處理難降解廢水有望不再是世界性難題
本報記者 喻 劍攝
日前，在“中廣核技電子束處理工業(yè)廢水技術科技成果發(fā)布會暨項目簽約儀式”上，中廣核核技術發(fā)展股份有限公司（簡稱中廣核技）與清華大學聯(lián)合宣布：“中國首創(chuàng)、世界領先”的電子束處理工業(yè)廢水技術已拿到科技成果鑒定證書，正式完成由中國核能行業(yè)協(xié)會組織的科技成果鑒定。雙方還將聯(lián)合成立“電子束及環(huán)境技術應用聯(lián)合研究中心”，共同推動中國電子束技術在環(huán)境保護領域的基礎研究、科技成果轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化推廣等工作。這標志著中國電子束技術首次實現(xiàn)真正意義上的產(chǎn)業(yè)化應用
“目前，電子束處理工業(yè)廢水技術已臻于成熟，具備大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應用的條件，標志著我國工業(yè)廢水深度處理技術實現(xiàn)了歷史性重大突破，是中國乃至世界工業(yè)廢水處理領域的一次技術飛躍。”中廣核核技術發(fā)展股份有限公司董事長張劍鋒介紹，他們已陸續(xù)開展電子束輻照技術研究、廢水處理工藝革新、關鍵裝備制造、技術規(guī)范編制等相關工作，并建立了國內(nèi)首個電子束處理工業(yè)廢水示范項目。
清華大學教授、中國工程院院士錢易表示，電子束處理工業(yè)廢水技術結合生物處理工藝具有獨特優(yōu)勢，在環(huán)境污染治理領域有著廣闊應用前景，特別是在難降解廢水和工業(yè)廢水深度處理方面，將推動中國工業(yè)廢水處理領域向更高標準和更環(huán)保的方向發(fā)展。
中國首創(chuàng)技術突破瓶頸
有望破解廢水處理“世界性難題”
不久前，中國核能行業(yè)協(xié)會組織了9名院士和相關領域知名專家，對電子束處理工業(yè)廢水技術進行了科技成果鑒定，并得出結論：該技術成果實現(xiàn)了電子束處理工業(yè)廢水技術的自主創(chuàng)新，達到了國際領先水平，具有廣闊的推廣前景，將產(chǎn)生重要的環(huán)境、經(jīng)濟和社會效益。
鑒定委員會認為，該技術中的水處理專用電子加速器、輻照反應器整體裝置以及電子束處理工業(yè)廢水工藝技術，屬于國內(nèi)首創(chuàng)，突破了當前難降解廢水處理的技術瓶頸，一旦實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，可大幅度提高我國工業(yè)廢水治理水平。該技術結合生物技術深度處理工業(yè)廢水工藝，成本更低，凈化程度更高，可實現(xiàn)廢水的高標準排放或者中水回用。而且，針對難降解有機物質(zhì)具有其他技術難以比擬的優(yōu)勢，有望解決難降解廢水處理“世界性難題”。
圖為項目簽約儀式現(xiàn)場。清華大學核能與新能源技術研究院副院長王建龍介紹，實驗證明，該技術廣泛適用于印染、造紙、化工、制藥等各行業(yè)廢水處理以及水質(zhì)復雜的工業(yè)園區(qū)廢水處理，并可用于醫(yī)療廢棄物、抗生素菌渣等特殊危險廢物的無害化處理。隨著技術改進和研發(fā)綜合解決方案，未來還可應用于污水中無機重金屬離子的去除，以及固體污泥、工業(yè)廢氣、環(huán)境突發(fā)應急、醫(yī)用污水等領域。
“電子束處理工業(yè)廢水技術具有安全、環(huán)保的特點。”王建龍表示，在安全方面，該技術雖屬于核技術應用范疇，但電子束處理廢水技術具有兩個特點：一是不使用放射性核素，其核心裝置電子加速器通過電源控制開啟和關閉，斷電后不產(chǎn)生任何輻射；二是電子加速器實現(xiàn)了安全聯(lián)鎖設計，確保在出現(xiàn)任何意外狀況時，能夠及時、快速斷電，實施保護措施。此外，工業(yè)廢水經(jīng)過電子束輻照處理后，并沒有放射性，對環(huán)境沒有任何影響。
在環(huán)保方面，電子束輻射裝置在全球范圍內(nèi)的工業(yè)生產(chǎn)、科學研究中已廣泛應用，既有可供借鑒的成熟經(jīng)驗，也有現(xiàn)行的防護與運行法規(guī)。而且，電子束處理工業(yè)廢水技術在處理廢水過程中，不會產(chǎn)生和排放有毒害副產(chǎn)物，不會對周邊居民的環(huán)境與生活造成不良影響。
產(chǎn)業(yè)化應用獲突破
國際首座電子束輻照處理印染廢水項目建成
目前，電子束輻照技術作為處理難降解廢水的一種重要解決手段，被國際原子能機構（IAEA）列為21世紀和平利用原子能的主要研究方向，已成為國際新型環(huán)保技術的研究熱點和重要發(fā)展趨勢。2017年3月，中廣核技在浙江省金華市的恒昌集團建成國內(nèi)首座電子束輻照處理印染廢水示范項目。
“這是目前國際上唯一在運行的同類裝置。在經(jīng)濟性方面，電子束處理工業(yè)廢水技術具有很強市場競爭力。”張劍鋒介紹，“以示范工程為例，企業(yè)的原處理工藝只能達到接入城市污水處理廠的納管標準。如今，采用電子束輻照加混凝沉淀處理工藝，出水水質(zhì)能夠達到直接排放標準要求。如果實現(xiàn)直接排放，與原工藝相比較，每噸廢水處理費用可節(jié)省約1.4元。按照每天處理1萬噸廢水計算，設備每年運行350天，一年可節(jié)約490萬元左右。同時，印染廢水經(jīng)過電子束輻照深度處理后，能夠?qū)崿F(xiàn)部分回用，提高經(jīng)濟效益”。
隨著與恒昌集團《電子束處理廢水項目銷售協(xié)議》的簽署，中國電子束技術在工業(yè)廢水處理應用中邁出實質(zhì)性步伐，首次實現(xiàn)真正意義上的產(chǎn)業(yè)化應用。恒昌集團環(huán)保事業(yè)部總經(jīng)理王勇表示，基于示范項目半年多的穩(wěn)定運行，處理效果顯著：出水COD在60mg/L以內(nèi)，色度10倍以下，不返色，無二次污染，出水水質(zhì)穩(wěn)定，達到直排標準。“我們將示范項目直接轉(zhuǎn)為產(chǎn)業(yè)化，成為全國首家正式使用電子束處理工業(yè)廢水技術的企業(yè)。”王勇說。
“隨著中國水環(huán)境治理的標準和要求升級，水環(huán)境治理需求也逐步釋放。”張劍鋒認為，企業(yè)污水處理設施改造升級和園區(qū)廢水專業(yè)化集中處理，是排污企業(yè)適應我國日益提升的環(huán)保標準的兩個主要途徑，也是我國當前應對環(huán)境污染所采取的有利治理保護措施，更是未來企業(yè)和工業(yè)園區(qū)的發(fā)展方向。
科技成果轉(zhuǎn)化提速
構建多樣化商業(yè)模式
對于中廣核技與清華大學將聯(lián)合成立“電子束及環(huán)境技術應用聯(lián)合研究中心”，共同推動中國電子束技術在環(huán)境保護領域的基礎研究和產(chǎn)業(yè)化推廣等相關工作，張劍鋒表示，清華大學擁有電子束輻照及其他環(huán)保技術的基礎研究優(yōu)勢，中廣核技擁有完整的以電子加速器為核心的核技術應用高端產(chǎn)業(yè)鏈，具有產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢。此次雙方進一步加深合作，將建立高新環(huán)保技術創(chuàng)新平臺和科技成果產(chǎn)業(yè)化基地，有望加快科技成果轉(zhuǎn)化和應用，提升我國環(huán)境污染治理水平。
“我們具有良好的合作歷史，共同承擔并完成了國家‘863’高技術課題和科技部國際合作專項等重大科研項目，在電子束處理工業(yè)廢水技術的核心裝備和工藝方面取得了重大科研成果。”王建龍介紹，2017年6月15日，雙方還聯(lián)合發(fā)起編制了電子束處理印染廢水和造紙廢水技術規(guī)范，這將為該技術成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化提供科學標準依據(jù)，奠定良好推廣基礎。
為此，一方面，中廣核技通過加強與清華大學的合作完善優(yōu)化技術能力，推動科技成果快速轉(zhuǎn)化；另一方面，也開展探討多種商業(yè)模式的可行性，謀求從單純的技術提供商向綜合服務商轉(zhuǎn)變。例如，他們結合抗生素制藥、皮革制造等行業(yè)特點，定制行業(yè)解決方案；尋求與工業(yè)污水處理領域的大型環(huán)保公司合作，以技術換市場；加強與排污企業(yè)溝通，對其現(xiàn)有設施進行改造并接受委托運營等。
國內(nèi)趨于嚴苛的環(huán)保標準，在為工業(yè)廢水治理帶來新要求的同時，也帶來了龐大的市場需求。按照2014年我國工業(yè)廢水排放量205.3億噸計算：每天廢水排放量超過5600萬噸，每套電子束輻照裝置處理能力為5000噸/天，按照5%的工業(yè)廢水采用電子束輻照技術處理計算，這需要電子束輻照裝置600套，對應市場規(guī)模近100億元。
“該技術在環(huán)境污染治理領域有著廣闊應用前景，特別是在難降解廢水和工業(yè)廢水深度處理方面。我們將通過構建多樣化的商業(yè)模式，促進污染企業(yè)進行清潔化改造，加速實現(xiàn)國家‘十三五’規(guī)劃中‘實施工業(yè)污染源全面達標排放計劃’，有效緩解中國工業(yè)廢水污染問題。”張劍鋒表示。
