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中广核技电子束处理工业废水技术通过鉴定 核技术成工业废水处理“新利器”
发表时间:2017-11-29 11:37:52 | 浏览:45次 | 来源:中国能源报

环保部近日公布的8-10月环保举报中,工业水污染以51.5%的比例,再居水污染举报之首。可见,强化治理迫在眉睫!

统计显示,近年我国工业废水年排放量基本高于200亿吨,因量大、面广、成分复杂,治理并非易事。“狠抓工业污染防治”被“水十条”列在了第一,未按要求实施污水处理的工业集聚区,今年底甚至面临撤园。如何安全环保地提升处理效率?

由中广核核技术发展股份有限公司(以下简称“中广核技”)与清华大学联合研发的电子束处理工业废水技术,带来治理新思路。这项“中国首创、世界领先”的技术已通过中国核能行业协会组织的科技成果鉴定,并建成首个示范项目,标志着我国工业废水深度处理技术实现历史性突破。

昏黄的暗室内,废水呈瀑布状流下,经“照射”后由浊变清,达到直排标准。全程只有0.01秒,水中污染物质得以降解,色度、臭味一并去除。

这是位于浙江金华浦江县的印染企业恒昌集团,我国首个电子束处理工业废水技术示范项目。就是利用电子束设备辐照工业废水,以实现氧化降解和消毒目的。

近日,这项技术成功通过中国核能行业协会组织的科技成果鉴定。9名院士及5位业内专家鉴定认为,该技术属国内首创,成本更低,净化程度更高,且针对难降解有机物质具有其他技术难以比拟的优势,有望解决难降解废水处理“世界性难题”。一旦实现大规模产业化,可大幅度提高我国工业废水治理水平。


专治工业废水“疑难杂症”

除了“高端神秘”的核电站,核技术也可用于日常生产生活,电子束工业废水处理便是其一。

作为水治理中的重难点,工业废水因量大、面广、浓度高、成分复杂,让不少企业头疼。“水十条”第一个任务,就是要“狠抓工业污染防治”。而随着环保标准日渐提高,现有酸碱中和、微生物代谢、膜分离等传统技术,越来越难满足处理要求。

所谓电子束处理技术,是通过电离辐射产生一系列物理、化学及生物效应,高效去除废水中各类污染物,实现水体除味脱色、消毒灭菌。相比传统方式,该技术适用面广、反应速度快、处理效率高,成本却更低,净化程度更高,尤其对难降解有机废水、抗生素废水、含致病菌废水等“疑难杂症”更为有效,被国际原子能机构列为“21世纪原子能和平利用的主要研究方向”。

作为浦江县最大的印染企业,恒昌项目日产废水6000-9000立方米。两个大型蓄水池内,酱油色废水伴着白沫“噗噗”翻滚,时不时散发刺鼻臭味。因印染废水污染物种类多、色度高、含大量有毒物质,该厂原有处理工艺复杂、成本较高,通常需耗时十余小时以上。

如今,经前端生物处理后的废水进入电子束设备,“只需0.01秒,辐照瞬间完成,常温下即可达标且无二次污染。该厂规模化投产后,日处理废水量可达1.5万立方米。”中广核技董事长张剑锋介绍。

处理一吨废水可省1.4元

通过鉴定只是第一步,关键是应用。核技术“飞入寻常百姓家”,企业能否用得起?用得安全?

张剑锋表示,电子束技术并非完全摒弃原有设备及手段,而是根据企业实际情况,结合已有工艺进行升级改造。“恒昌项目原采用‘生化+物化+臭氧’方式,只能达到接入城市污水处理厂的纳管标准。工艺运行、纳管费用等成本约为3.95元/吨,这还不包括后期用于脱色的药剂费。”

电子束技术在原有生化处理的基础上进行操作,不仅替代后期繁琐程序,还可达到直排标准。“相比之下,每吨废水处理成本节省约1.4元。按日处理1万吨计算,设备每年运行350天,一年可节约490万元左右。处理后的废水还可部分回用,提高企业经济效益。此外,核心设备电子加速器的使用寿命超过20年,企业不必担心经常更换设备。”张剑锋称。

而安全性方面,在清华大学核能与新能源技术研究院副院长王建龙看来,“电子束处理工业废水技术具有安全、环保的特点”。虽属核技术应用范畴,电子束装置却不使用放射性核素,通过电源直接控制开关,且实现了安全联锁设计,确保出现意外时及时、快速断电,断电后无任何辐射。

“经电子束辐照处理的废水,不产生有毒害副产物,也没有放射性,不会对周边环境造成影响。”王建龙表示,电子束辐射装置已在全球工业生产、科学研究等领域广泛应用,既有可供借鉴的成熟经验,也有现行的防护与运行法规。

具备产业化应用推广条件

实际上,除首个示范项目,中广核技还陆续开展了电子束辐照技术研究、废水处理工艺革新、技术规范编制等工作,并计划将此技术延伸至医疗、垃圾焚烧、脱硫脱硝等水处理以外领域。

中国同位素与辐射行业协会秘书长郭丽莉告诉记者,在美国、日本等发达国家,核技术应用产业已占GDP总额的2%-5%,广泛用于工农业、环境保护、资源勘探等领域,形成了庞大的产业链。但我国仍处发展初期,核技术应用产值不到GDP占比的0.5%。电子束处理工业废水技术,具备产业化推广的基础与条件。

“作为目前国际上唯一在运行的同类装置,电子束工业废水处理技术前景广阔,特别是对难降解废水、工业废水深度处理、及特种污染物无害化处理。其占地小,工程易实施,既可用于环保工程新建,也可对原有环保设施提标改造。”中广核达胜加速器技术有限公司环保事业部副总经理张幼学表示。

据了解,除印染外,该技术还可用于化工、造纸等行业废水处理,及水质复杂的工业园区,医疗废弃物、抗生素菌渣等特殊危险废物处理。未来,有望进入污水无机重金属离子去除,及固体污泥、工业废气、环境突发应急、医用污水、废渣处理等领域。

“我国水环境治理的标准和要求不断升级,治理需求随之释放。”张剑锋曾粗略计算,按照2014年我国工业废水排放量205.3亿吨计算,日排量超过5600万吨。电子束技术处理能力为5000吨/天,其中若有5%工业废水经此处理,所需装置将达600套,对应市场规模近100亿元。

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