1. 工業廢水“零排放”變現實 南工大膜技術破解“零排放”難題
        來源:    發布時間: 2017-01-18 12:01   90502 次瀏覽   大小:  16px  14px  12px
        造紙制漿廢水處理有三大技術障礙無法逾越:一是成分復雜,有300—600種物質,特別是含有大量的膠體物質、木質素、短纖維等,極易造成納米級的過濾膜污染堵塞,3個月必須更換,成本極高;二是含有高濃度的有機物,使得脫水不徹底,副產鹽無法結晶;三是預處理過程中的臭氣難以控制,影響環境。

        “經過測試,凈化后排出來的水各項指標接近自然水,對人體無害,還可以回用?!?

        電話那頭,是-30℃的呼倫貝爾。北方藥業污水處理車間內正在加緊進行調試,該公司環保部經理余曉峰痛快地告訴記者,正因為有了超濾凈化系統的支撐,這個國內最大的抗生素原料藥企業將能確保在3月初投產。

        數千公里之外的南通經濟技術開發區,又黑又臭的造紙制漿廢水,正源源不斷地從王子造紙公司輸送到能達水務公司,經過預處理、膜過濾、蒸發結晶等工序后,化為涓涓清流和可回收利用的工業用鹽和干泥。這套日處理4萬噸的裝備已經穩定運行3年多。

        這一切的幕后功臣,都是南京工業大學膜技術科學團隊展現的工業廢水零排放技術。

        “慣例”背后是環保與發展之爭

        啟東,是長江入??诘男】h城,這里三面環水,水產豐富。

        5年前,當江蘇王子制紙公司將配建一條制漿廢水排海管道的消息傳到啟東,世代以漁業為生的老百姓,開始擔心造紙制漿廢水會影響生態和近海漁業養殖。

        民眾認為,造紙廢水直排大海,污染環境、危及生態、破壞漁業資源。而在行業內,造紙制漿廢水經處理后直排大海是國際“慣例”。王子公司是世界第三、亞洲第一大造紙企業,在日本國內和其他發達國家,都采用同樣的工藝和處理方法。

        專家表示,包括造紙行業在內的一批工業項目,盡管是達標排放,但對水環境的傷害仍然不小,長此以往必然會造成水體不堪重負。這是一場事關發展與保護、經濟利益與生態效益之間的沖突。

        為了幫助地方與企業走出困局,南京工業大學以徐南平院士為首的膜科學團隊主動請纓,接下了造紙制漿廢水“零排放”的世界性技術難題。

        “制漿尾水零排放,當時國內外業界普遍認為不可能?!表椖繉嵤┤?、南京工業大學膜科學技術研究所教授楊剛說。

        他們將要完成的任務是全天候、24小時無條件運行,將制漿廢水變成可回收利用的中水、工業用鹽及干泥,實現廢水全量回收利用。

        制漿廢水“零排放”并非天方夜譚

        “要實現‘零排放’,科學鎖定制漿廢水的成分十分重要?!睏顒偨榻B,由于制漿廢水成分復雜,水質比課題組想像得更差。

        過去,造紙制漿廢水處理有三大技術障礙無法逾越:一是成分復雜,有300—600種物質,特別是含有大量的膠體物質、木質素、短纖維等,極易造成納米級的過濾膜污染堵塞,3個月必須更換,成本極高;二是含有高濃度的有機物,使得脫水不徹底,副產鹽無法結晶;三是預處理過程中的臭氣難以控制,影響環境。

        在對水樣科學分析的基礎上,團隊提出了成套設計工藝。

        這套裝置的工藝分為預處理、膜集成和蒸發結晶3個流程,每個流程都包含著諸多復雜技術與工藝,環環相扣,缺一不可。如預處理中,科研人員采用生物膜降解技術,不僅可將臭味去除,還有效解決了過濾膜的污染堵塞難題。

        膜集成是關鍵環節,占到處理水量的90%多。通過膜材料這個特殊的“篩子”,將大部分好水過濾出來,是實現零排放的重要保障。最終,濾出的純水COD(化學需氧量)小于3,電導率小于150,比自來水都好。

        此時,幾萬噸廢水中還剩下幾百噸高鹽水需要處理。團隊采取了機械再壓縮蒸發結晶技術,實現了有效結晶。前來采購的精細化工廠都不敢相信,這白花花的工業鹽竟然出自制漿廢水。

        最后剩余的干泥,含有鈣、鎂等成份,用在建筑工程中,實惠又安全。

        3個月完成設計,6個月完成建設與安裝,一年實現試運營??此啤疤旆揭棺T”的世界級難題,攻克了!

        “水環境”政策倒逼工業廢水零排放

        “到2020年,全國年用水總量控制在6700億立方米以內,萬元國內生產總值用水量、萬元工業增加值用水量分別比2015年下降23%和20%……”

        去年年底,水利部、國家發改委提出,全面實施水資源消耗總量和強度雙控行動。同時,環保部即將啟動造紙排污許可證制度試點。

        這意味著,不管水資源消耗與污染,只求GDP增長的時代一去不復返。對地方政府和企業來說,新上造紙、制藥、化工等大項目將面臨更嚴苛的政策與技術門檻。

        “我們剛簽了一個比王子造紙大好幾倍的項目,技術上更有挑戰?!睏顒偢嬖V記者。

        這個位于湖北黃岡的晨鳴造紙廠,總投資280億元,年產25萬噸粘膠,每天排放的廢水量達十幾萬噸。

        “這個項目的制漿廢水,水質更惡化,硬度高,雜質成分多?!睏顒傉f,因受污染限排的制約,這個大型項目變得命運多舛,正是有了王子造紙項目的成功先例,對方慕名上門求援,轉機出現了。

        地方政府和企業的焦慮,折射出政策倒逼的強大高壓。在長江經濟帶和北方缺水地區,水資源取水和污水排放,都將實施更加嚴格的措施,緩解因地方經濟總量增加而帶來的水資源與水環境壓力。

        南通能達公司負責人表示,每噸中水運行成本約為5元,與當地工業用水價格持平,地方財政給予一定補貼后,由于售價低、水質好,這些中水已成為企業爭搶的香餑餑,僅王子公司每天就引中水1.2萬噸。園區每年因此可節水2000萬噸,并減少向水體排放COD、BOD(生化需氧量)分別達1500噸和400噸。

        而北方藥業投產后,自備電廠需要開采大量地下水,價格在8—12元/噸。對制藥廢水治理后每天產生中水1萬噸,每噸運行成本低于5元,原本是“賠本買賣”的污水治理反而為企業創造出可觀的效益。

        一項“零排放”技術不僅釋放出大量的環境容量指標,還帶來可觀的效益。

        徐南平表示,近幾年的成功實踐,讓他們有信心解決幾乎所有工業廢水的處理問題,實現全部零排放。如果各地政府能夠下定決心進行推廣,這項技術將對中國乃至世界的水資源保護、水環境治理發揮不可估量的作用。

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