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夏青说绿

工业废水综合利用从这里突破

更新日期:2021年4月19日 大字 小字
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原创:夏青
       在绿色生产力的平台上,有一项绿色生产力种子技术能为工业废水综合利用打开突破口,这就是邯郸市奥博水处理有限公司发明的多功能阻垢缓蚀剂。这一阻垢缓蚀剂具有结合废水中微量重金属离子在设备表面预膜的功能和改变结垢物质晶体形态成为多面体水渣的功能,无论何种废水在自然降温、降浊后,都可以用作循环冷却水的补充水,实现零排放。经过十余年的实践验证,积累了40余个企业的证明数据,证明使用这一阻垢缓蚀剂,能使工业废水中的“脏”物促成设备零结垢、零腐蚀、零结泥。这就打开了“脏水”进入冷却水循环系统的大门,成为工业废水综合利用最有希望的突破口。
        实现突破最大的障碍是现行的“循环冷却水水质标准”。这一标准是《工业循环水处理设计规范》(GB 50050-2007)的重要组成部分。由于对循环冷却水提出了应控制的水质指标和监测要求,目的在于通过控制水质防止设备结垢、腐蚀,这一通过水质洁净防止设备垢蚀的理念,100年来未曾遇到挑战但也从未实现阻垢缓蚀。可喜的是,依靠创新阻垢缓蚀剂,不仅颠覆了“净水”理念,而且实现了阻垢缓蚀。40余个企业的实践证明了只要水温低于30度,pH值不低于4.0,浊度不大于200,不含漂浮油,就可以作为循环水水源,依托阻垢缓蚀剂确保冷却水循环系统安全运行,实现工业废水综合利用,这些企业获得的经济效益是非常突出的。
        2019年11月17日,中国民营科技促进会对此项成果组织了成果评价。就焦化废水、石化废水、冶金废水、生物制药废水、煤化工废水等用作循环水处理过程中创造岀的新数据、新效果、新经验以及用户满意度材料进行了审核,专家组认为:
        1.循环水处理药剂配方创新,实现了一剂多效。如:多功能阻垢剂同时具有除垢、阻垢、缓蚀、预膜的功能,达到了四效合一;杀菌、灭藻、粘泥剝离三效合一,取代了氧化性杀生剂、非氧化性杀生剂和粘泥剥离剂等频繁而且交替使用的繁锁操作。
        2.工业循环冷却水系统的补充用水创新。即:用未经生化处理的废水代替地下水、地表水、中水、纯水等用作循环冷却水系统的补充水,取得了比补充新鲜水和再生水更好的效果。
        3.废水处理工艺技术创新。即:运用循环冷却水系统固有的设备,产生好氧、厌氧、兼氧、缺氧、超级氧化环境,具有降解工业废水中的COD、BOD、TOC等指标的功能。
        对此项成果的推广前景和综合效益,专家组强调:将废水中的微量重金属离子作为设备的保护膜;将废水中的COD、TOC、氨氮、硫化氢等作为循环水系统的除氧剂;将废水中的乳化油和碱度作为循环水系统的清洗剂等;将酸性废水与碱性废水同时用于循环水的补充水,节省了酸或碱的消耗;实现了变废为宝、节水优先。
        专家组特别建议,对冷却水循环系统使用工业废水的关键节点进行数据对比测试,为修订循环冷却水系统用水国家标准提供技术判据。专家组提出的这项任务,在已有和正在收集的验证数据条件下,修订现行的循环冷却水水质标准GB 50050-2007并不困难,只需要更新净水目标,替换为设备清洁目标,突出循环冷却水系统的最终保护目标,只要标准作用明确,众多的水质控制要求可能无用。例如:控制循环水的浑浊度,如果所使用的药剂有除垢除锈预膜功能,那么,附着在换热器上的锈垢、钙垢、泥垢就会逐渐脱落下来并增加了循环水的浊度,这个时候循环水浊度很高,可换热器是清洁的。为此可取消水质浊度指标,仅以是否影响换热效果由用户采取适当置换措施。
        又如pH值,循环水加硫酸调pH值会增加锈蚀;又如控制总铁、铝离子、铜离子,影响了预膜,会加大腐蚀;再如控制Ca2++碱度≤1100mg/L,如果水处理剂的鳌合能力很强,那么碱度就会最终成为二氧化碳和氧气,Ca2+再高也不会产生结垢;再如氯离子不得大于700mg/L,氯离子加硫酸根离子之和不得大于1500mg/L,这一规定忽视了重金属阳离子产生预膜剂的作用,所以,氯离子、硫酸根离子越高的废水,循环水设备越不腐蚀。再如“标准”规定石油类小于5-10mg/L,若考虑到水中有少量乳化油对循环水系统有益无害,只需将控制指标改为不含漂浮油。凡此等等,均有验证数据为据,证明原有的控制指标未考虑使用新型除垢缓蚀剂的作用,既加大了冷却水循环系统进水水质的处理要求,也增加了冷却水循环系统出水的水质处理要求,一进一出投入了大量资金,却没有完成除垢缓蚀任务。
        我对应用此项技术实现工业废水零排放的沧州联海化工有限公司现场跟踪了三年,投资者告诉我因为是私人投资几千万,若失败只有跳楼,还修建了备用污水处理厂花了一千多万,实践证明污水处理厂至今未用,冷却水循环系统除垢缓蚀作用令人满意,全部废水进冷却水循环系统实现零排放,累积的盐类制造合格工业盐供应其他厂,当地环保局三年来坚持从严督查,防止偷排,因为沧州联海化工的实例太令人难以相信了。
        在物联网、区块链、大数据技术的支撑下,对冷却水循环系统的除垢缓蚀目标完全可以实现实时监督,而不是靠没有科学验证的水质指标来控制,所以通过实时监督优选最佳可行技术是路径之一,也是判别原有水质标准是否有效的可靠手段。
        我引导技术发明人董兆祥走上废水综合治理的第一件事,是肯定除垢缓蚀剂,是工业废水进入冷却水循环系统综合利用的核心技术,成功进入2018年生态环境部推荐技术目录;第二件事是肯定不怕水脏只求设备干净的新理念,作为绿色生产力种子技术,为此项技术建立服务平台,借鉴合同能源管理的模式,为合作双方提供综合效益;第三件事就是全力以赴的向各有关方面呼吁,或地方标准、或团体标准、或行业标准,来者不拒,争取在某一地区某一行业先行产生效益,最终为修订国家标准创造条件。为了在国家标准中规定使用此项专利技术,我征求董兆祥的意见,他满怀事业之情,回答我:事业成功为重,个人挣钱事小,愿意放弃专利保护。
        为了在中国污染防治攻坚战的关键节点,正确导向废水资源化,实现精细化管理,从冷却水循环系统的水质标准修订入手,牵一发动全身,一成功力生十倍功效,推进绿色、低碳、循环发展。