時值化工園區奮力推進高質量發展關鍵之年,環保在線攜手荷瑞展覽于2025世環會同期重磅舉辦了“第二屆化工園區技術創新與產業升級綠色發展論壇”,集聚專家學者與企業代表智慧,攜手翻開綠色可持續新篇章。
在現場,以《攻克化工廢水處理難題:高鹽+高濃度廢水全流程解決方案》為題,廣州桑尼環保科技有限公司(以下簡稱“桑尼環保”)總經理李小琴的演講反響熱烈。聚焦污水處理領域的世界性難題,李小琴分析了傳統高鹽廢水處理技術的缺陷,并分享資源化全流程治理經驗,為與會嘉賓展示高鹽廢水的高值回收路徑。
李小琴
政策與市場雙輪驅動:減排壓力層層傳導,治理方案亟待更新
高鹽廢水產生自鋼鐵、冶金、煤化工、制革、制藥等產業,含有大量氯化鹽、硫酸鹽以及氨氮、懸浮物、重金屬離子等,有機物濃度高,對微生物有抑制作用,不僅破壞水生態系統,而且還會通過食物鏈危及人類健康。
梳理《工業廢水循環利用實施方案》、《“十四五”城鎮污水處理及資源化利用發展規劃》等一系列政策,李小琴指出,為實現“雙碳”目標,國家層面對污染物排放標準與能耗控制要求將愈加嚴格,而排放量大、成分復雜、治理難度大、治理成本高的高鹽廢水已經成為有關行業不得不跨過的一道坎。“到2025年,力爭規模以上工業用水重復利用率達到94%左右”等目標的提出,以及分質處理剛性約束要求,則意味著廢水回收利用的深度還要進一步提升。
“但就目前來看,傳統高鹽廢水處理方案已不能完全滿足這些新標準。”結合技術研發經驗,李小琴分析認為,行業常用的“簡單預處理-蒸發-中水回用”方案,普遍存在著前半段有機物殘留濃度高、易堵塞,中段能耗大、運行成本高,末端易產生雜鹽等危廢等問題,不僅難于實現達標排放,還有可能導致能源浪費與二次污染,需要進行系統性改造升級。據悉,自1990年深耕水處理領域至今,作為桑尼環保的創始人,李小琴已經在高鹽廢水處理上取得突破,開發并推廣等多項創新型使用技術。
其中,高效高鹽廢水資源化利用技術有效解決預處理效率低、膜污染難題,將COD去除率提升至85%+;危廢雜鹽無害化回收工藝,最終產物占比已經超過90%。
據李小琴介紹,桑尼環保是一家專業從事高難度廢水治理的高新技術企業,為工業企業、工業園區及政府公共項目的廢水治理提供解決方案,服務年限超過8年,幫助客戶節約成本過億元。目前,桑尼環保推出的MEO3+膜分鹽+SHDI全流程解決方案已受到廣泛認可,憑借高效預處理技術、自研核心材料、三級膜分鹽系統等,逐個擊破了高鹽廢水資源化各環節痛點。
全流程解決方案賦力:打造三位一體架構,兼具經濟與環境效益
為了讓從業者更全面了解該方案的優勢,李小琴結合工程實例對其進行了細致解讀,并解釋了為什么“預處理減負荷-精準分鹽-資源化利用”三位一體架構對于推進工業廢水循環利用與節能減排有著重要意義。
其一,核心技術。
本方案核心技術為“MEO3高效預處理技術”,耦合“FCM催化自電解反應器+臭氧催化氧化耦合反應”兩段式處理路線,突破了單一臭氧氧化的鹽效應抑制瓶頸。實際應用中,不僅可以根據水質濃度需要,無限多途徑降解廢水中有機物等,為后續膜分鹽和蒸發結晶創造優質進水條件,還因為電能主要用于自由基激發而非無效產熱,能夠有效提升能量利用效率。在TDS≥30000mg/L的高鹽廢水中,該技術COD去除率可較傳統工藝提升20%-30%,且相比之下運行成本更低、操作管理更簡單。
其二,自研核心材料。
FCM-IV創新催化自電解材料,是桑尼環保專為廢水治理研制的最新一代一體化催化自電解環保材料,密度可以達到1.2-1.6g/cm3,微孔發達、比表面積大、反應活性強,反應速率和凈化效率更有保障,且不鈍化,不板結、不堵塞,消耗量少,能夠顯著降低投入運營成本。
SAO3系列臭氧催化劑,具有吸附富集、催化活化、活化協同作用三方面優勢,既能高效富集水中有機污染物,又能催化活化臭氧分子且大幅度提高臭氧傳質效率,取得超出預設的氧化降解效果。比在沒有催化劑的條件下,臭氧催化效率提高4倍以上,比同類催化劑效率高30%-80%,而且僅需沖洗干凈就能恢復活性,使用壽命更長。
其三,三級膜分鹽系統。
采用“超濾預處理→納濾分鹽→反滲透濃縮”三級膜分鹽技術,可實現高鹽廢水中單價鹽(如 NaCl)與多價鹽(如Na2SO4)的精準分離,為后續蒸發結晶提供優質原料,推動鹽分資源化利用。其中,納濾操作壓力僅0.5-1.0MPa,較傳統分鹽工藝節能50%;RO段配置PX能量回收器,濃水壓力回收率>90%。
其四,SLTF結冰高倍濃縮及蒸發結晶技術。
主要集成了SLTF結冰高倍濃縮與MVR/MED蒸發結晶,前者可大幅度降低濃縮成本,將水結晶分離后自然融化得到純凈水,回用于生產,后者可使結晶鹽純度達95%以上,將濃縮液最終轉化為固體結晶鹽,減少危廢處理量。其中,MVR適用工業園區分散式高鹽水處理、新能源鋰電廢水處理、制藥高鹽廢水處理,MED適用大型煤化工企業、氯堿化工企業、有廢熱蒸汽可用的石化企業。
李小琴表示,經上述流程處理后,高鹽廢水中將析出工業再生鹽、玻璃體材料等。工業再生鹽可用作印染行業促染劑、制酸/堿高值化、制碳酸鈉高值化。玻璃體材料則能夠作為一般工業固體廢棄物處置場導氣層或導排層的替代材料、路基材料、混凝土骨料、混凝土摻合料、噴砂原料或石油、天然氣、頁巖氣壓裂支撐劑進行資源化再利用。
以年處理規模1萬噸的項目為例,使用桑尼SHDI技術處理,年產玻璃體約2.1萬噸、4MPa蒸汽2萬噸,各項成本投入約2000萬元,預期收益約3950萬元,利潤能夠達到1950萬元,投資回收期約3.07年。(注:實際還與玻璃體、蒸汽售價和雜鹽處置費等相關)
以技術創新促高鹽廢水資源化,筑綠色化工未來
當前,在“零排放”政策倒逼與資源化經濟性提升的協同作用下,高鹽廢水資源化利用行業底層邏輯已發生改變,綠色化、資源化、高端化技術持續涌現,將為化工產業綠色轉型注入新質生產力。演講的最后,李小琴表示,產業升級離不開技術的支撐,未來仍期望與行業同仁攜手,為實現高質量發展賦能。
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