資源化、零排放 打造高含鹽廢水處理高效“技術鏈”
更(geng)新時間：2021-03-24 15:53
來源：央(yang)視網
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從(cong)傳統煤化(hua)(hua)工廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)處理，到新能源頁巖氣開采廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)達標(biao)排(pai)放與利用，再到海水(shui)淡化(hua)(hua)處理效能提升，都離(li)不開與一(yi)個共同“敵(di)人”的抗爭——含鹽量高(gao)(gao)的工業廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)。高(gao)(gao)鹽廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)量大、面廣、污染重，處理困難(nan)、成本(ben)高(gao)(gao)，是多(duo)個行業面臨的共性技術難(nan)題。
由華東(dong)理(li)工(gong)大學國(guo)家鹽湖(hu)資源(yuan)綜合利用(yong)工(gong)程(cheng)技術(shu)中心牽頭，與蘇州聚(ju)智同(tong)創(chuang)環保科(ke)技有限公司合作完成的(de)“高(gao)鹽廢水(shui)分質結晶資源(yuan)化與零(ling)排放(fang)成套技術(shu)與裝(zhuang)備”項目，正是聚(ju)焦(jiao)高(gao)含鹽廢水(shui)處(chu)理(li)的(de)關(guan)鍵(jian)技術(shu)難題，打造了具備“資源(yuan)化、零(ling)排放(fang)”效(xiao)能的(de)高(gao)含鹽廢水(shui)處(chu)理(li)高(gao)效(xiao)“技術(shu)鏈”，并成功應(ying)用(yong)在多個產業(ye)領域(yu)。
40億立方/年天然氣凈化廠高鹽廢水零排放項目全貌
華東理工(gong)大(da)學國家(jia)鹽(yan)湖資(zi)源(yuan)綜合利用(yong)工(gong)程技術(shu)中(zhong)心(xin)致力于(yu)無(wu)(wu)機礦(kuang)產資(zi)源(yuan)綜合利用(yong)的(de)工(gong)程化技術(shu)研(yan)發(fa)與集成，耕耘鹽(yan)湖領域二十余年，有復雜(za)無(wu)(wu)機化學體(ti)系資(zi)源(yuan)高效、循(xun)環(huan)利用(yong)領域深厚的(de)理論基礎(chu)以及豐(feng)富(fu)的(de)工(gong)程經驗，而基于(yu)此開發(fa)的(de)高鹽(yan)廢水分質結晶—高值(zhi)轉化利用(yong)，是該中(zhong)心(xin)傳統研(yan)究方向的(de)延伸(shen)與拓展。
“高(gao)(gao)鹽(yan)廢水的(de)(de)處理不是(shi)一個簡(jian)單的(de)(de)環(huan)境(jing)治理問題，是(shi)無機鹽(yan)資源與(yu)有(you)機環(huan)境(jing)污染物構成的(de)(de)復雜(za)交(jiao)互體系，是(shi)典型的(de)(de)資源環(huan)境(jing)交(jiao)叉領(ling)域，需要(yao)從(cong)減量化(hua)(hua)、無害化(hua)(hua)等方面進(jin)行環(huan)境(jing)污染污染控制。”項(xiang)目主要(yao)參與(yu)人宋興福表示，高(gao)(gao)鹽(yan)廢水中的(de)(de)鹽(yan)主要(yao)是(shi)氯化(hua)(hua)鈉(na)，硫酸鈉(na)等無機鹽(yan)，氯化(hua)(hua)鈉(na)，硫酸鈉(na)無機鹽(yan)是(shi)化(hua)(hua)工(gong)業最基本的(de)(de)原料之(zhi)一，必(bi)須從(cong)資源利用的(de)(de)角度，開(kai)發(fa)低(di)成本工(gong)藝技(ji)術，實(shi)現(xian)(xian)高(gao)(gao)價元素(su)回收、低(di)價元素(su)的(de)(de)轉化(hua)(hua)的(de)(de)高(gao)(gao)值(zhi)化(hua)(hua)利用，從(cong)而實(shi)現(xian)(xian)高(gao)(gao)鹽(yan)廢水的(de)(de)近零排放，實(shi)現(xian)(xian)資源利用與(yu)環(huan)境(jing)治理的(de)(de)雙(shuang)贏。
為了(le)實(shi)(shi)現(xian)高(gao)鹽廢水分(fen)質結晶項(xiang)目(mu)成套技術與(yu)裝備的(de)資源(yuan)化、零排放目(mu)標，項(xiang)目(mu)團隊(dui)不斷(duan)創新治理模式(shi)，通過量(liang)身定(ding)制工(gong)藝，實(shi)(shi)現(xian)源(yuan)頭減排、多尺(chi)度調控，依托梯級利用(yong)，實(shi)(shi)現(xian)高(gao)效分(fen)離消納、高(gao)值化產(chan)品，聚焦系統集成，打造了(le)成套工(gong)業技術與(yu)裝備。
含氟(fu)高鹽(yan)廢水(shui)零排放項目預處理現場(chang)
自2014年以(yi)來，項目團隊聚(ju)焦高(gao)鹽(yan)廢水有機物(wu)深度(du)(du)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)脫(tuo)除技術(shu)與(yu)裝(zhuang)備(bei)，開(kai)發(fa)了多(duo)效(xiao)(xiao)催化(hua)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)和(he)高(gao)效(xiao)(xiao)耐鹽(yan)菌生物(wu)降(jiang)解(jie)工藝(yi)集(ji)成(cheng)系統，通(tong)過多(duo)效(xiao)(xiao)催化(hua)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)技術(shu)，將廢水中(zhong)的大(da)分(fen)(fen)子(zi)有機物(wu)分(fen)(fen)解(jie)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)成(cheng)小分(fen)(fen)子(zi)物(wu)質(zhi)，從而降(jiang)低(di)其對微(wei)生物(wu)的毒性，并通(tong)過菌種篩(shai)選與(yu)培養，獲得在高(gao)鹽(yan)濃(nong)度(du)(du)生長(chang)繁殖的高(gao)效(xiao)(xiao)耐鹽(yan)菌；聚(ju)焦高(gao)效(xiao)(xiao)低(di)成(cheng)本的熱(re)膜耦合濃(nong)縮(suo)(suo)—分(fen)(fen)質(zhi)結晶技術(shu)與(yu)裝(zhuang)備(bei)，開(kai)發(fa)膜濃(nong)縮(suo)(suo)分(fen)(fen)離和(he)熱(re)濃(nong)縮(suo)(suo)過程(cheng)（多(duo)效(xiao)(xiao)蒸(zheng)餾、MVR）等深度(du)(du)濃(nong)縮(suo)(suo)工藝(yi)集(ji)成(cheng)耦合，并通(tong)過分(fen)(fen)步結晶調(diao)控，實(shi)現硫酸鈉(na)、氯化(hua)鈉(na)、硝酸鈉(na)分(fen)(fen)質(zhi)回收(shou)的整體利(li)用系統，混鹽(yan)減量96%，實(shi)現近零(ling)排放。
“在(zai)煤化工(gong)等(deng)領域，采用傳統處理(li)技術(shu)，會形成氯化鈉、硫酸鈉的混鹽，屬(shu)于危(wei)險廢棄物，處理(li)成本高，每噸(dun)成本幾千元，而(er)且處理(li)容量有限，限制了企(qi)業的發展。現在(zai)，我們希望(wang)通過技術(shu)創(chuang)新，不僅能(neng)(neng)實(shi)現處理(li)成本的降低(di)，還(huan)能(neng)(neng)實(shi)現資(zi)源(yuan)的循環利用。”宋興福表示(shi)，項目(mu)的實(shi)施不但為企(qi)業解決了環保問題，同時減輕(qing)了環保運(yun)行經(jing)濟(ji)壓力，多項關鍵技術(shu)與裝備達到(dao)國(guo)際(ji)先進水平，填補了國(guo)內空白。
自2014年以來(lai)，項(xiang)目(mu)團隊聚(ju)焦高(gao)(gao)鹽(yan)(yan)廢水有(you)機物深(shen)度(du)氧(yang)化(hua)脫除技(ji)術與(yu)(yu)(yu)裝(zhuang)備(bei)，開(kai)發(fa)了多(duo)效(xiao)(xiao)催化(hua)氧(yang)化(hua)和高(gao)(gao)效(xiao)(xiao)耐鹽(yan)(yan)菌(jun)生(sheng)物降解工(gong)(gong)藝集(ji)成(cheng)系統(tong)，通(tong)過(guo)多(duo)效(xiao)(xiao)催化(hua)氧(yang)化(hua)技(ji)術，將廢水中(zhong)的(de)大分(fen)子有(you)機物分(fen)解氧(yang)化(hua)成(cheng)小分(fen)子物質(zhi)，從而降低其對微生(sheng)物的(de)毒(du)性，并通(tong)過(guo)菌(jun)種篩選與(yu)(yu)(yu)培養，獲(huo)得(de)在高(gao)(gao)鹽(yan)(yan)濃(nong)(nong)度(du)生(sheng)長繁(fan)殖的(de)高(gao)(gao)效(xiao)(xiao)耐鹽(yan)(yan)菌(jun)；聚(ju)焦高(gao)(gao)效(xiao)(xiao)低成(cheng)本的(de)熱膜耦(ou)合濃(nong)(nong)縮(suo)(suo)(suo)—分(fen)質(zhi)結晶(jing)技(ji)術與(yu)(yu)(yu)裝(zhuang)備(bei)，開(kai)發(fa)膜濃(nong)(nong)縮(suo)(suo)(suo)分(fen)離和熱濃(nong)(nong)縮(suo)(suo)(suo)過(guo)程（多(duo)效(xiao)(xiao)蒸(zheng)餾、MVR）等深(shen)度(du)濃(nong)(nong)縮(suo)(suo)(suo)工(gong)(gong)藝集(ji)成(cheng)耦(ou)合，并通(tong)過(guo)分(fen)步(bu)結晶(jing)調(diao)控，實現(xian)硫酸鈉(na)(na)、氯化(hua)鈉(na)(na)、硝酸鈉(na)(na)分(fen)質(zhi)回收的(de)整體利用(yong)系統(tong)，混鹽(yan)(yan)減量96%，實現(xian)近零排放。
“在煤化工等領域，采用傳統處(chu)理技(ji)術(shu)，會形成氯化鈉(na)、硫(liu)酸(suan)鈉(na)的(de)混鹽，屬于危險(xian)廢(fei)棄物，處(chu)理成本高，每噸成本幾千元(yuan)，而且處(chu)理容量(liang)有限，限制了(le)企業的(de)發展。現(xian)(xian)在，我們希望通過技(ji)術(shu)創新，不(bu)僅能實現(xian)(xian)處(chu)理成本的(de)降(jiang)低(di)，還能實現(xian)(xian)資源的(de)循(xun)環利用。”宋興(xing)福表示(shi)，項目的(de)實施不(bu)但(dan)為企業解決了(le)環保(bao)問題，同時減輕了(le)環保(bao)運行經濟壓力，多項關鍵技(ji)術(shu)與裝備達到國(guo)際先進(jin)水平，填補了(le)國(guo)內空白。
高鹽廢(fei)水低成本膜濃縮系統
高鹽廢(fei)水低成本膜濃縮系統
據介紹，高鹽(yan)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)分質結晶(jing)資源化與零(ling)(ling)排(pai)(pai)放成(cheng)套(tao)技術與裝備有(you)極其廣闊的(de)(de)市場前景(jing)，例如(ru)煤化工(gong)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)處理(li)(li)，我國(guo)已建或在(zai)建的(de)(de)現(xian)(xian)代煤化工(gong)項(xiang)目超過50個，大型煤化工(gong)項(xiang)目環(huan)評均要求近零(ling)(ling)排(pai)(pai)放。宋興福表示，該項(xiang)目研究成(cheng)果攻克了(le)相關領域(yu)對于鹽(yan)消納與分質利(li)(li)用的(de)(de)技術瓶頸(jing)，可(ke)以服務(wu)于精細化工(gong)高鹽(yan)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)治理(li)(li)以及(ji)濃海水(shui)(shui)資源化綜合(he)利(li)(li)用等領域(yu)，如(ru)將(jiang)海水(shui)(shui)淡化處理(li)(li)效能(neng)從原(yuan)來的(de)(de)30%—45%提高到(dao)90%，形成(cheng)淡水(shui)(shui)、液體(ti)鹽(yan)、鎂(mei)基產品（工(gong)業氫氧(yang)化鎂(mei)、阻燃劑氫氧(yang)化鎂(mei)、碳酸鎂(mei)、水(shui)(shui)滑石等）、溴素及(ji)碳酸鈣(gai)等有(you)價元素整體(ti)利(li)(li)用系(xi)統，實(shi)現(xian)(xian)零(ling)(ling)排(pai)(pai)放，不僅能(neng)提升產能(neng)效果，還(huan)能(neng)避(bi)免(mian)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)重(zhong)回海洋可(ke)能(neng)導致的(de)(de)熱污(wu)染與鹽(yan)污(wu)染等。
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