樊哲寅，談 迎

(1.西南石油大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，四川 成都 610500；2.江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局，江蘇 南京 210007)

石油化學(xué)工業(yè)是石油和化學(xué)工業(yè)的簡稱，是能源和基礎(chǔ)原材料產(chǎn)業(yè)，是國民經(jīng)濟的重要組成部分。經(jīng)過多年的快速發(fā)展，我國石油化學(xué)工業(yè)涵蓋石油深加工、天然氣化工、煤化工、鹽化工、生物化工等主要子行業(yè)，產(chǎn)品涉及基礎(chǔ)化學(xué)原料、合成材料、農(nóng)用化學(xué)品、國防化學(xué)品、化工新材料、專用化學(xué)品、橡膠制品等涉及國民經(jīng)濟各領(lǐng)域的完整工業(yè)體系，形成了門類齊全、品種配套、具備國際競爭力、可生產(chǎn)6萬多種產(chǎn)品的工業(yè)部門[1-6]。

對于石油化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)而言，水既是參加化學(xué)反應(yīng)制取多種產(chǎn)品的基礎(chǔ)原料和溶劑，也是廣泛使用的熱傳導(dǎo)介質(zhì)、冷卻劑，用以控制、調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度。石油化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的特殊性決定了其對于水資源的依賴程度高、用水量大。在全世界范圍內(nèi)，中國是全球人口數(shù)量排名第一的國家，水資源總量居世界第6位，排在巴西、俄羅斯、加拿大、美國及印度尼西亞之后，人均水資源量更是排名靠后。因此，作為對水資源依賴程度高、用水量大的石油化學(xué)工業(yè)，水資源循環(huán)利用顯得十分重要。目前,在整個石油化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域，未見到對水資源循環(huán)利用情況系統(tǒng)研究的公開報道，更談不上用何種指標進行分析評價。本文在前人基礎(chǔ)上，構(gòu)建了石油化學(xué)工業(yè)水資源循環(huán)評價指標體系，并基于公開發(fā)表的中國統(tǒng)計年鑒、中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒等資料，對石油化學(xué)工業(yè)水資源循環(huán)利用情況進行了系統(tǒng)研究。

1 評價指標體系的構(gòu)建

有學(xué)者以循環(huán)經(jīng)濟理論為起點，分析了石油化學(xué)工業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的緊迫性、現(xiàn)狀以及發(fā)展中的問題與障礙，通過物質(zhì)流分析方法，結(jié)合行業(yè)的物質(zhì)流特點，建立了石油化學(xué)工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟評價指標體系[7]。但此評價指標體系著眼于整個行業(yè)，評價層級、內(nèi)容太多，其中資源循環(huán)再利用包括二氧化硫、煙塵、粉塵、廢水、固體廢物循環(huán)，導(dǎo)致對石油化學(xué)工業(yè)水資源循環(huán)評價不突出?；谝延惺突瘜W(xué)工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟評價指標體系的研究成果，選擇石油化學(xué)工業(yè)水資源循環(huán)評價指標，構(gòu)建評價指標體系。

1.1 評論指標的選擇原則

(1)可追溯性原則

石油化學(xué)工業(yè)以石油為主要原料，水資源消耗量與石油加工量息息相關(guān)，選擇評價指標時，要考慮石油加工量，分析石油加工量與水資源消耗量之間的相關(guān)性。

(2)可定量化原則

選擇評價指標時，要考慮指標的可定量化和數(shù)據(jù)的可獲得性，盡可能利用政府發(fā)布的、統(tǒng)一的、公開的數(shù)據(jù)。

(3)可對比性原則

選擇同類型的評價指標并進行參數(shù)量化，利于比較分析，便于通過分析數(shù)據(jù)對已有工作成果進行評判，同時對未來工作提供指導(dǎo)，選擇的評價指標必須有可對比性。

(4)整體性原則

水資源循環(huán)是一個系統(tǒng)工程，包括水資源利用、再利用等，在選擇評價指標時，要把水資源利用、再利用等結(jié)合在一起。

1.2 評價指標體系

評價指標分為一級指標、二級指標兩個指標層級。一級指標由水資源利用、水資源再循環(huán)利用和廢水排放組成，每一個一級指標由不同個數(shù)的二級指標組成，然后賦予不同二級指標不同的參數(shù)值，如表1所示。二級指標中的數(shù)據(jù)來自于相應(yīng)年份的中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒、中國統(tǒng)計年鑒和中國化學(xué)工業(yè)年鑒。

1.3 評價指標含義

水資源消耗量是指一定時期內(nèi)石油化學(xué)工業(yè)消耗的水資源總和，是觀察水資源消耗水平、構(gòu)成和增長速度的總量指標。

石油加工量是指石油化學(xué)工業(yè)一定時期內(nèi)加工的石油總量。

萬元產(chǎn)值水資源消耗是一種表示水資源利用經(jīng)濟效益的指標，往往與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、資源利用效率等因素有關(guān)，該項指標的比率越低，表明在發(fā)展經(jīng)濟、擴大生產(chǎn)規(guī)模的同時，對自然資源的使用成本越低，資源減量化得到體現(xiàn)，資源消耗管理、資源節(jié)約使用程度有所提高。

廢水排放達標量是指廢水中各項污染物指標都達到國家或地方排放標準的外排工業(yè)廢水量，包括未經(jīng)處理外排達標的，經(jīng)廢水處理設(shè)施處理后達標排放的，以及經(jīng)過污水處理廠處理后達標排放的廢水。

廢水排放達標率是指廢水排放達標量占廢水排放量的百分率[7]。

重復(fù)用水率是指石油化學(xué)工業(yè)重復(fù)用水量占行業(yè)水資源消耗量的比率[7]。

廢水排放量指石油化學(xué)企業(yè)廠區(qū)內(nèi)所有排放到企業(yè)外部的廢水量，包括生產(chǎn)廢水、外排的直接冷卻水、超標排放的礦井地下水和與工業(yè)廢水混排的廠區(qū)內(nèi)生活污水[7]。

萬元產(chǎn)值廢水排放量是指每萬元石油化學(xué)工業(yè)產(chǎn)值的工業(yè)廢水排放量，該項指標比率越小，說明經(jīng)濟增長的同時，廢水的產(chǎn)生量越小，工業(yè)廢水的產(chǎn)生量得到有效控制。

2 評價指標參數(shù)分析

根據(jù)表1數(shù)據(jù)得到圖1～圖4。由圖1可知：水資源消耗量、石油加工量和石油化學(xué)工業(yè)產(chǎn)值三者具有正相關(guān)性；2018年國家宏觀上壓縮產(chǎn)能，當(dāng)年水資源消耗量、石油加工量和石油化學(xué)工業(yè)產(chǎn)值皆達到最小值；水資源消耗量逐漸減少，年降低率分別為1.54%、2.00%、2.33%、1.19%。石油化學(xué)工業(yè)水資源消耗量減少有兩方面的原因：一是石油加工量減少；二是石油化學(xué)工業(yè)設(shè)備穩(wěn)定，管理嚴格，沒有因為設(shè)備老化、管理松懈原因出現(xiàn)水資源消耗量增加。

由圖2可知：萬元產(chǎn)值水資源消耗圍繞5 t上下波動；萬元產(chǎn)值廢水排放量逐漸降低，年降低率分別為4.14%、2.16%、16.54%、2.20%，說明隨著綠水青山概念日益深入人心，以及排污費(從2018年1月1日改為環(huán)境保護稅)的收取，石油化學(xué)工業(yè)各企業(yè)認識到要通過技術(shù)改進減少萬元產(chǎn)值廢水排放量，進而達到增效的目的。

圖2 萬元產(chǎn)值水資源消耗和萬元產(chǎn)值廢水排放量圖

由圖3可知：與萬元產(chǎn)值廢水排放量相匹配的是廢水排放量逐年減少，廢水排放達標率逐年提高，這是技術(shù)進步的結(jié)果，而廢水排放達標量逐年減少與水資源消耗量逐漸減少相匹配。

圖3 廢水排放達標量、廢水排放達標率和廢水排放量圖

水資源重復(fù)利用率是衡量石油化學(xué)工業(yè)行業(yè)水資源利用水平的重要指標，是解決行業(yè)水資源短缺的有效途徑。石油化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的特殊性決定了生產(chǎn)過程中要使用大量的循環(huán)水，以達到控制和調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度的目的。近年來，石油化工行業(yè)改進循環(huán)水利用系統(tǒng)、開發(fā)新型水處理藥劑等，大幅提升了循環(huán)水、中水、可回收廢水的重復(fù)利用率，促使行業(yè)整體的水資源利用效率不斷提升，重復(fù)用水率由2014年的92.1%提高到2018年的94.3%，對于水資源的依賴程度持續(xù)下降，如圖4所示。正因為水資源的依賴程度持續(xù)下降，使得重復(fù)用水量逐漸減少。

圖4 重復(fù)用水量和重復(fù)用水率圖

3 結(jié) 語

(1)構(gòu)建了能夠反映石油化學(xué)工業(yè)水資源循環(huán)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的評價指標體系。

(2)整體上，隨著技術(shù)進步，管理水平提高，石油化學(xué)工業(yè)呈現(xiàn)出廢水排放量逐年減少、廢水排放達標率逐年提高、重復(fù)用水率逐漸提高的良好趨勢。

(3)從長遠看，隨著經(jīng)濟發(fā)展、人民生活水平的提高，石油加工量、石油化學(xué)工業(yè)工業(yè)產(chǎn)值會呈現(xiàn)出平穩(wěn)增長的趨勢，未來水資源消耗量仍會平穩(wěn)增長，須采取更為嚴格的水資源循環(huán)措施，降低水資源消耗量。

(4)水資源循環(huán)具體措施[8-10]包括：制定、提高并頒布行業(yè)節(jié)水標準；應(yīng)用風(fēng)冷、風(fēng)水混合冷、中水回用、反滲透濃水回收、污水超低排放等技術(shù)；加強水質(zhì)檢測技術(shù)及方法研究；沿海地區(qū)化工廠盡量利用海水。未來隨著節(jié)水技術(shù)的不斷進步，節(jié)水型企業(yè)會越來越多，節(jié)水潛力仍然很大。