水處理低碳路徑——廢水近零排放及資源化
發(fā)布時間：2021-10-19 14:29:02
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隨著全球經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，環(huán)境問題日益凸顯，環(huán)境與發(fā)展之間的關(guān)系逐漸受到重視，其主要原因在于大量的溫室氣體二氧化碳的排放。
為應(yīng)對氣候變化和環(huán)境污染帶來的挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，以習(xí)近平為核心的黨中央審時度勢、高瞻遠(yuǎn)矚，作出了碳達(dá)峰、碳中和的重大戰(zhàn)略部署，并強(qiáng)調(diào)要拿出抓鐵有痕的勁頭，如期實(shí)現(xiàn)2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和的目標(biāo)
相比而言，污水處理行業(yè)能耗雖然沒有發(fā)電、鋼鐵、化工等行業(yè)那么高，但總能耗占比并不小，也屬于能耗大戶，據(jù)統(tǒng)計，我國污水處理廠電耗占全國總電耗的0.26%，算上工業(yè)廢水處理和污泥處理，所占比例將超過2%。
同時，在污水處理過程中污水中的COD被微生物消耗，卻產(chǎn)生了溫室氣體二氧化碳并排入了空氣當(dāng)中，與此同時曝氣等過程中的動力消耗也產(chǎn)生了許多溫室氣體。
水污染解決了卻將污染轉(zhuǎn)移到了空氣中，粗略估計，2030年中國整個污水處理行業(yè)的溫室氣體將達(dá)到全國溫室氣體排放量的2.95%，因此污水處理行業(yè)轉(zhuǎn)變方向，尤其是占比較大的工業(yè)污水處理勢在必行。
碳中和不僅意味著更清潔的能源，還意味著更高的能效，市場目前更多聚焦在清潔能源行業(yè)，而工業(yè)端節(jié)能降耗技術(shù)的價值尚未兌現(xiàn)。污水中含有大量有機(jī)物、污染物質(zhì)與營養(yǎng)物質(zhì)，具有污染和資源的雙重屬性，而資源回收利用是降低生產(chǎn)碳排放的重要方法，并且符合生態(tài)環(huán)保政策發(fā)展方向，在“雙碳政策”&環(huán)境保護(hù)雙輪驅(qū)動下，資源化成長空間充足。因此實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的規(guī)劃，工業(yè)生產(chǎn)節(jié)能降耗勢在必行，而資源化則可以從三個方面促進(jìn)碳減排：1）前端降低資源需求量，減少資源開采過程中的碳排放；2）中端生產(chǎn)過程中，資源化相比傳統(tǒng)工藝碳減排明顯；3）尾端緩解了環(huán)保處理過程中生產(chǎn)的碳排放。所以在水處理上就體現(xiàn)出污水深度處理與資源化再生回用過程碳減排對污水處理行業(yè)的碳中和所蘊(yùn)含的重要意義，那么相應(yīng)的，工業(yè)廢水處理低碳化發(fā)展的可行綠色路徑就是實(shí)現(xiàn)近零排放及水資源化。基于國家水污染防治重大戰(zhàn)略需求，加快推進(jìn)污水資源化利用進(jìn)程，助力實(shí)現(xiàn)“2060碳中和”目標(biāo)，海普團(tuán)隊(duì)持續(xù)跟進(jìn)工業(yè)廢水近零排與資源化利用，研發(fā)涵蓋表面處理、煤化工、印染、農(nóng)化等行業(yè)的廢水回用、近零排放和資源化等方面。*印染企業(yè)廢水深度處理與回用項(xiàng)目現(xiàn)場
長期以來，印染、煤化工行業(yè)廢水處理效率低、成本高。當(dāng)下，相關(guān)行業(yè)要求廢水深度處理與回用，甚至近零排放。目前，這些用水大戶行業(yè)大多是生化尾水主要通過“雙膜法”（即“超濾+反滲透”）進(jìn)行深度處理與回用。但由于超濾對COD去除率低下，進(jìn)入反滲透的廢水COD仍較高（約100-400 mg/L），色度較大，往往存在膜易污堵、壽命短的問題，需要經(jīng)常對膜進(jìn)行清洗、更換，無疑增加了運(yùn)營成本；同時，很多反滲透運(yùn)行初期水質(zhì)尚可，但很快產(chǎn)水水質(zhì)逐步變差根本達(dá)不到生產(chǎn)回用標(biāo)準(zhǔn)；此外，反滲透濃水有機(jī)物含量（COD一般1000 mg/L左右）及色度仍較高，需要額外處理，且難度較大。總之，雖然雙膜法大力推廣，但實(shí)際并沒有很好解決相關(guān)行業(yè)痛點(diǎn)。如何節(jié)能、減排、降耗以真正解決相關(guān)行業(yè)廢水問題，這對相關(guān)從業(yè)環(huán)保企業(yè)提出了更高的要求。解決相關(guān)行業(yè)環(huán)保問題的關(guān)鍵是新技術(shù)、新材料的突破，包括：1.高效分離技術(shù)；2.高性能能污染分離材料；3.盡可能不加化學(xué)藥劑，避免產(chǎn)生新的污染物影響回用；4.經(jīng)濟(jì)性合理
海普針對煤化工、印染類廢水深度處理、回用需求，根據(jù)相關(guān)行業(yè)廢水的特點(diǎn)和難點(diǎn)，開發(fā)了基于“超濾+深度吸附+反滲透”的DEEP工藝，高效實(shí)現(xiàn)水資源回用。
*DEEP工藝在煤化工應(yīng)用項(xiàng)目現(xiàn)場
在雙膜之間引入深度吸附，由于納米吸附劑具有高吸附容量、高穩(wěn)定性及易再生能力，能夠吸附生化尾水中的有機(jī)物，使COD降至50mg/L以下，色度降至50以下，避免反滲透膜的污染，減少清洗次數(shù)，提高使用壽命，降低運(yùn)行成本；同時可增強(qiáng)其產(chǎn)水率（單級RO產(chǎn)水率可從45-50%提高至65-70%），確保產(chǎn)水高品質(zhì)可回用。此外，還可使反滲透濃水無色、COD低，可直接排放或進(jìn)一步蒸發(fā)分鹽，得到副產(chǎn)品鹽，實(shí)現(xiàn)廢水近零排放。*煤化工行業(yè)近零排放項(xiàng)目現(xiàn)場
實(shí)踐證明，DEEP工藝可實(shí)現(xiàn)印染行業(yè)廢水水資源回用及煤化工廢水近零排放，而碳排放也因資源的回用和其他成本的降低減少，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的，實(shí)現(xiàn)生態(tài)固碳。
實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)是一場硬仗，海普將進(jìn)一步加強(qiáng)自身研發(fā)能力，持續(xù)優(yōu)化水處理效果，用創(chuàng)新工藝為相關(guān)行業(yè)客戶處理環(huán)保問題的同時提供資源循環(huán)和碳減排服務(wù)，幫助客戶在節(jié)能降耗、減少碳排放上做貢獻(xiàn)。
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