水是工业的“血液”，在石化生产中，主要作为热媒介和热载体，以蒸汽和循环水形式参与工业生产。大型石化企业年用水量均在百万或千万吨以上，是用水大户。天津淡水资源匮乏，不断建成投产的大型石化项目，让本就孱弱的水资源愈发紧张。
天津石化生产部专家李晨光举例说，按照天津石化“100万吨乙烯炼化一体化大项目”最初的可研估算，每年工业取水量为5295万吨，如果全部采用新鲜水，相当于需要消耗超过1/10的天津城市居民用水，对于资源、环境及社会都是无法承受的。
为了解决企业发展用水瓶颈，不与民争水，2005年至2010年，天津石化启动“节水减排科技创新工程”，实现五年同比节水量1000万吨，新鲜水用量同比降低1/3。前后两个时间节点分别是“百万吨乙烯”获国家发改委正式核准与全面建成投产的年份。通过科技攻关降低新鲜水用量，解决了企业持续发展用水需求，成功实现了“增产不增耗”。
在此基础上，李晨光说，天津石化近年来继续做大“节水”文章，提出并开展了“近零取水”工作，从多个方面实施水资源“开源节流”。
首先，内部优化降低使用新鲜水需求。通过在工艺控制上采取提高循环水浓缩倍数，降低化学水制水单耗等做法；在技术革新上实施喷淋用水回收，高温凝液回收等项目；在运行管理上狠抓跑冒滴漏，加大节水用水设备维护力度；在资源优化上打通厂际间水系统各自独立的架构，实现互通互供，对一批建设分散、负荷率低、运行水平低、单位成本高的水循环系统进行整合与关停，从源头上降低对用水需求。
其次，充分利用淡化海水。“大乙烯”项目建设之初，天津石化与新加坡凯发集团签署淡化海水购买协议，成为国内首个大型乙烯项目生产用水大规模采用淡化海水的企业。项目建成后，天津石化工业产值扩大3倍，新鲜水用量较历史峰值下降了30%。随着“近零新鲜水”计划不断推进，目前天津石化淡化海水使用量已增至5.5万吨/天，占用水总量40%。
再次，引入市政中水。从2013年底，天津石化先后将市政中水引入热电除盐水系统和烯烃循环水系统，成为中石化集团公司北方地区和天津市首个引入市政中水的企业。通过水源的替代，大幅降低对滦河水和地下水的取用总量，全年可节省新鲜水超过400万吨。
最后，通过内部自产再生回用水。天津石化建设一批电脱盐装置、膜法工艺高品质回用装置及凝液回收装置，此举每年可为企业节省新鲜水600万吨。
李晨光表示，在大幅降低总用水量的基础上，企业通过采用工业中水，回收凝液，外购淡化海水、市政中水等举措，新鲜水占工业总用水的比例目前已不到40%，用量由历史峰值8万吨/天降至约3万吨/天。力争于2015年底，天津石化达到新鲜水占工业总用水量比例接近10%，万元产值耗新鲜水3吨/万元，新鲜水量占工业总用水量的比例将趋近于最小。
工业污水的处理是化工企业都要面临的问题，也是百姓最关心的企业行为之一。天津石化通过将工业污水“清污分流、污污分治”，努力做细“排水”文章。
天津石化安全环保部副部长刘忠河解释说：“所谓‘清污分流’就是将各生产部门的污水分开处理，有的通过简单处理即可达标排放，又何必将所有污水掺在一起，这样大大降低了企业污水处理成本。对于‘污污分治’，不同水质采取不同技术分开处理，降低处理难度。例如，含硫废水单独用汽提方法处理后即直接回用，含油污水通过污油回炼设施可提取再利用物质。”
目前，天津石化共有5套污水回用装置，污水回用量达到300万吨/年，占总用水量10%，外排污水170万吨/年，比近五年峰值减少45%。经过总投资1.5亿元实施外排污水深度治理，预计至2015年底，外排污水COD（化学需要量）最高排放浓度不高于40mg/L，将成为全国石化行业首家污水排放达到V类地表水标准的企业。2016年外排污水COD指标将降至30毫克/升，达到地表水Ⅳ类水质，未来力争做到工业废水“近零排放”。