華南理工大學環(huán)境與能源學院科技成果展示高效節(jié)能煤化工水處理技術等5項
導語:為貫徹落實《關于促進生態(tài)環(huán)境科技成果轉化的指導意見》精神,進一步推動我省環(huán)保企業(yè)與科研院校協(xié)同創(chuàng)新,搭建環(huán)保企業(yè)與科研院校產學研用交流合作平臺,及時把相關生態(tài)環(huán)境創(chuàng)新成果應用到具體生態(tài)環(huán)境保護項目,省環(huán)保產業(yè)協(xié)會組織環(huán)保企業(yè)與科研院校開展“環(huán)保企業(yè)與高校生態(tài)環(huán)保技術及人才精準對接會”。10月30日,第二場對接會在華南理工大學舉辦。為向社會推廣更多高校先進技術成果,協(xié)會現(xiàn)開展高校科技成果推送工作。(技術資料均來自高校成果對接會技術成果)
技術(一)高效節(jié)能煤化工水處理技術
技術成果介紹
煤化工產業(yè)是我國的支柱產業(yè),支撐著鋼鐵、建材、能源、化工等領域的發(fā)展。我國目前經營的煤化工企業(yè)超過3000家,分布在全國的每一個省份。煤化工產業(yè)的發(fā)展面臨著資源匱乏、工藝進步、環(huán)境問題和碳減排等的共性問題。韋朝海教授團隊前瞻性地提出了《煤/石油化工廢水深度處理循環(huán)回用集成的技術與工程裝備》這一命題。在多項國家基礎研究基礎上,以廣東省科技應用項目為依托,與寶武韶關鋼鐵集團華欣環(huán)?萍加邢薰竞蛯毼渌畡丈仃P分公司密切合作,開展了工業(yè)廢水的循環(huán)理論與技術應用研究,主要包括:異重流分離與強化傳質流化床技術與裝備開發(fā)、OHO短程脫氮節(jié)能設備的研發(fā)、廢水中能量物質分離與轉化的資源利用、硫循環(huán)脫氮的總氮趨零技術、難降解有機吸附分離流化床、臭氧催化氧化流態(tài)化裝置、膜分離除鹽與電解質回用技術、污泥脫水與成品技術、全過程近零能耗達標技術等。
新工藝的運行不僅實現(xiàn)了煤化工廢水的達標處理,還形成了多樣化的經濟社會及生態(tài)效益。新的能量轉化、生物功能、化學途徑等的改變實現(xiàn)了能耗、堿耗、藥耗及污泥產生量的下降:平均處理1 m3廢水減少電耗3~4 kWh,堿耗相比傳統(tǒng)工藝節(jié)省50%,藥劑減耗約3元,污泥產生量下降40%左右,同時焦化污泥制成的焦炭每年能夠帶來千萬級別的額外收益;每噸廢水的處理費用大幅度降低。項目成果成功放大應用于“廣東韶鋼松山股份有限公司6號7號焦爐廢水深度處理技術改造(一期)工程”,以及處理工藝技術被推廣應用到河北金牛天鐵、天津天鐵等多家企業(yè),實現(xiàn)了達標排放和節(jié)能降耗的共同目標,產生了良好的環(huán)境、經濟與社會效益。
技術(二)工業(yè)有機廢水處理三重環(huán)流生物三相流化床成套技術
技術成果介紹
項目技術已經成功應用于廣東恩平廣聯(lián)泰紡織企業(yè)集團公司、珠海平沙華僑漂染廠、增城新塘大旺漂染廠及百事(中國)有限公司等8個企業(yè)的廢水處理工程中,取得了顯著的環(huán)境、經濟與社會效益。項目核心技術原理為采用自主研發(fā)的強化型內構件促進傳質的流態(tài)化反應器實現(xiàn)工藝的組合,形成污廢水處理的原位污泥分離、HRT與SRT互不約束、反應器與工藝生態(tài)功能匹配的系統(tǒng)技術,從而響應元素暴露差異水質的污染控制目標。
廣東恩平廣聯(lián)泰紡織企業(yè)集團公司采用該技術進行技術改造。該廠廢水水質pH 10.5~12、CODCr 1500~3000 mg/L、BOD5 350~700 mg/L、SS 300~1000 mg/L、色度 500~2500倍、水量 2500 m3/d,經處理后的出水達到國家一級排放標準,每立方廢水處理費用1.8~2.2元之間,比原工藝節(jié)省能耗50%、藥費 30%,每年節(jié)省運行費用超過100萬元。
珠海平沙華僑漂染廠采用該技術進行廢水處理,處理量為2000 m3/d,使水質為CODCr 3000~5000 mg/L、色度 6000倍、SS 3000 mg/L的高濃高色度廢水經處理后達到國家一級排放標準,且每立方米廢水處理費用小于2.5元。
百事(中國)有限公司每天排出的廢水200 m3,排水中CODCr 1500 mg/L、BOD5 600 mg/L、色度 1500倍。該公司曾于若干年前投資300多萬元采用國外技術實施廢水處理工程,但出水未能達標,后來通過投標另選技術,我們的技術在8個應標方案中被選中,經過認真實施,按合同規(guī)定的時間使出水達標排放。外方和中方經理均很滿意,由此樹立了這一技術的國際影響。
技術(三)難降解毒性有機廢水(液)高級氧化處理技術
技術成果介紹
該成果曾獲國家自然科學基金、廣東省基金及國家教育部跨世紀人才培養(yǎng)計劃基金等方面的資助:(1)深入研究了含氰(腈)廢水的催化氧化機理,自行設計了三相流化床反應器,研究了含氰廢水在反應器中催化氧化的工藝理論,將研究成果應用于電鍍廠含氰廢水的處理;(2)以甲醛、硝基苯等為目標污染物,對有毒有機廢水進行了濕式催化氧化實驗研究,將研究成果應用于廣州鋼琴集團公司含甲醛洗膠廢水的處理,探索了工程化應用的優(yōu)化工藝條件;(3) 自行設計了釜式/管式耦合超臨界反應器,以乙酸、甲醛、苯酚、硝基苯及丙烯腈等為目標污染物,系統(tǒng)研究了有毒難降解有機污染物廢水在超臨界反應器中實現(xiàn)高效率催化氧化降解的工藝理論。
基于Fenton試劑催化氧化、三維電極催化氧化、濕式催化氧化、超臨界催化氧化和光催化氧化為基礎技術的高級氧化技術可應用于難降解毒性有機廢水(液)及微污染水體POPS污染物的處理和深度凈化,曾償試了含甲醛、含硝基苯廢水、垃圾場滲瀝液及電鍍廠含氰廢水的試驗研究及工程應用。廣州002678/ >珠江鋼琴(002678)集團公司應用該技術處理洗膠廢水,廢水量20 m3/d,主要含大量有毒、抑制微生物生長的甲醛及染料組份,廢水的CODCr 4500~6000 mg/L、SS>8000 mg/L、甲醛>300 mg/L,經此技術處理后出水達到國家二級排放標準,運行成本低于20元/m3。東莞金暉電鍍廠含氰廢水應用該技術,日處理量80 m3,廢水中氰化物濃度大于500 mg/L,經活性炭三相流化床催化氧化處理后出水達到行業(yè)回用的水平。該技術集合了反應器構造、催化劑研制、動力學控制、危廢無害化等方面的集成,還可以匹配生物技術以及多種預處理技術,靈活應對水質變化。
技術(四)城鎮(zhèn)(或小區(qū))生活污水處理集成化技術
技術成果介紹
本項目技術是針對生活污水基于實現(xiàn)降低循環(huán)回流率、污泥穩(wěn)定及一體化為目標,把污水處理的單元過程H(hydrolysis)、A(anaerobic)、O(aerobic)進行有效的耦合而達到工藝優(yōu)化。東莞石龍鎮(zhèn)美能達公司(日資企業(yè))于1999年應用該技術處理該廠生活區(qū)污水,水量為1200 m3/d、CODCr 500 mg/L、BOD5 200 mg/L、油份 20 mg/L、NH3-N為 100 mg/L、總磷 10 mg/L、色度 100倍,經處理后達到國家一級排放標準,運行費用為0.5元/m3左右。東莞石龍京瓷光學有限公司(日資企業(yè))應用該技術,水量為240 m3/d、CODCr 400 mg/L、BOD5 195 mg/L、油份<50 mg/L、NH3-N 45 mg/L、總磷10 mg/L,經處理后達到國家一級排放標準,運行費用低于0.8元/m3。
技術(五)高濁度高色度水質凈化強化混凝技術
技術成果介紹
強化混凝技術的原理是追求藥劑、反應及分離過程的綜合優(yōu)化,實現(xiàn)工程上的一體化設計。針對高濁度河水或微污染水體擬采用磁絮凝與磁分離相耦合的工藝技術實現(xiàn)高度凈化及提高出水表面負荷。
產業(yè)化背景及預期介紹
廣東省恩平市廣聯(lián)泰紡織印染廠于1997年應用該技術作為廢水生物處理的前處理,處理水量2500 m3/d,原水COD 1500~3000 mg/L、SS 300~1000 mg/L、色度 500~2500倍,處理后水質COD去除率為50%~60%、SS去除率95%、色度去除率85%,運行成本0.5~0.6元/m3。經強化混凝處理后的廢水其生物降解性明顯提高,是后續(xù)廢水處理成功的關鍵。
珠海平沙人造板廠于2000年應用該技術作為該廠回用水的處理,處理水量500 m3/d,COD 1500~2000 mg/L、SS 2000 mg/L、色度1000倍以上,處理后COD去除率90%、SS去除率99%、色度去除率95%以上,運行成本0.3~0.4元/m3。該工程的實施使該廠每月節(jié)水12000噸,減少排污COD 25噸、SS 20噸,取得了明顯的經濟與環(huán)境效益。
科研團隊介紹
韋朝海,職稱:教授;研究領域:水污染控制理論與技術,水資源與水循環(huán)新原理,環(huán)境產能與節(jié)能材料。涉及工業(yè)廢水水質學、廢水生物處理新型反應器及其理論、廢水處理高級氧化技術基礎、流域復合污染控制、城鎮(zhèn)污水處理生態(tài)技術、功能環(huán)境材料、生物(質)能源過程及其工程應用等領域。