化学工业涉及的面较广，它包括石油化工、煤炭化工、酸碱工业、化肥工业、塑料工业、制药工业、染料工业、洗涤剂工业、橡胶工业、炸药和起爆炸工业等。其生产具有高温、高压、易燃、易爆等特点，用水量大。据有关资料统计，其行业用水中间接冷地水占有相当大比例，约为88%，工艺水约占7%，其他约占5%。用水量大，节水潜力也很大，国内先进用水企业重复利用率已达89%，而一般工厂仅为50%～60%。所以，节水挖潜，降低用水单耗，提高用水合理化水平，在化学工业生产中，应放到十分重要的地位。
分析化学工业生产用水特点，在节约用水中应采取的主要技术措施是：
（1）改革用水设备和工艺流程。
（2）做好循环冷却水的水质稳定处理。
（3）一水多用及工艺水的回收利用。
（4）采用先进的用水技术和用水方法。
（5）采用新的化学反应技术等等。
（一）造气洗涤水循环利用
某合成氨厂为了回收利用造气洗气塔的下水，并减少废水对环境的危害，采取了以下技术措施：将造气洗气塔的下水，经除灰池除去粗灰后送到沉降灰池，入池的水由于流速降低，细灰得到沉降；然后，用泵将沉降后的清水抽上自然通风冷却塔，使水同空气充分接触，降低水温并使水中的大部分酚和氰化物等有害物质从水中析出，达到凉水、除害的双重作用。冷却后的水，再用泵送回造气车间，形成造气供水的闭路循环用水系统。
整个造气用水闭路循环系统投资为16.5 万元。经环保部门取样鉴定，结果见表7-11，排污低于国家用水允许排放标准。经测定，年最高气温月份的冷却水温度可降低5～7℃，基本上满足了生产工艺要求。年节水约270 万m3，节约水资源费13.5万元，免除排污费20 万元，半年就可收回全部投资，并保证了生产用水的需要。
表7-11 各环节水质参数 单位：mg/L
（二）串级用水，一水多用
有些化工厂重碱净氨塔用过的水，温度升高到27～28℃，把这部分水送到煤气洗涤塔使用，水温又升高到40℃左右，然后把这部分水回收起来，用泵返送到重碱洗水，最后再送到过滤机三次利用，可节约用水量30%。
北京化工三厂引进一套聚氯乙烯透明板生产装置，需新水量60m3/h。经研究确定将乙炔站使用的新水先送给透明板生产装置使用，透明板生产装置用过以后再送乙炔站使用，这样再没增加新水的情况下，保证了整个生产过程的正常进行。
大连第一塑料厂压延工序，过去一直用新水冷却，由于水质差，设备管道经常结垢，以致影响生产。他们将锅炉软化水送进压延工序使用，代替新水冷却设备，用后再回收到锅炉房，使锅炉给水水温提高30～50℃，每年可节水1.4 万m3，节省重油80t。
例如，济宁抗生素厂在生产中的冷却用水量占全部生产用水量的80%以上，其中绝大部分是间接冷却水，它与被冷介质之间由热交换器壁或设备隔开，不与工质物料发生直接接触，只为带走生产设备及物料中多余的热量，用后仅是温度升高，消耗量小，水质变化不大，无疑是该厂节水重点对象。根据生产过程中各工艺环节对水质、水温的要求，规定哪些设备用新水，哪些设备用循环水。采取的主要措施有：生产过程中的发酵液环节对发酵物温度要求极严，需保持恒温状态，用间接冷却水量400m3/h，经热交换后，温度升高3～4℃，本厂针对该水只有在环境温度为15℃以下时，才能利用冷水塔循环复用，因此，在全厂铺设了冷却水回收管道，将用后的水排入循环水池，再经加压泵输入冷冻站，供冷凝器使用。经一、二级冷凝器串级用过后，水温升高到30～35℃，而水质基本保持不变，再经收集供车间用作工艺洗涤、冲洗板框滤机，代替新水做锅炉用水、供葡萄糖高温蒸发器做冷却用水等，达到一水四次串级使用的目的。该项用水措施使空压站的冷凝器串级用水后，冷却水用新水量由每小时160m3 降到100m3；葡萄糖蒸发岗位的冷却水，每月节约新水量3800m3；锅炉软化水由原来使用新水改为用过滤后的三次水，每月节约新水量25000m3；青霉素岗位月节水1000m3，同时收集的四次水作为车间洗涤、锅炉冲灰冲渣，以及厂区绿化等多方面使用。这样，一年共可节约新水量700 万余m3，其效益是很显著的。
某兵工厂在生产梯恩梯的过程中需用大量的冷却水，水源为地下水，水温较低，设计中将低温水先供给一段硝化冷却，再将使用后的水用于二段和三段硝化冷却，使用后的水又再重复利用于废酸处理和硫酸制造。
某化工厂，对烧碱车间的蒸发大气冷凝器用水实行循环回用，每天节约大气冷凝器下水的循环用水量3000m3。同时提供给厂内锅炉做软化水，减少锅炉用新水量，每天可节约用水3000m3。再将部分热水通过专用管道送给附近纸板厂使用，实现了厂际串联用水，每天又可节水3000m3。全年节水219 万m3，节汽3400万t，节约资金40万元。
（三）改造用水工艺
1.改直接冷却为间接冷却
例如上海天原化工厂是以电解食盐溶液生产烧碱、氯气产品的化工原料厂，生产过程中要用大量的水，为节约用水，他们采取的措施之一是间接冷却氯气。
原氯气直接冷却工艺流程如图7-17（a），由电解槽来的85℃的湿氯气，采用填料塔用水直接冷却到32～36℃，每天耗水约1200m3，并从水中带走近3.6t氯气，污染环境。
现改用钛管冷却器，用水实行间接冷却，冷却水可全部回收，如图7-17（b）。实施该措施后，每天排放的含氯废水量约70m3，带走氯气约0.2t。
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图7-17 间接冷却氯气工艺流程示意图
采用上述措施后，每天节水1130m3，全年节水37.6万m3，全年减少氯气损失1132t，价值40 万元。
2.水洗改酸洗
化学工业生产过程中，有的氨系统，是用新水进行二氧化硫气体除尘，并使其温度由300℃降到40℃，这个工序用水多，浪费大。某化工厂对此水洗流程进行技术改造，把原来的水洗改为用30%～60%硫酸洗涤、冷却，并进行循环利用，节水30%左右。
3.设间接加热器
某些化工厂的粗苯蒸汽直接加热，需用大量的水进行冷却。现有的化工厂在这个工艺流程中，增设一个间接加热器，把入塔富油温度适当地加以提高，可由135℃提高到155℃，在塔内直接加热的蒸汽量就可大大减少，同时又能降低分缩冷凝器的负荷，其节水过程如图7-18。
图7-18 苯蒸馏设间接加热器示意图
4.压缩工艺流程
有机物化工厂原回收工段DT—680 塔气相采用甲醇，需经冷凝器冷却为液相，再送DT—401 塔用蒸汽加热成汽相，现改直接由DT—608塔气相送至DT—401塔，年节水180万t。
5.改造用水设备
某化工助剂厂，对生产蒸馏水的设备进行了改造。原设备流体走向是蒸汽走夹套外、管外，冷却水走夹套内、管内。现改造为设备流体走向是蒸汽走管内，冷却水走管外，虽然冷却水用量与原设备相同，但生产能力为原设备的4 倍，实际节约冷却水用量达75%。
（四）提高冷却水循环利用率
循环利用间接冷却水的技术关键是降低水的温度及水质稳定处理，例如某年产合成氨1.5 万t、碳酸氢氨6 万t 的化肥厂修建一处理能力700m3/h的凉水塔，采用JC—161 金属锈垢及水垢清洗剂，将循环水及污水中的水垢和设备内锈垢清除掉，再用JC—1624 油垢清洗剂和262 缓蚀剂把废水中的污油经渗透乳化反应脱脂后去脱油垢，再加JC—162杀菌灭藻剂对循环水系统进行杀菌灭藻处理，从而使循环水质达到用水质指标，并供碳化合成、变换等工段使用，实现冷却用水闭路循环，达到年节水量303.3万m3。
齐鲁石化第二化肥厂规定循环水的各项水质控制指标，根据定时化验结果投加化学药剂，使循环水的浓缩倍数由1.8 提高到5，冷却水的循环复用率由96%提高到97%，年节约新水量90万m3。
沈阳油脂化学厂合成车间氧化工段是石蜡氧化—皂化的第一工序，为控制反应中的温度上升，每月用冷却水6.5 万m3，出口水温达55℃，原来为一次使用即排掉，反投资4 万元建了两座凉水塔，铺设了回水管路，实现了工段冷却用水闭路循环，日节水5.3万m3。后又安装七台凉水塔，建造六处循环水池，使合成车间管式炉第二、三级冷却器、压缩机、风机、硬脂酸水压机，油脂车间甘油蒸发浮水器和真空系统设备的冷却水，实现循环复用。
（五）采用新技术
一般大型碱厂设有蒸馏装置，该装置用水量很大，它在蒸馏后要外排大量的废淡液水，这些淡液水含有较多的碱和杂质，一般不能回收利用。但采取在淡液塔中加适量的母液过滤，使滤过母液中的氯化与淡液中的碱起化学反应，从而将废淡液中的Na2CO3 消耗掉，生成少量的NaCl，留在废淡液中的NH3、CO2绝大部分被蒸馏出来，这样即可以回收利用废淡液水，还能提高产品质量。
（六）废水处理回用，节水减污
以下介绍一以废治废经济实用的例子。
某中型抗生素生产专业厂，年产抗生素500t 多，主要有青霉素、链霉素、土霉素、麦迪霉素等抗生素原料药及其制剂。同时，还生产淀粉、葡萄糖及各种型号的离子交换树脂。生产过程中用水量较大，废水排放量也较大。
抗生素生产由微生物发酵和化学提取、精制等过程构成。其生产废水主要包括发酵过程中的浓废液；提取和精制过程中的浓废液；溶剂回收过程中的浓废液；设备和地面冲洗废水；实验室化验废水；废冷却水（主要指间接冷却水，该废水单独处理回用）。因而废水中污染物的主要成分是发酵残余营养物，如葡萄糖、蛋白胨和无机盐之类，以及发酵代谢产物，酸、碱有机溶剂和其他化工原料。这类废水的特点是COD、BOD5 含量高，溶解性和胶状固体浓度高、pH值经常变化，带有颜色和气味（尤其是在生产不正常下发生染菌的罐批，其废液中污染物的含量比正常情况下高几倍），并且具有一定毒性。该厂的青霉素生产废水、树脂处理废水的COD高达3 万mg/L以上。如果对这样的废水不净化处理，不仅浪费水，严重的是会污染和破坏水体环境。
根据以上情况，该厂采用本厂烟道灰为载体的气—液—固三相生物流化床法处理抗生素生产废水（主要处理经清污分流后汇集的浓废水），日处理废水能力3500m3，年处理废水约90.1 万m3，使处理前废水COD含量由2000mg/L，降到处理后的300～450mg/L；BOD5 由800～1000mg/L 降到小于50mg/L，其COD、BOD5 的去除率分别达到80%和大于95%。pH 值为6.7～7.0。处理后的废水用于生产和厂区公共设施方面，节约了大量的水，消除了抗生素生产废水对环境的危害。
从整个抗生素废水的处理回用看，具有处理废水效率高、占地面积小、投资省、电耗低的优点。同时，该厂利用本厂烟道灰作为生化载体，以废治废，有较高的综合经济效益和社会环境效益。
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