水处理低碳路径——废水近零排放及资源化
发布时间：2021-10-19 14:29:02
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随着全球经济的高速发展，环境问题日益凸显，环境与发展之间的关系逐渐受到重视，其主要原因在于大量的温室气体二氧化碳的排放。
为应对气候变化和环境污染带来的挑战，实现我国经济的可持续发展，以习近平为核心的党中央审时度势、高瞻远瞩，作出了碳达峰、碳中和的重大战略部署，并强调要拿出抓铁有痕的劲头，如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标
相比而言，污水处理行业能耗虽然没有发电、钢铁、化工等行业那么高，但总能耗占比并不小，也属于能耗大户，据统计，我国污水处理厂电耗占全国总电耗的0.26%，算上工业废水处理和污泥处理，所占比例将超过2%。
同时，在污水处理过程中污水中的COD被微生物消耗，却产生了温室气体二氧化碳并排入了空气当中，与此同时曝气等过程中的动力消耗也产生了许多温室气体。
水污染解决了却将污染转移到了空气中，粗略估计，2030年中国整个污水处理行业的温室气体将达到全国温室气体排放量的2.95%，因此污水处理行业转变方向，尤其是占比较大的工业污水处理势在必行。
碳中和不仅意味着更清洁的能源，还意味着更高的能效，市场目前更多聚焦在清洁能源行业，而工业端节能降耗技术的价值尚未兑现。污水中含有大量有机物、污染物质与营养物质，具有污染和资源的双重属性，而资源回收利用是降低生产碳排放的重要方法，并且符合生态环保政策发展方向，在“双碳政策”&环境保护双轮驱动下，资源化成长空间充足。因此实现碳达峰碳中和的规划，工业生产节能降耗势在必行，而资源化则可以从三个方面促进碳减排：1）前端降低资源需求量，减少资源开采过程中的碳排放；2）中端生产过程中，资源化相比传统工艺碳减排明显；3）尾端缓解了环保处理过程中生产的碳排放。所以在水处理上就体现出污水深度处理与资源化再生回用过程碳减排对污水处理行业的碳中和所蕴含的重要意义，那么相应的，工业废水处理低碳化发展的可行绿色路径就是实现近零排放及水资源化。基于国家水污染防治重大战略需求，加快推进污水资源化利用进程，助力实现“2060碳中和”目标，海普团队持续跟进工业废水近零排与资源化利用，研发涵盖表面处理、煤化工、印染、农化等行业的废水回用、近零排放和资源化等方面。
长期以来，印染、煤化工行业废水处理效率低、成本高。当下，相关行业要求废水深度处理与回用，甚至近零排放。目前，这些用水大户行业大多是生化尾水主要通过“双膜法”（即“超滤+反渗透”）进行深度处理与回用。但由于超滤对COD去除率低下，进入反渗透的废水COD仍较高（约100-400 mg/L），色度较大，往往存在膜易污堵、寿命短的问题，需要经常对膜进行清洗、更换，无疑增加了运营成本；同时，很多反渗透运行初期水质尚可，但很快产水水质逐步变差根本达不到生产回用标准；此外，反渗透浓水有机物含量（COD一般1000 mg/L左右）及色度仍较高，需要额外处理，且难度较大。总之，虽然双膜法大力推广，但实际并没有很好解决相关行业痛点。如何节能、减排、降耗以真正解决相关行业废水问题，这对相关从业环保企业提出了更高的要求。解决相关行业环保问题的关键是新技术、新材料的突破，包括：1.高效分离技术；2.高性能能污染分离材料；3.尽可能不加化学药剂，避免产生新的污染物影响回用；4.经济性合理
海普针对煤化工、印染类废水深度处理、回用需求，根据相关行业废水的特点和难点，开发了基于“超滤+深度吸附+反渗透”的DEEP工艺，高效实现水资源回用。
在双膜之间引入深度吸附，由于纳米吸附剂具有高吸附容量、高稳定性及易再生能力，能够吸附生化尾水中的有机物，使COD降至50mg/L以下，色度降至50以下，避免反渗透膜的污染，减少清洗次数，提高使用寿命，降低运行成本；同时可增强其产水率（单级RO产水率可从45-50%提高至65-70%），确保产水高品质可回用。此外，还可使反渗透浓水无色、COD低，可直接排放或进一步蒸发分盐，得到副产品盐，实现废水近零排放。实践证明，DEEP工艺可实现印染行业废水水资源回用及煤化工废水近零排放，而碳排放也因资源的回用和其他成本的降低减少，达到了节能降耗的目的，实现生态固碳。
实现碳达峰、碳中和目标是一场硬仗，海普将进一步加强自身研发能力，持续优化水处理效果，用创新工艺为相关行业客户处理环保问题的同时提供资源循环和碳减排服务，帮助客户在节能降耗、减少碳排放上做贡献。
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