工业废水“零排放”不是神话

作者:张晔    文章来源:科技日报    点击数:2303    更新时间:2017/1/17

  “经过测试,净化后排出来的水各项指标接近自然水,对人体无害,还可以回用。”

  电话那头,是-30℃的呼伦贝尔。北方药业污水处理车间内正在加紧进行调试,该公司环保部经理余晓峰痛快地告诉记者,正因为有了超滤净化系统的支撑,这个国内最大的抗生素原料药企业将能确保在3月初投产。

  数千公里之外的南通经济技术开发区,又黑又臭的造纸制浆废水,正源源不断地从王子造纸公司输送到能达水务公司,经过预处理、膜过滤、蒸发结晶等工序后,化为涓涓清流和可回收利用的工业用盐和干泥。这套日处理4万吨的装备已经稳定运行3年多。

  这一切的幕后功臣,都是南京工业大学膜科学团队展现的“零排放”技术。

  “惯例”背后是环保与发展之争

  启东,是长江入海口的小县城,这里三面环水,水产丰富。

  5年前,当江苏王子制纸公司将配建一条制浆废水排海管道的消息传到启东,世代以渔业为生的老百姓,开始担心造纸制浆废水会影响生态和近海渔业养殖。

  民众认为,造纸废水直排大海,污染环境、危及生态、破坏渔业资源。而在行业内,造纸制浆废水经处理后直排大海是国际“惯例”。王子公司是世界第三、亚洲第一大造纸企业,在日本国内和其他发达国家,都采用同样的工艺和处理方法。

  专家表示,包括造纸行业在内的一批工业项目,尽管是达标排放,但对水环境的伤害仍然不小,长此以往必然会造成水体不堪重负。这是一场事关发展与保护、经济利益与生态效益之间的冲突。

  为了帮助地方与企业走出困局,南京工业大学以徐南平院士为首的膜科学团队主动请缨,接下了造纸制浆废水“零排放”的世界性技术难题。

  “制浆尾水零排放,当时国内外业界普遍认为不可能。”项目实施人、南京工业大学膜科学技术研究所教授杨刚说。

  他们将要完成的任务是全天候、24小时无条件运行,将制浆废水变成可回收利用的中水、工业用盐及干泥,实现废水全量回收利用。

  制浆废水“零排放”并非天方夜谭

  “要实现‘零排放’,科学锁定制浆废水的成分十分重要。”杨刚介绍,由于制浆废水成分复杂,水质比课题组想像得更差。

  过去,造纸制浆废水处理有三大技术障碍无法逾越:一是成分复杂,有300—600种物质,特别是含有大量的胶体物质、木质素、短纤维等,极易造成纳米级的过滤膜污染堵塞,3个月必须更换,成本极高;二是含有高浓度的有机物,使得脱水不彻底,副产盐无法结晶;三是预处理过程中的臭气难以控制,影响环境。

  在对水样科学分析的基础上,团队提出了成套设计工艺。

  这套装置的工艺分为预处理、膜集成和蒸发结晶3个流程,每个流程都包含着诸多复杂技术与工艺,环环相扣,缺一不可。如预处理中,科研人员采用生物膜降解技术,不仅可将臭味去除,还有效解决了过滤膜的污染堵塞难题。

  膜集成是关键环节,占到处理水量的90%多。通过膜材料这个特殊的“筛子”,将大部分好水过滤出来,是实现零排放的重要保障。最终,滤出的纯水COD(化学需氧量)小于3,电导率小于150,比自来水都好。

  此时,几万吨废水中还剩下几百吨高盐水需要处理。团队采取了机械再压缩蒸发结晶技术,实现了有效结晶。前来采购的精细化工厂都不敢相信,这白花花的工业盐竟然出自制浆废水。

  最后剩余的干泥,含有钙、镁等成份,用在建筑工程中,实惠又安全。

  3个月完成设计,6个月完成建设与安装,一年实现试运营。看似“天方夜谭”的世界级难题,攻克了!

  “水环境”政策倒逼工业废水零排放

  “到2020年,全国年用水总量控制在6700亿立方米以内,万元国内生产总值用水量、万元工业增加值用水量分别比2015年下降23%和20%……”

  去年年底,水利部、国家发改委提出,全面实施水资源消耗总量和强度双控行动。同时,环保部即将启动造纸排污许可证制度试点。

  这意味着,不管水资源消耗与污染,只求GDP增长的时代一去不复返。对地方政府和企业来说,新上造纸、制药、化工等大项目将面临更严苛的政策与技术门槛。

  “我们刚签了一个比王子造纸大好几倍的项目,技术上更有挑战。”杨刚告诉记者。

  这个位于湖北黄冈的晨鸣造纸厂,总投资280亿元,年产25万吨粘胶,每天排放的废水量达十几万吨。

  “这个项目的制浆废水,水质更恶化,硬度高,杂质成分多。”杨刚说,因受污染限排的制约,这个大型项目变得命运多舛,正是有了王子造纸项目的成功先例,对方慕名上门求援,转机出现了。

  地方政府和企业的焦虑,折射出政策倒逼的强大高压。在长江经济带和北方缺水地区,水资源取水和污水排放,都将实施更加严格的措施,缓解因地方经济总量增加而带来的水资源与水环境压力。

  南通能达公司负责人表示,每吨中水运行成本约为5元,与当地工业用水价格持平,地方财政给予一定补贴后,由于售价低、水质好,这些中水已成为企业争抢的香饽饽,仅王子公司每天就引中水1.2万吨。园区每年因此可节水2000万吨,并减少向水体排放COD、BOD(生化需氧量)分别达1500吨和400吨。

  而北方药业投产后,自备电厂需要开采大量地下水,价格在8—12元/吨。对制药废水治理后每天产生中水1万吨,每吨运行成本低于5元,原本是“赔本买卖”的污水治理反而为企业创造出可观的效益。

  一项“零排放”技术不仅释放出大量的环境容量指标,还带来可观的效益。

  徐南平表示,近几年的成功实践,让他们有信心解决几乎所有工业废水的处理问题,实现全部零排放。如果各地政府能够下定决心进行推广,这项技术将对中国乃至世界的水资源保护、水环境治理发挥不可估量的作用。

分享到:

文章录入:ahaoxie    责任编辑:ahaoxie 

精彩图片
文章评论
数据载入中,请稍后……
  请您注意:
 ·请遵守中华人民共和国有关法律法规和《全国人大常委会关于维护互联网安全的决定》。
 ·请注意语言文明,尊重网络道德,并承担一切因您的行为而直接或间接引起的法律责任。
 ·环境生态网文章跟帖管理员有权保留或删除其管辖留言中的任意内容。
 ·您在环境生态网发表的言论,环境生态网有权在网站内转载或引用。
 ·发表本评论即表明您已经阅读并接受上述条款,如您对管理有意见请向文章跟帖管理员反映。

绿色进行时
推荐文章
气候变暖背景下,北极海冰变化机…
近年来,北极增暖速度是全球平均变暖速率的2-4倍,这对北半…
绿色生活
驴行天下
考试频道点击排行
  • 没有考试

  • | 设为首页 | 加入收藏 | 关于我们 | 广告服务 | 联系站长 | 友情链接 | 版权申明 | 管理登录 |