隨著水資源短缺形勢日益嚴峻及工業節水標準持續升級,廢水資源化利用逐步成為化工園區實現高質量發展的一大核心要求。從“達標排放”走向“再生循環”,從“末端治理”走向“系統管控”,傳統污水處理方案式微,新時代化工園區建設亟需新方案、新策略。在“第二屆化工園區技術創新與產業升級綠色發展論壇”上,原中科院副研究員、美富特環保集團水污染防治研究院常務副院長、四川美峰環境治理有限責任公司總工程師喬瑞平帶來“化工園區污水資源化高倍濃縮·減量蒸發新技術”分享,具體分析了傳統污水處理工藝的諸多“痛點”,為從業者指出了一條經濟高效可持續的技術路線。
喬瑞平
突破兩大成本痛點,高倍濃縮+減量蒸發重塑污水處理流程
據喬瑞平介紹,作為美富特環保集團核心全資子公司,美峰環境成立二十余年來,始終致力于高難度廢水治理及工業廢水資源化的技術應用和創新,是國內為數不多具備全工藝鏈技術服務能力的企業之一。通過產學研合作,美峰環境廣泛匯聚國內環保院士、專家智慧,先后承擔中國制造2025高端裝備與創新資金項目、四川省科技計劃項目、四川省應用基礎研究重點項目等的研發工作,接連攻克多項前沿水處理技術課題,形成300+核心知識產權成果,成為備受市場信賴的品牌。
綜合公司先進生產經驗,喬瑞平指出:“當前,園區污水處理需求與現狀之間的矛盾愈發尖銳,想要平衡好經濟發展與環保效益,傳統零排放工藝必須進行迭代更新。”他表示,傳統污水零排放工藝普遍采用卷式膜工藝,濃縮倍數低,最終濃水鹽分僅可達到5~6萬mg/L,會導致后續蒸發系統規模隨之擴大,拉高噸水運行成本,進而造成整個項目投資居高不下。所以,傳統污水零排放工藝基本都存在著投資高、運行成本高的問題。對此,也是為了積極響應減排、節水等政策號召,美峰環境總結提煉出“MFT-MORE工業廢水零排放資源化工藝”。
喬瑞平表示,該工藝核心優勢在于利用美富特特種膜技術實現了高倍濃縮+減量蒸發,從而大幅降低蒸發規模,減少投資和運行成本。實際應用中,特種膜SUPER DT以其更厚的分離層(0.3-0.4um)、更寬的流體通道(2.5mm)、更高的濃縮倍數(160bar)表現出高倍濃縮、高抗污染、使用壽命長等多重優勢。經特種膜濃縮后,最終SPDT-RO濃水鹽分可達到10-14萬mg/L,SPDT-NF濃水鹽分可達到12-16萬mg/L,能減少50%以上的蒸發系統處理量,輕松應對高濃度、高鹽分物料,不僅實現了化工廢水零排,還可以高效回收鹽、污泥、重金屬、碳源等有價物質。
工段投資降低37%、運行費用降低50%,經濟性彰顯創新價值
2021年,《關于推進污水資源化利用的指導意見》印發,明確要“推進園區內企業間用水系統集成優化,實現串聯用水、分質用水、一水多用和梯級利用”;2023年,《關于推進污水處理減污降碳協同增效的實施意見》再次強調,要加大科技支撐,“加強污水資源化利用、減污降碳協同創新”;2025年,《關于促進環保裝備制造業高質量發展的若干意見》指出,要圍繞高鹽廢水處理回用等技術開展“揭榜掛帥”。國家政策持續推進,廢水資源化壓力層層傳導,產廢企業也亟需在減排與降本之間找到最佳平衡點。
以某10000tpd化工園區廢水項目為例,喬瑞平具體論證了“MFT-MORE工業廢水零排放資源化工藝”的經濟性。該項目設計進水水量10000m3/d,進水TDS濃度3000mg/L,氯離子750mg/L,硫酸根1000mg/L,喬瑞平表示,在前端采用同樣預處理、卷膜工藝前提下,MFT-MORE工藝投資成本約為1480萬元,包括SUPER DT與蒸發,而傳統零排工藝蒸發段投資就可達到2360萬元,噸水運行成本也相差近一倍。“采用MFT-MORE工藝后,項目濃縮及蒸發工段的投資較傳統零排放工藝降低37%,運行費用降低50%。加上標準化/模塊化設計,使得萬噸級污水廠建設周期縮短至一到兩個月,并能夠搬遷二次利用,復用率在70%以上。”他總結道。
分享過程中,喬瑞平展示了美峰環境MFT-MORE工藝的多個項目建設成果。在寧夏,某精細化工園區零排放項目通過該工藝快速高效地解決了用水難題,膜系統總回收率高達98.6%,每天產生的雜鹽量較傳統零排工藝減少了近95%;在內蒙古,某制藥中水回用零排放項目使用該工藝不僅順利通過環保驗收,還成功將每日取水量從5000噸左右降至200-300噸新水,大大節約用水成本;在廣東,某金屬生態城廢水零排放回用改造項目用該工藝替代原“物化+生化+卷式膜+蒸發”方案,需蒸發濃縮液量較改造前減少了25%以上,最大限度地降低對生態環境的影響。同樣的變化還發生在四川、新疆、浙江等地的化工園區,MFT-MORE工藝對電力、紡織印染、能源等諸多行業廢水都表現出較強的適應性。
合作模式多樣,潔凈每一滴水
為了讓MFT-MORE工藝更好地服務用戶,美峰環境積極創新,讓項目服務不再局限于傳統EPC模式,可根據客戶資金現狀與運作需求,靈活采用EPC+O、BTO、ROT等模式,在滿足項目規劃需求的同時,有效降低客戶資金風險。20年只為初心,喬瑞平在演講的最后表示,美峰環境將繼續秉持“科研是第一生產力”的發展理念,堅持以低成本資源化技術賦能廢水新生,“潔凈每一滴水”。
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