工業(yè)廢水處理的中國首創(chuàng) 電子束處理技術(shù)
日前，在“中廣核技電子束處理工業(yè)廢水技術(shù)科技成果發(fā)布會暨項目簽約儀式”上，中廣核核技術(shù)發(fā)展股份有限公司(簡稱中廣核技)與清華大學(xué)聯(lián)合宣布：“中國首創(chuàng)、世界領(lǐng)先”的電子束處理工業(yè)廢水技術(shù)已拿到科技成果鑒定證書，正式完成由中國核能行業(yè)協(xié)會組織的科技成果鑒定。雙方還將聯(lián)合成立“電子束及環(huán)境技術(shù)應(yīng)用聯(lián)合研究中心”，共同推動中國電子束技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究、科技成果轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化推廣等工作。這標(biāo)志著中國電子束技術(shù)首次實現(xiàn)真正意義上的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用
“目前，電子束處理工業(yè)廢水技術(shù)已臻于成熟，具備大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的條件，標(biāo)志著我國工業(yè)廢水深度處理技術(shù)實現(xiàn)了歷史性重大突破，是中國乃至世界工業(yè)廢水處理領(lǐng)域的一次技術(shù)飛躍。”中廣核核技術(shù)發(fā)展股份有限公司董事長張劍鋒介紹，他們已陸續(xù)開展電子束輻照技術(shù)研究、廢水處理工藝革新、關(guān)鍵裝備制造、技術(shù)規(guī)范編制等相關(guān)工作，并建立了國內(nèi)首個電子束處理工業(yè)廢水示范項目。
清華大學(xué)教授、中國工程院院士錢易表示，電子束處理工業(yè)廢水技術(shù)結(jié)合生物處理工藝具有獨特優(yōu)勢，在環(huán)境污染治理領(lǐng)域有著廣闊應(yīng)用前景，特別是在難降解廢水和工業(yè)廢水深度處理方面，將推動中國工業(yè)廢水處理領(lǐng)域向更高標(biāo)準(zhǔn)和更環(huán)保的方向發(fā)展。
中國首創(chuàng)技術(shù)突破瓶頸
有望破解廢水處理“世界性難題”
不久前，中國核能行業(yè)協(xié)會組織了9名院士和相關(guān)領(lǐng)域知名專家，對電子束處理工業(yè)廢水技術(shù)進(jìn)行了科技成果鑒定，并得出結(jié)論：該技術(shù)成果實現(xiàn)了電子束處理工業(yè)廢水技術(shù)的自主創(chuàng)新，達(dá)到了國際領(lǐng)先水平，具有廣闊的推廣前景，將產(chǎn)生重要的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會效益。
鑒定委員會認(rèn)為，該技術(shù)中的水處理專用電子加速器、輻照反應(yīng)器整體裝置以及電子束處理工業(yè)廢水工藝技術(shù)，屬于國內(nèi)首創(chuàng)，突破了當(dāng)前難降解廢水處理的技術(shù)瓶頸，一旦實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，可大幅度提高我國工業(yè)廢水治理水平。該技術(shù)結(jié)合生物技術(shù)深度處理工業(yè)廢水工藝，成本更低，凈化程度更高，可實現(xiàn)廢水的高標(biāo)準(zhǔn)排放或者中水回用。而且，針對難降解有機(jī)物質(zhì)具有其他技術(shù)難以比擬的優(yōu)勢，有望解決難降解廢水處理“世界性難題”。
清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院副院長王建龍介紹，實驗證明，該技術(shù)廣泛適用于印染、造紙、化工、制藥等各行業(yè)廢水處理以及水質(zhì)復(fù)雜的工業(yè)園區(qū)廢水處理，并可用于醫(yī)療廢棄物、抗生素菌渣等特殊危險廢物的無害化處理。隨著技術(shù)改進(jìn)和研發(fā)綜合解決方案，未來還可應(yīng)用于污水中無機(jī)重金屬離子的去除，以及固體污泥、工業(yè)廢氣、環(huán)境突發(fā)應(yīng)急、醫(yī)用污水等領(lǐng)域。
“電子束處理工業(yè)廢水技術(shù)具有安全、環(huán)保的特點。”王建龍表示，在安全方面，該技術(shù)雖屬于核技術(shù)應(yīng)用范疇，但電子束處理廢水技術(shù)具有兩個特點：一是不使用放射性核素，其核心裝置電子加速器通過電源控制開啟和關(guān)閉，斷電后不產(chǎn)生任何輻射;二是電子加速器實現(xiàn)了安全聯(lián)鎖設(shè)計，確保在出現(xiàn)任何意外狀況時，能夠及時、快速斷電，實施保護(hù)措施。此外，工業(yè)廢水經(jīng)過電子束輻照處理后，并沒有放射性，對環(huán)境沒有任何影響。
在環(huán)保方面，電子束輻射裝置在全球范圍內(nèi)的工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究中已廣泛應(yīng)用，既有可供借鑒的成熟經(jīng)驗，也有現(xiàn)行的防護(hù)與運(yùn)行法規(guī)。而且，電子束處理工業(yè)廢水技術(shù)在處理廢水過程中，不會產(chǎn)生和排放有毒害副產(chǎn)物，不會對周邊居民的環(huán)境與生活造成不良影響。
產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用獲突破
國際首座電子束輻照處理印染廢水項目建成
目前，電子束輻照技術(shù)作為處理難降解廢水的一種重要解決手段，被國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)列為21世紀(jì)和平利用原子能的主要研究方向，已成為國際新型環(huán)保技術(shù)的研究熱點和重要發(fā)展趨勢。2017年3月，中廣核技在浙江省金華市的恒昌集團(tuán)建成國內(nèi)首座電子束輻照處理印染廢水示范項目。
“這是目前國際上唯一在運(yùn)行的同類裝置。在經(jīng)濟(jì)性方面，電子束處理工業(yè)廢水技術(shù)具有很強(qiáng)市場競爭力。”張劍鋒介紹，“以示范工程為例，企業(yè)的原處理工藝只能達(dá)到接入城市污水處理廠的納管標(biāo)準(zhǔn)。如今，采用電子束輻照加混凝沉淀處理工藝，出水水質(zhì)能夠達(dá)到直接排放標(biāo)準(zhǔn)要求。如果實現(xiàn)直接排放，與原工藝相比較，每噸廢水處理費(fèi)用可節(jié)省約1.4元。按照每天處理1萬噸廢水計算，設(shè)備每年運(yùn)行350天，一年可節(jié)約490萬元左右。同時，印染廢水經(jīng)過電子束輻照深度處理后，能夠?qū)崿F(xiàn)部分回用，提高經(jīng)濟(jì)效益”。
隨著與恒昌集團(tuán)《電子束處理廢水項目銷售協(xié)議》的簽署，中國電子束技術(shù)在工業(yè)廢水處理應(yīng)用中邁出實質(zhì)性步伐，首次實現(xiàn)真正意義上的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。恒昌集團(tuán)環(huán)保事業(yè)部總經(jīng)理王勇表示，基于示范項目半年多的穩(wěn)定運(yùn)行，處理效果顯著：出水COD在60mg/L以內(nèi)，色度10倍以下，不返色，無二次污染，出水水質(zhì)穩(wěn)定，達(dá)到直排標(biāo)準(zhǔn)。“我們將示范項目直接轉(zhuǎn)為產(chǎn)業(yè)化，成為全國首家正式使用電子束處理工業(yè)廢水技術(shù)的企業(yè)。”王勇說。
“隨著中國水環(huán)境治理的標(biāo)準(zhǔn)和要求升級，水環(huán)境治理需求也逐步釋放。”張劍鋒認(rèn)為，企業(yè)污水處理設(shè)施改造升級和園區(qū)廢水專業(yè)化集中處理，是排污企業(yè)適應(yīng)我國日益提升的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的兩個主要途徑，也是我國當(dāng)前應(yīng)對環(huán)境污染所采取的有利治理保護(hù)措施，更是未來企業(yè)和工業(yè)園區(qū)的發(fā)展方向。
科技成果轉(zhuǎn)化提速
構(gòu)建多樣化商業(yè)模式
對于中廣核技與清華大學(xué)將聯(lián)合成立“電子束及環(huán)境技術(shù)應(yīng)用聯(lián)合研究中心”，共同推動中國電子束技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化推廣等相關(guān)工作，張劍鋒表示，清華大學(xué)擁有電子束輻照及其他環(huán)保技術(shù)的基礎(chǔ)研究優(yōu)勢，中廣核技擁有完整的以電子加速器為核心的核技術(shù)應(yīng)用高端產(chǎn)業(yè)鏈，具有產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢。此次雙方進(jìn)一步加深合作，將建立高新環(huán)保技術(shù)創(chuàng)新平臺和科技成果產(chǎn)業(yè)化基地，有望加快科技成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用，提升我國環(huán)境污染治理水平。
“我們具有良好的合作歷史，共同承擔(dān)并完成了國家‘863’高技術(shù)課題和科技部國際合作專項等重大科研項目，在電子束處理工業(yè)廢水技術(shù)的核心裝備和工藝方面取得了重大科研成果。”王建龍介紹，2017年6月15日，雙方還聯(lián)合發(fā)起編制了電子束處理印染廢水和造紙廢水技術(shù)規(guī)范，這將為該技術(shù)成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化提供科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，奠定良好推廣基礎(chǔ)。
為此，一方面，中廣核技通過加強(qiáng)與清華大學(xué)的合作完善優(yōu)化技術(shù)能力，推動科技成果快速轉(zhuǎn)化;另一方面，也開展探討多種商業(yè)模式的可行性，謀求從單純的技術(shù)提供商向綜合服務(wù)商轉(zhuǎn)變。例如，他們結(jié)合抗生素制藥、皮革制造等行業(yè)特點，定制行業(yè)解決方案;尋求與工業(yè)污水處理領(lǐng)域的大型環(huán)保公司合作，以技術(shù)換市場;加強(qiáng)與排污企業(yè)溝通，對其現(xiàn)有設(shè)施進(jìn)行改造并接受委托運(yùn)營等。
國內(nèi)趨于嚴(yán)苛的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，在為工業(yè)廢水治理帶來新要求的同時，也帶來了龐大的市場需求。按照2014年我國工業(yè)廢水排放量205.3億噸計算：每天廢水排放量超過5600萬噸，每套電子束輻照裝置處理能力為5000噸/天，按照5%的工業(yè)廢水采用電子束輻照技術(shù)處理計算，這需要電子束輻照裝置600套，對應(yīng)市場規(guī)模近100億元。
“該技術(shù)在環(huán)境污染治理領(lǐng)域有著廣闊應(yīng)用前景，特別是在難降解廢水和工業(yè)廢水深度處理方面。我們將通過構(gòu)建多樣化的商業(yè)模式，促進(jìn)污染企業(yè)進(jìn)行清潔化改造，加速實現(xiàn)國家‘十三五’規(guī)劃中‘實施工業(yè)污染源全面達(dá)標(biāo)排放計劃’，有效緩解中國工業(yè)廢水污染問題。”張劍鋒表示。
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