電吸附脫鹽技術(shù)入選“水專項(xiàng)”受關(guān)注
由愛思特水務(wù)科技股份有限公司等單位承擔(dān)的高鹽廢水(液)零排放技術(shù)與裝備成就受青睞
中化新網(wǎng)訊 (記者 楊揚(yáng))6月1日~7日,正在在北京展覽館舉辦的國家“十二五”科技創(chuàng)新成就展集中展示了“十二五”期間,特別是黨的十八大以來,我國取得的一批重大標(biāo)志性科技成果和重要工作進(jìn)展,吸引眾多參觀者前來觀展體驗(yàn)。6月3日上午,黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人習(xí)近平、李克強(qiáng)等專程到場參觀。
國家“十二五”科技創(chuàng)新成就展1號(hào)展館
此展覽集中展示的“水體污染控制與治理”科技重大專項(xiàng)(以下簡稱“水專項(xiàng)”)成果,在解決制約我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的水污染重大科技瓶頸問題中,化工行業(yè)為重點(diǎn)流域污染物減排、水質(zhì)改善和飲用水安全保障提供了強(qiáng)有力的科技支撐,成為“十二五”科技創(chuàng)新成就的一大亮點(diǎn)。其中由愛思特水務(wù)科技有限公司等單位承擔(dān)的“高鹽廢水(液)零排放技術(shù)與裝備項(xiàng)目”受到青睞,前來參觀、咨詢、洽談都絡(luò)繹不絕。
水專項(xiàng)展區(qū)
據(jù)介紹,此成就展由國家科技部、國家發(fā)改委、財(cái)政部、中央軍委裝備發(fā)展部主辦。以“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展,科技引領(lǐng)未來”為主題,共分總況、重大專項(xiàng)、基礎(chǔ)研究、戰(zhàn)略高技術(shù)、農(nóng)業(yè)科技、民生科技、區(qū)域創(chuàng)新、大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新、創(chuàng)新人才和融入全球創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)等10個(gè)展區(qū),通過800多件實(shí)物、120多件模型、近百項(xiàng)互動(dòng)項(xiàng)目等,集中展示了“十二五”期間,我國取得的重大標(biāo)志性科技成果和重要工作進(jìn)展。
國家“十二五”科技創(chuàng)新“水專項(xiàng)”總負(fù)責(zé)人、中國工程院院士、中國環(huán)境科學(xué)研究院技術(shù)總師孟偉告訴中國化工報(bào)記者,五年來,“水專項(xiàng)”各個(gè)承擔(dān)單位通過理念、技術(shù)和體制機(jī)制創(chuàng)新,突破了水污染治理、水環(huán)境管理和飲用水安全保障關(guān)鍵技術(shù)1000余項(xiàng),建設(shè)科技示范工程超過500項(xiàng),授權(quán)國內(nèi)外專利1400余項(xiàng),形成標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等300余項(xiàng),建成產(chǎn)學(xué)研開發(fā)平臺(tái)和基地300余個(gè),研發(fā)了一批水處理、水質(zhì)監(jiān)測等關(guān)鍵設(shè)備,成立了8家產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟并服務(wù)于數(shù)百家企業(yè),累計(jì)產(chǎn)值近80億元。
由愛思特水務(wù)科技股份有限公司等單位承擔(dān)的高鹽廢水(液)零排放技術(shù)與裝備成就受青睞
隨著我國工業(yè)快速發(fā)展,環(huán)境中有毒有機(jī)污染物種類越來越多,含量不斷增高。這些物質(zhì)濃度雖低,卻會(huì)對(duì)生態(tài)安全與人體健康構(gòu)成較大威脅。
化工、印染、制藥三大行業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)值占全國工業(yè)總產(chǎn)值的20%以上,但同時(shí)其廢水排放也占到了工業(yè)排放總量的35%左右。該類廢水面廣量大、鹽分高、毒性大、難降解,是水污染治理的難點(diǎn)和環(huán)境中有毒有機(jī)污染物的主要來源之一。
以生物技術(shù)為主的處理工藝是有機(jī)工業(yè)廢水處理最常用的方法,但是由于廢水中污染物普遍具有強(qiáng)生物毒性、難降解等特性,特別是含硝基、磺酸基等吸電子基團(tuán)的芳香有機(jī)污染物會(huì)顯著影響生物處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,導(dǎo)致廢水難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo),且有一定量有毒污染物隨尾水的排放進(jìn)入環(huán)境,威脅受納水體生態(tài)安全。
電吸附(EST)脫鹽技術(shù)是高鹽廢水(液)零排放技術(shù)與裝備項(xiàng)目的重要支撐。圖為該項(xiàng)目主要技術(shù)負(fù)責(zé)人 愛思特水務(wù)科技股份有限公司總經(jīng)理孫曉慰(左1)進(jìn)行現(xiàn)場技術(shù)交流
“水專項(xiàng)”精細(xì)化工行業(yè)全過程污染控制關(guān)鍵技術(shù)子項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人、教育部“長江學(xué)者”特聘教授、南京大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長李愛民教授在接受中國化工報(bào)記者采訪時(shí)說,煤化工、石油化工、精細(xì)化工、農(nóng)藥、制藥、造紙等是國民經(jīng)濟(jì)重要的基礎(chǔ)性原材料產(chǎn)業(yè),也是重污染行業(yè)。該類廢水面廣量大、鹽分高、毒性大、難降解,是水污染治理的難點(diǎn)。上述行業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)及水再生利用處理設(shè)施的末端所產(chǎn)生的大量難降解高含鹽廢水(液),一直是制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸。
針對(duì)這一問題,“十二五”期間,國家“水專項(xiàng)”專門設(shè)立了“難降解含鹽廢水(液)零排放關(guān)鍵技術(shù)和裝備產(chǎn)業(yè)化”系列課題。其中,重點(diǎn)流域含鹽工業(yè)廢水高效低耗再生關(guān)鍵技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)化子項(xiàng)目,由愛思特水務(wù)科技股份有限公司、清華大學(xué)、南京大學(xué)等單位承擔(dān);難降解高濃度有機(jī)廢水深度氧化設(shè)備開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化子項(xiàng),由上海市環(huán)境工程設(shè)計(jì)科學(xué)研究院有限公司、上海交通大學(xué)等單位承擔(dān);高濃高鹽有機(jī)廢水高效節(jié)能蒸發(fā)裝備產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,由西安陜鼓動(dòng)力股份有限公司、中科院理化所等承擔(dān);精細(xì)化工等行業(yè)濃縮廢水(液)干化設(shè)備產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,由浙江環(huán)興機(jī)械有限公司、清華大學(xué)等承擔(dān)。
列入“水專項(xiàng)”的山水林田湖流域綜合治理成就展區(qū)
“高鹽廢水(液)零排放技術(shù)與裝備”項(xiàng)目主要完成者、愛思特水務(wù)科技股份有限公司董事長孫曉慰告訴記者,該項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用的電吸附技術(shù)(簡稱EST),是利用帶電電極表面的電化學(xué)特性來實(shí)現(xiàn)水中帶電粒子的去除、有機(jī)物的分解等目的,可以使一些難以降解的有機(jī)污染物質(zhì)更容易被分解,并且不會(huì)造成二次污染,具有預(yù)處理簡單、藥劑消耗量少、投資及運(yùn)行費(fèi)用低、設(shè)備壽命長等優(yōu)勢。
該項(xiàng)目研發(fā)出的裝備產(chǎn)水率可達(dá)70%~95%,核心部件可使用5年以上,還可根據(jù)需要調(diào)整除鹽率。目前該套裝置已經(jīng)在石化、煤化工、鋼鐵、造紙、印染、礦山、電力、電鍍、市政等領(lǐng)域得到典型工程示范驗(yàn)證,其中鋼鐵、化工、市政等廢水脫鹽率可達(dá)75%以上,印染廢水脫鹽率可達(dá)80%以上,電鍍和火電行業(yè)廢水脫鹽率達(dá)91.5%~95%。
孫曉慰博士告訴記者,愛思特公司已經(jīng)開發(fā)出新一代E+系列電吸附模塊,該技術(shù)已經(jīng)于2015年在寶鋼冷軋廢水再生利用、鄂爾多斯電廠和西柏坡電廠“零”排放、西安電鍍園區(qū)的電鍍廢水處理等工程中得到成功應(yīng)用。
圖為北京展覽館
針對(duì)電鍍行業(yè)目前的廢水處理傳統(tǒng)方法成本高、水質(zhì)成本變化大、難于控制、達(dá)標(biāo)困難等問題,西安電鍍園區(qū)采用愛思特新一代E+系列電吸附模塊,可以輕松地將排放控制到《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)_(GB21900-2008)》中的表3要求。
此工程工業(yè)化應(yīng)用結(jié)果表明:設(shè)計(jì)水源為電鍍廢水。產(chǎn)水用途為達(dá)標(biāo)排放、回收利用。處理規(guī)模為240m³/天,產(chǎn)水率為80%。除鹽率達(dá)到99.7% (銅低于0.3mg/L),噸水電耗為6.0kwh/t。
孫曉慰博士說,近三年來,愛思特科技公司在重金屬水處理進(jìn)行了長時(shí)間的調(diào)研、試驗(yàn),分別對(duì)重金屬廢水處理原水、化學(xué)法處理后的水進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn)、取得了良好的效果。尤其是從電鍍廢水處理工程的實(shí)踐成果看:對(duì)化學(xué)法原水的電吸附處理:產(chǎn)水率可達(dá)75%,原水銅含量70mg/L以上、鉻0.3mg/L、電導(dǎo)6000us/cm以上,去除率分別達(dá)到93%、87%、87%。
對(duì)化學(xué)法處理后達(dá)到“表2”標(biāo)準(zhǔn)的原水進(jìn)行電吸附處理:產(chǎn)水率75%,對(duì)銅、鉻、電導(dǎo)去除率分別達(dá)到:77%、88%、86%;經(jīng)處理后的水從“表2”排放標(biāo)準(zhǔn)提高到“表3”標(biāo)準(zhǔn)。
圖為展區(qū)一角
從理論和實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn):用電吸附法對(duì)重金屬水處理,一是可以降低運(yùn)行的費(fèi)用;二是也可大為水處理產(chǎn)生的污泥量;從而減少處理固廢的費(fèi)用;三是可以帶來中水回用的效果,達(dá)到清潔生產(chǎn)的要求。
在工藝上:傳統(tǒng)化學(xué)法處理重金屬水需要針對(duì)不同水質(zhì)進(jìn)行加藥成分和加藥量的調(diào)整,而且這一點(diǎn)常常是靠經(jīng)驗(yàn);但因?yàn)殡娢綄?duì)所有帶電離子都具有相近的吸附作用,所以對(duì)系統(tǒng)的管控相比傳統(tǒng)化學(xué)法會(huì)更加容易。
對(duì)于達(dá)標(biāo)排放:傳統(tǒng)化學(xué)法對(duì)于達(dá)到表2標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)容易,但達(dá)到表3標(biāo)準(zhǔn)則非常困難,而且從經(jīng)濟(jì)性來看幾乎無法實(shí)現(xiàn);但排放標(biāo)準(zhǔn)提高到“表3”標(biāo)準(zhǔn)勢在必行。因此在重金屬水處理特別是電鍍水處理領(lǐng)域,電吸附的優(yōu)勢可得到充分的體現(xiàn)。
從經(jīng)濟(jì)角度來看,重金屬水處理費(fèi)用較好,基本都在25元/噸以上,處理附加值較高,我們電吸附處理到排放標(biāo)準(zhǔn)噸水電耗大概為6kw.h,運(yùn)行成本低,競爭力較強(qiáng)。
孫曉慰還高興地告訴記者,國家發(fā)展改革委、國家工業(yè)和信息化部日前發(fā)布的《關(guān)于實(shí)施制造業(yè)升級(jí)改造重大工程包的通知》中,在“綠色制造推廣工程”、“水資源利用高效化工程”中,明確提出,要發(fā)展節(jié)能環(huán)保綠色裝備,采用先進(jìn)適用清潔生產(chǎn)工藝技術(shù),開展鋼鐵、水泥、玻璃、陶瓷等行業(yè)升級(jí)改造,削減二氧化硫、氮氧化物、煙(粉)塵、氨氮等污染物。推動(dòng)有色金屬、化工、制漿造紙、皮革、鉛酸蓄電池、發(fā)酵、印染、電鍍等行業(yè)生產(chǎn)過程清潔化工藝技術(shù)改造,削減重金屬、揮發(fā)性有機(jī)物、持久性有機(jī)物等非常規(guī)污染物。要采用水系統(tǒng)平衡優(yōu)化整體解決方案等節(jié)水技術(shù),對(duì)化工、鋼鐵、造紙、印染、食品、醫(yī)藥等行業(yè)實(shí)施改造。要采用電吸附、膜處理、海水淡化等技術(shù),利用好城市中水、礦井水、高濃度鹽水、海水等非常規(guī)水資源。
這便為愛思特公司開發(fā)的新一代E+系列電吸附技術(shù)的推廣應(yīng)用提供了國家層面的政策支撐,相信不久的將來,愛思特新一代E+系列電吸附技術(shù)會(huì)在更多的領(lǐng)域得到推廣應(yīng)用,為國家的綠色發(fā)展做出貢獻(xiàn)。