)總體流程的設(shè)計(jì)更加合理。首先，美國(guó)早在上世紀(jì)70年代便根據(jù)煉廠各裝置出水的污染情況對(duì)污水進(jìn)行分類，實(shí)施不同難度和深度的污水處理技術(shù)和流程，減少了不必要的處理，如上文介紹的Santa Maria煉廠。年加工能力1 600萬(wàn)t的El Segundo煉廠更具有代表性，該廠將循環(huán)水和鍋爐排水、雨水等易于處理的污水單獨(dú)使用簡(jiǎn)單的“隔油+氣浮”工藝處理，減輕了主要污水處理流程的運(yùn)行壓力〔17〕。其次，美國(guó)煉廠對(duì)均質(zhì)過(guò)程十分重視，均質(zhì)環(huán)節(jié)數(shù)量較多且間隔較短，許多煉廠在總流程中除在一級(jí)處理中設(shè)置均質(zhì)設(shè)備，還在生化處理入口處額外設(shè)置均質(zhì)罐，出水處的氧化塘等設(shè)施也起著對(duì)排放水進(jìn)行均質(zhì)的作用，這增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗水質(zhì)水量沖擊能力，保證了排水水質(zhì)持續(xù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。最后，美國(guó)煉廠的占地面積較為寬裕，污水處理設(shè)施具有充足的處理時(shí)間，處理效果更好更穩(wěn)定。

（3）具有完善的污水處理產(chǎn)業(yè)鏈。相比于我國(guó)，美國(guó)煉廠的用水和污水處理環(huán)節(jié)更加靈活，已在整個(gè)社會(huì)形成了產(chǎn)業(yè)鏈。在美國(guó)，煉廠和當(dāng)?shù)厥姓鬯畯S長(zhǎng)期以來(lái)便存在著合作關(guān)系，至今仍有27家煉廠與市政污水處理廠共同處理污水〔1〕。另外，第三方水處理公司的介入也降低了煉廠的污水處理和回用負(fù)擔(dān)，如CH2M HILL公司在加州成立污水處理廠，專門(mén)將污水處理后供給周圍兩個(gè)大型煉廠用作生產(chǎn)用水。

雖然美國(guó)煉廠目前的污水處理水平能夠滿足基本排放需求，但美國(guó)近一半的煉廠位于西南部水資源匱乏的德克薩斯州、加利福尼亞州、新墨西哥州和路易斯安那州，其他煉廠也多數(shù)位于水體環(huán)境脆弱的地區(qū)〔18〕。近年來(lái)，為保護(hù)水資源和水環(huán)境，聯(lián)邦及各州政府開(kāi)始立法限制煉油工業(yè)用水和排水，鼓勵(lì)污水回用，同時(shí)提高煉廠的取水和排污成本。例如，在加州的一些地區(qū)，煉廠噸取水費(fèi)用為1.05美元，遠(yuǎn)高于0.26～0.52美元的平均價(jià)格〔19〕，且加州政府強(qiáng)制要求境內(nèi)的14家用水效率低的煉廠將排水送至市政污水處理廠再處理，增加了外排處理成本〔20〕。因此，基于法律制約和經(jīng)濟(jì)效益的雙重考慮，迫使美國(guó)煉廠將污水回用技術(shù)作為未來(lái)污水處理的發(fā)展方向，降低取水和排污量。

目前加州的一些煉廠開(kāi)始使用膜技術(shù)回用市政污水，用于鍋爐補(bǔ)水和循環(huán)水系統(tǒng)。如Carson煉廠，至2013年回用水已經(jīng)占總?cè)∷康?5%〔21〕。Richmond煉廠的回用污水除自用外，尚有富余用于農(nóng)業(yè)灌溉。但是，由于膜污染、換膜成本高等問(wèn)題，基于膜分離的污水回用技術(shù)在美國(guó)煉廠中推廣較慢〔22〕。同時(shí)，回用市政污水存在著購(gòu)買中水的成本問(wèn)題。因此，近年來(lái)美國(guó)煉廠一直在謀求經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)處理回用自排污水。

4　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，美國(guó)煉廠實(shí)際應(yīng)用的污水處理單元技術(shù)并未優(yōu)于我國(guó)，甚至一些技術(shù)在我國(guó)已被淘汰，但是這些傳統(tǒng)技術(shù)在美國(guó)煉廠中的運(yùn)行仍然穩(wěn)定、有效。除了中美兩國(guó)的國(guó)情差異外，管理水平和污水處理系統(tǒng)的總體規(guī)劃、設(shè)計(jì)理念均有許多值得我國(guó)煉廠借鑒和學(xué)習(xí)之處，有助于結(jié)束我國(guó) “重單元技術(shù)，輕整體流程”的污水處理現(xiàn)狀，最大程度地發(fā)揮現(xiàn)有技術(shù)的處理能力。

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Review on the current status and development trend of American refinery wastewater treatment

Zhao Rui，Li Ben'gao，Gao Song
（SINOPEC Research Institute of Petroleum Processing，Beijing 100083，China）

The United States of America as the largest oil refinery country in the world，its experiences on the control and treatment of refinery wastewater are of referential significance to the sustainable development of refinery industry in China.The current status of American refinery wastewater treatment is expounded from the angle of policy and technology，respectively.The differences of refinery wastewater discharge and regulations between China and the USA are analyzed.Furthermore，based on the wastewater treatment processes and operation status，the characteristics of American wastewater treatment processes are discussed.At the end，according to American present policy and technical guidance，it is pointed out that auto-discharge wastewater with low-cost reusing techniques in refineries has become American developing direction of refinery wastewater treatment.

refinery industry；discharge standard；wastewater treatment

X703

A

1005-829X（2016）01-0001-06

趙銳（1983—），博士，工程師。E-mail：zhaorui.ripp@ sinopec.com。

2015-11-02（修改稿）