挑战
Federated Co-operatives Limited的合作炼油厂（CRC）是萨斯喀彻温省里贾纳市最大的淡水用户一。该炼油厂注重环保，正在开展一个造价20000万美元的大型环保项目，他们称其为污水改善项目，着重于可持续发展和环境管理。
此项目是该设施将产能从每天100,000桶（bpd）增至130,000 bpd的最重要举措，而且淡水耗量及排放的废水都实现了降低。运营扩展后需要一座先进的废水处理设施，能够：
- 去除固体、油类、苯酚、氮化合物、有机物及其他污染物。
- 消除废水池中的挥发性有机化合物释放到大气的可能。
- 对处理过的水进行脱盐以用于蒸汽生产。
- 停止使用市政处理水，减少对地下水的需求。
解决方案
Veolia水务技术受到委托，帮助设计、建造和调试CRC独特的废水处理解决方案。如图1所示，该系统分为五个阶段，采用了Veolia的多项先进水处理技术。
在第1阶段，废水被输送到暂存槽，利用重力将油水分离。油浮出水面后被提取出来并在炼油厂进行再加工。废水被输送到另一个槽内，其中的沉积物和含油污泥会沉淀到底部。油被输送回炼油厂进行再处理，污泥被去除并进行安全处置。
剩余的废水进入第2阶段，一种Veolia Poseidon*溶气浮选装置。氮气微气泡被泵入该装置，并与悬浮的油颗粒相结合。这些颗粒上升到装置顶部，并被去除以进行再处理。第2阶段采用了Veolia的PolyFloc* AE1701化学品作为絮凝剂。
经过分离后，废水进入第3阶段进行生物处理，然后通过Veolia的ZeeWeed* 500超滤中空纤维膜进行过滤。这种工艺组合称为膜生物反应器（MBR）技术，可产生淡水（见图2）。第3阶段利用了Veolia的BioPlus* BA2970和BioPlus* BA3900化学工艺，在生物反应器上进行生物接种和生物增效。生物反应器中还使用了FoamTrol* AF3031来实现泡沫控制。
大部分不含有机物、氨、亚硝酸盐、硝酸盐和其他杂质的淡水直接进入脱盐设备（第5阶段）进行进一步处理，为蒸汽生产做好准备。
第4阶段的主要功能是处理来自生物反应器的过量生物质。该生物质被输送至离心机以分离细菌，并将细菌送回生物反应器。提取出少量水并进行再处理，同时安全处置剩余的固体生物质。此阶段采用了Veolia的Novus* CE2655化学品作为离心机内的絮凝剂。
第5阶段为脱盐设备，该设备通过处理大量溶解固体对用于蒸汽生产的循环水进行最终处理。该厂采用了Veolia的高pH值RO系统，由用于降低硬度的离子交换装置和用于去除碱度和二氧化碳的除碳器组成。高pH值RO的独特之处在于，该系统能够在较高的有机负荷下以极高的回收率有效运行而不会结垢，无需进行频繁清洁。
去除钙、镁、氯化物和硫酸盐等溶解固体之后，淡水再次通过另一个RO对水进行提纯，并最终进行混合床脱盐以生产出超纯水（参见图3）。
除了设备和化学品外，Veolia还为CRC流程的第2、第3和第4阶段提供了InSight*资产性能管理。InSight利用数据和分析来确保水处理资产保持最佳运行性能。在第3阶段，Veolia的设备团队通过InSight来监测ZeeWeed膜的性能和长期健康状况。Veolia团队使用InSight重点监控各阶段的操作、化学工艺和整体产品质量。例如，他们会监测第2阶段中固体、油和油脂的去除情况，并密切观察第3阶段的出水水质，以确保其达到第5阶段的回用规范。除此之外，Veolia还使用InSight监测化学品的使用、剂量范围和储罐存余，以确保化学品剂量正确、按需订购并随时可用。
图1：CRC废水改善项目采用五阶段废水处理解决方案，每天可回收和再利用200万加仑废水。
图2：Veolia的ZeeWeed超滤膜在第3阶段对废水进行过滤，以便回用。
图3：未经处理的CRC废水（左）和经Veolia处理后的废水（右）
结果
ZeeWeed MBR和高pH值RO的组合使CRC能够消除所有废水排放，其中大部分废水被回收并用于炼油厂的蒸汽设备；如不采用这种解决方案，该设施每天将产生200万加仑的废水。这一综合解决方案减少了该合作炼油厂对来自里贾纳市含水层的原水的依赖，并使炼油厂对淡水的需求减少了28%。这相当于里贾纳约3,100户家庭一年的用量。
此外，活菌、特殊过滤装置和Veolia最先进的高pH值RO技术的独特组合还能显著减少该合作炼油厂的环境足迹——该合作炼油厂蓄水池中挥发性有机物的排放和异味得到了有效减少。
2017年，CRC的污水改善项目被Global Water Intelligence (GWI) 评为“年度工业用水项目”。该奖项意味着，这一Veolia项目在工业用水领域取得了当年最令人瞩目的技术与环保成就。
这项造价数百万美元的项目尽管投入了重金，但却是企业在成功运营甚至谋求扩展的同时关注环境和缺水问题的杰出典范。