金汇焦化有限公司扩产取水可行性分析

2022-08-10祖力皮亚热西提

水利科学与寒区工程 2022年7期

祖力皮亚·热西提

(新疆维吾尔自治区水文局，新疆乌鲁木齐 830000)

1 概况

新疆金汇焦化有限公司60万t/a捣固焦工程项目位于新疆都善县柯柯亚火车站东北侧约500 m处。厂区分为生活区、生产区和辅助生产区，厂区前为综合办公楼、食堂及宿舍，厂区内有少量职工住宅，绿化面积可达25%，全厂总占地面积为10.9 hm2。项目建设总规模为两组2×42孔JNDK4399D型热式捣固焦炉，生产规模为年产二级冶金焦60万t。该宗地均为戈壁地，属工业规划待开发用地。周围植被稀少无居民居住，地形开阔，地面坡度为2.3%左右，有良好的工程地质条件和卫生环境，极利供水管线布设，实现自压供水。项目生产岗位定员按工艺流程需要设置，生产岗位总人数为548人。

2 建设项目取用水情况

新疆金汇焦化有限公司2010年建成投产，水源为柯柯亚水库地表水，取水点为鄯善县水利局供水工程4000 m3调节水池。2021年11月27日，新疆金汇焦化有限公司与鄯善县人民政府签订水权转让协议，企业以10元/m3，向当地政府购买了100万m3(含本项目用水)，为期15年的水权，2021年项目总用水量1968.41 m3/h。近年来，受经济下行压力影响，新疆金汇焦化有限公司生产一直未能达产，近三年生产平均负荷为75%，平均年用水量为70.2万 m3。

2.1 用水工艺和技术分析

新疆金汇焦化有限公司60万t/a捣固焦工程项目用水主要包括生产用水、生活用水和绿化用水。用水过程如下：

(1)生产用水。煤气加压和发电车间，在煤气加压和发电冷却环节需要用水，属循环用水，设置有一个共用的净循环水池，损耗部分由管网新水进行补充，无污水排放。鼓冷电捕、蒸氨、脱硫、硫铵、脱苯用水通过设置的共用浊循环水池进行供水，损耗部分由管网新水进行补充，污水排入厂区内集中污水处理站处理。化验用水量全部采用管网新水，用水量为0.88 m3/h。产生污水排入厂区内集中污水处理站处理。熄焦设置有循环水池，确保熄焦水循环利用。煤气加压和发电车间用水量为30.00 m3/h，其中新水用量3.00 m3/h，循环水用量27.00 m3/h；生产期间损耗水量3.00 m3/h，不产生污水。鼓冷电捕、蒸氨、脱硫、硫铵、脱苯用水量为1484.00 m3/h，其中新水用量104.00 m3/h，循环水用量1380.00 m3/h；生产期间耗水79.00 m3/h，产生污水25.00 m3/h排入厂区集中污水处理站处理。煤场喷洒和熄焦用水442.28 m3/h，全部采用厂区内集中污水处理站处理水，不使用新水。熄焦用水424.28 m3/h，其中循环水414.70 m3/h，中水补充量9.58 m3/h,生产期间消耗量9.58 m3/h。煤场喷洒水用量18.00 m3/h，生产期间消耗量18.00 m3/h。

(2)生活用水。焦化厂生产岗位定员548人，生活用水2.12 m3/h，全部为管网新水；消耗量0.42 m3/h，产生污水1.7 m3/h排入厂区集中污水处理站处理。

(3)绿化用水。厂区绿化面积1.2 hm2，绿化时间210 d，灌溉方式采用常规灌溉，用水量2.39 m3/h，全部为管网新水，消耗量2.39 m3/h。

(4)不可预见水量。厂内消防按同时发生一次火设置，应急消防设计供水能力室内为10 L/s.室外为3 L/s,厂区设有一座贮水池，内存有 1500 m3生产调节水；消防备用水432 m3,可保证3 h室内外消防用水。消防、管网渗漏等不可预见水量按照生产、生活、绿化新水用量的6%考虑，即6.74 m3/h。

2.2 现状年用水量分析

2021年，项目总用水量1968.41 m3/h，其中新水用量119.14 m3/h占6.1%，循环水用量1821.7 m3/h占92.5%，污水处理回用量 27.58 m3/h占1.4%；生产期间耗水量119.14 m3/h，与新水用量相当；生产和生活产生的污水做到了处理后全部回用，项目做到了污水零排放。

2.3 用水水平评价

本项目年产捣固焦60万t，项目年用新水量93.81万m3。项目吨焦取水量为1.56 m3/t。《取水定额第30部分:炼焦》(GB/T 18916.30—2017)中现有炼焦企业常规焦炉取水定额指标为吨焦取水量≤1.9 m3/t[1]；本项目吨焦取水量低于国家取水定额标准，单位产品用水指标较为合理。在企业生产中，除了绿化用水超标外，其他项目用水指标均符合相关规划。项目用水指标比较详见表1。

表1 项目主要用水指标对比

2.4 污水处理及回用合理性分析

本项目污水采用了A/A/O废水生化处理工艺，处理后的中水回用于煤场喷洒和熄焦。因此，本项目污水处理工艺符合《炼焦废水处理技术规范》(GB/T 33961—2017)炼焦废水生化处理工艺宜选用厌氧/缺氧/好氧(A/A/O)工艺要求，经检测水质达标。

2.5 节水潜力分析

本项目除绿化用水外，其他均符合相关规定。鄯善县属于缺水地区，建议绿化灌溉方式改为滴灌，滴灌田间灌溉调减为0.525万m3/hm2，年可节约水量8.700万m3/hm2。相应的，灌网渗漏等不可预见水量进行调整，年可减少取水量0.04万m3。

2.6 项目用水量核定

将厂区绿化由常规灌溉改为滴灌，用水量由业主提出的1.005万m3/hm2降低至0.525万m3/hm2。论证后，项目用水总量较业主提出的减少了1.22 m3/h，新水用量减少了1.22 m3/h，折合0.62万m3/a。

经论证核定，项目灌溉期(包含绿化用水)总用水量1966.91 m3/h，其中新水用量117.92 m3/h占6%，循环水用量1821.7 m3/h占92.6%，污水处理回用量27.3 m3/h占1.4%；生产期间耗水量117.91 m3/h，与新水用量相当；生产和生活产生的污水做到了处理后全部回用，项目做到了污水零排放。

非灌溉期(不包含绿化用水)总用水量1965.6 m3/h，其中新水用量116.69 m3/h占5.9%，生产期间耗水量116.6 m3/h，与新水用量相当；生产和生活产生的污水做到了处理后全部回用，项目做到了污水零排放。论证核定后项目水平衡详见表2。

表2 核定后项目用水量平衡 m3·h-1

其水量的变化主要是因为绿化灌溉的影响。按照设计资料，本项目用水系统主要包括厂区生产用水、生活用水、消防用水三个系统，生产用水按年330 d计算，生活用水按年365 d计算，灌溉期按照210 d计算。则论证后，本项目总用水量1557.97万m3/a，其中新水用量93.20万m3/a，循环水用量1442.79万m3/a，污水处理回用量21.98万m3/a；生产期间耗水量93.20万m3/a。项目年用、耗、排水情况详见表3。

表3 核定后项目用水情况汇总万 m3·a-1

因此，通过项目用水节水工艺和技术分析、用水过程和水量平衡分析、用水水平评价及节水潜力分析认为，项目业主提出的，从鄯善县水利局供水工程4000 m3调节水池取用水量93.20万m3/a较为合理[2]。

3 取水可靠性分析

2020年鄯善县地表水用水总量为1.126亿m3；按照《吐鲁番市用水总量控制实施方案》，2025年(2025年是企业扩产用水远期规划年，用水量最大，以此用水量和水源地供水能力相比，方能证明满足需求，有说服力)地表水供水指标1.650亿m3，从用水总量控制指标角度考虑，地表水还有近0.524亿m3的开发利用空间。同时，本项目位于柯柯亚水库下游右岸不远处，距离柯柯亚水库直线距离12.3 km，可实现自压供水。

3.1 取水口位置合理性分析

本项目水源为柯柯亚水库地表水，取水点位于鄯善县水利局供水工程4000 m3调节水池，调节水池至项目区供水管网属企业自建。2011年鄯善县水利局完成调节水池以上取供水工程建设，取水点位于柯柯亚水库，管道长度10.3 km，设计年供水量500万m3。2021年1月新疆金汇焦化有限公司与鄯善水利局签订了供水协议，协议年供水量144万m3(含本项目用水)，水费标准4.0元/m3。因此，取水口位置设置合理。

3.2 水源水量可靠性分析

2020年柯柯亚水库地表水供水量为5601.1万m3(含本项目用水)，为流域柯柯亚水库断面P=50%来水可用地表水资源量的55.17%、P=75%来水可用地表水资源量的64.73%、P=95%来水可用地表水资源量的86.17%，为《吐鲁番市用水总量控制方案》柯柯亚河地表水供水指标8721万m3的64.23%。因此，就柯柯亚水库地表水而言，水源水量完全能够满足本项目用水需求，但需对全流域水资源过度开发进行补偿。

2011年鄯善县水利局完成调节水池以上取供水工程建设，设计年供水量500万m3；主要供水对象为新疆金汇焦化有限公司所属工业项目，鄯善县鄯善镇、连木沁镇、辟展乡、东巴扎乡、园艺场等乡镇生活用水。经调查了解，2018年、2019年和2020年4000 m3调节水池对外最大供水量为254.9万m3(仅占设计供水能力的51%，供水能力还有很大富余。含本项目用水)。

3.3 水源水质可靠性分析

柯柯亚地表水水质处于天然状态，90%以上径流靠融雪和降雨补给，天然水质好。2022年2月，鄯善县农村饮水安全工程管理站委托摩天众创检测服务有限公司对柯柯亚水库水源水进行了水质监测，经分析化验，水源水质各项监测指标均符合《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)[3]中的Ⅱ类标准要求，满足本项目用水水质要求。