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中电环保股份有限公司:引领环保科技创新潮流
发表时间 2017-02-09 15:01 来源 本站原创

  高效实施国家重大环保专项 引领环保科技创新发展潮流

  引 言

  “没有一个清洁美好的环境,再优裕的生活条件也无意义。”——世界著名环境科学专家曲格平如是说。蓝天、绿地、碧水,清洁、安宁、宜人环境,是全人类共同的渴望,也是人类可持续发展的基本要求。

  然而,随着社会的发展,人类生活水平逐渐上升,环境保护落后于社会发展。目前困扰人类的环境问题主要有大气污染、水质污染、噪声污染、食品污染、不适当开发利用自然资源这五大类,这五大类污染威胁着地球的生态平衡,制约着经济和社会的可持续发展。

  因此,加强环境保护,减少污染物排放,治理污染问题,刻不容缓。在我国环保事业发展的过程中,有一部分环保企业和从事环境科学研究的科技先锋,在环保科技上引导前沿,将自主研发的具备国际领先水平的技术应用于污染物减排、治理污染和环境保护,为我国环保科技创新发展做出了卓越贡献。中电环保股份有限公司(以下简称:中电环保)便是其中的杰出代表之一。

  中电环保是南京市首家创业板上市公司,是环境综合治理服务商,秉承“诚信、卓越、创新”的发展理念,致力于科技人才团队建设、新技术研发和产业创新。中电环保凭借国内领先的环保水处理技术和成熟的项目管理经验,完成了许多大型、复杂、质量优良的工业水处理工程。客户已遍及全国并走向海外,服务客户包括:五大发电集团、中核总公司、中广核、扬子巴斯夫、安庆石化、中石油、神华集团、中盐公司、宝钢集团以及巴基斯坦、印度、土耳其、越南、孟加拉、印尼、波黑等数十项境外项目。浙江嘉兴废污水处理零排放、宁夏西夏热电市政中水回用等多项工程被评为国家级环保示范工程。

  石化行业是国民经济重要的支柱产业和基础产业,同样也是用水和污染物排放大户。近年来,水资源短缺的现状给石化行业的发展带来了严峻的挑战,同样大量的石化废水排放对环境造成了威胁,废水排放标准愈来愈严格,这也给石化废水处理带来了沉重的压力。基于这样的背景,中电环保董事长王政福,董事、总经理朱来松,总工程师袁劲梅都是环保科技方面的专家,他们带领中电环保,与南京大学、华东理工大学、南京工业大学、中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院、南京大学盐城环保技术与工程研究院等高校、研究院所紧密合作,成功申报了国家科技重大水专项“重点流域石化废水资源化与‘零排放’关键技术产业化”课题,并牵头创建了石化废水处理与资源化及成果推广产业技术创新战略联盟,在该课题的研发中取得了辉煌成果,多年来在淮河、海河、太湖等流域水污染治理方面成效显著,受到国家领导及业内专家的高度赞誉。

  实施国家重大水专项石化废水产业化课题

  基于我国石化行业面临水资源短缺和废水难治理的现状,中电环保联合南京大学、华东理工大学、南京工业大学、中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院、南京大学盐城环保技术与工程研究院承担了国家科技重大水专项“重点流域石化废水资源化与‘零排放’关键技术产业化”课题并进行了实施。

  本课题针对我国石化行业废水处理难度大、工艺复杂、设施稳定达标运行困难、资源回收利用率低等问题,形成集“除油、除浊、脱氮”等功能于一体的提标改造集成技术和脱盐的回用集成技术、各关键技术系列化、标准化成套装备,并通过示范工程建设,实现石化行业废水“节水减排”和“零排放”,推动产业升级。

  同时,通过优化“跨省区、跨流域”的“政产学研用”创新体系及运行机制,围绕“工业源节水减排、废水资源再生利用”的目标创建国家级协同研发、创新集成“石化废水处理与资源化及成果推广产业技术创新战略联盟”,通过联盟的作用,关键技术得到了推广应用,加快了集成技术在石化行业内的产业化,支撑重点流域污染物减排、水环境改善,并为重点流域水专项“十三五”项目水生态系统健康的发展目标奠定坚实的基础和技术支持。

  关键技术突破

  经过中电环保及与其合作的高校、科研院所等子课题单位的共同努力,围绕石化废水“除油、除浊、除氮、脱盐”处理单元,研发了多项石化废水提标改造和回用处理技术、产品与装备。基于以上研究成果,发表论文17篇、申报专利34项、申报软件著作权2项;实现了膜脱盐软化单元、水处理药剂、脱氮磁性树脂、生物菌剂等设备及产品的系列化及标准化。

  提标改造处理技术、产品与装备包括:微旋流除油、除浊技术与设备,模块化高效聚结除油技术与设备,高效微生物脱氮菌剂,臭氧催化氧化剂,深度脱氮磁性树脂等。

  1.微旋流除油和模块化高效聚结除油技术与设备。针对石化含油废水,研发了微旋流除油技术与设备,实现液液分离,设备出口含油不超过100mg/L;在此基础上,研发了模块化高效聚结除油技术与设备,可在3 min内完成污水除油过程,出口石油类不超过20 mg/L,相比较进口除油设备造价低约30%。上述两种技术均可使分离聚集油实现资源化回用。据了解,模块化深度聚结除油技术国内外无相关研究应用报道,因此具有良好的应用前景。

  2.微旋流除浊技术和装备。针对石化含浊废水,研发了微旋流除浊技术和装备,实现固液分离,和其它技术相比具有分离效率高、设备体积小、适合长周期运转的特点。该技术与设备,可实现出口SS浓度不超过50 mg/L,适用于DMTO装置急冷废水的处理,实现废水的资源化回用。

  3.高效生物脱氮菌剂。开发的高效脱氮菌剂与国际某硝化菌剂相比,去除速率比国外产品高10~40%;与国内某硝化菌剂相比,氨氮去除率可达到90%以上,总氮浓度可降至15 mg/L以下。目前,高效生物菌剂已建立了菌种的长期保藏方法和批量生产方法,开发了与高效菌相配套的脱氮工艺技术。该高效菌实现了15 t规模的放大培养,2014年底完成了工业应用试验(120 t/小时),并稳定运行一年以上,在2016年通过了中国石油化工股份有限公司科技部成果鉴定。

  4.臭氧催化氧化催化剂。针对石化难降解废水,研发了臭氧氧化催化剂。该催化剂可实现出水COD小于30 mg/L,满足最为严格的排放标准要求,比国产某型参比催化剂提高20%以上,具有较强的推广价值。臭氧催化氧化剂拟在金陵石化、天津石化等石化企业的外排污水深度处理提标改造中应用;其中金陵石化的技术方案已经通过中国石油化工股份有限公司科技部组织的技术评议,正在完善可行性研究报告。

  5.深度脱氮磁性树脂。开发的深度脱氮磁性树脂与国内外传统产品相比,其接触时间缩短1倍以上,使相同处理水量的传统固定床吸附工艺的占地面积减小1倍以上,设备制造成本也减少了50%左右。而且,该树脂对硝酸盐的选择性较高,更适用于高盐体系中硝酸盐的去除,对废水的深度处理具有重要的推广应用价值。目前,已形成磁性树脂企业标准2项,在江苏滨海建设一条年产100吨的新型磁性树脂生产线,该生产线正扩大至年产300吨。

  回用处理技术、产品与装备包括:低污染膜组合技术与装备、无磷水处理药剂等。

  1. 低污染膜组合技术及装备。该技术是针对当前石化废水处理回用中膜污染严重、系统回收率低、浓盐水排放量大等问题而开发的。该技术为集成技术,核心技术包括三项:膜污控技术、耐污染膜组合技术及智能管控一体化。膜污控技术使产水达到反渗透进水水质要求,实现对反渗透膜污染因子的控制和膜长效稳定运行;耐污染膜组合技术,提高膜组效率和系统回收率,延长膜的使用寿命;管控一体化系统,实现管控一体化精确控制膜处理过程。该集成技术可实现回收率高达90%、膜寿命3-5年。

  2. 无磷水处理药。针对石化废水回用中存在的结垢问题,研发了无磷水处理药剂,已申报企业标准。该药剂是目前国际先进的冷却水处理药剂,基于化学品的原子经济和构效关系,源头消减磷,药剂的投加到水中后的磷含量小于0.5 ppm,甚至接近于0,处理的效果达到《工业循环冷却水处理设计规范》GB90050-2007规定的腐蚀率和污垢热阻的要求。根据药剂的第三方评价,其阻垢和缓蚀性能优于国外同类产品,且处理的成本低于国外同类产品30%以上。该成果为工业废水深度处理后回用于冷却水提供了重要的技术支撑,具有较强的推广价值。常州姚氏同德化工有限公司获得技术授权后建立无磷水处理药剂生产线,年产8000吨药剂。

  关键技术集成

  在针对不同石化废水处理的技术研发基础上,紧密结合石化废水处理市场,突破了针对典型石化含油、含盐、烟气脱硫废水的提标改造和回用集成技术,实现废水资源化与“零排放”。

  突破一:针对石化含油、含盐废水,形成了以磁性树脂吸附技术为特色的提标改造集成技术。

  1.含油废水提标改造集成技术。针对典型石化含油废水,采用课题研发的高效聚结除油、高效生物菌剂强化生化、脱氮磁性树脂深度处理等技术进行集成,实现含油废水出水COD≦40 mg/L、总氮≦15mg/L,水质高于《石油化学工业污染物排放标准(GB31571-2015)》规定的排放标准。

  2. 含盐废水提标集成技术。针对电脱盐等典型石化含盐废水,采用课题研发的高效聚结除油、臭氧氧化催化、脱氮磁性树脂深度处理等技术进行集成,实现含盐废水出水COD≦30 mg/L、总氮≦1mg/L,水质高于《石油化学工业污染物排放标准(GB31571-2015)》规定的排放标准。

  突破二、针对含盐废水,形成了以低污染膜技术为核心的回用集成技术。

  1. 催化烟气脱硫废水“零排放”集成技术。以磁性树脂和耐污染膜技术为特色,针对典型石化催化烟气脱硫废水,研发了“除浊预处理+磁性树脂+耐污染膜技术+蒸发、结晶”的集成技术,可实现废水“零排放”。

  2. 提标预处理后的含盐废水资源化集成技术。针对提标预处理后的含盐浓水,采用课题研发的膜污控技术、耐污染膜技术与蒸发、结晶等技术进行集成,形成以低污染膜技术为核心的集成技术,实现废水资源化和“零排放”及浓盐水安全处置。

  开展流域示范,有效支撑重点流域污染物减排和水环境改善

  利用课题研发的技术、产品与设备,在海河、淮河、太湖等重点流域建设了4个示范工程。示范工程的实施,有效支撑了重点流域污染物减排和水环境改善的推进工作。

  1.中盐昆山污水回用示范工程(1.32万t/d)。该示范工程采用低污染膜组合技术与装备,全厂污水全部收集于污水回用装置,污水回用装置的产水全部回用于循环水系统;装置的污泥排至厂污水处理站的污泥系统,装置浓盐水经高度浓缩后进入蒸发系统,实现废水零排放。据第三方检测结果,系统总产水率高于90%。与“十一五”同类废水“零排放”项目相比,该项目投资吨水成本降低30%以上;运行成本降低20%以上。该示范工程的实施有效地保护了当地生态环境,维系了当地的生态平衡,极大地创造了环境效益、社会效益和经济效益。

  中盐昆山污水回用示范工程(1.32万t/d)

  2.山东神达化工有限公司DMTO装置内急冷废水回用示范工程(5000 t/d)。该示范工程采用旋流除油、旋流除浊集成技术。根据第三方检测,出水含油≤100mg/L,旋流除油器的除油效果达到85%以上;出水SS(粒径<3μm)小于50 mg/L,满足相关标准和企业要求,实现石化行业废水稳定达标。根据中石化洛阳石化工程公司提供的信息,采用微旋流除浊与过滤的组合工艺,与美国某知名公司的高精密过滤器过滤技术相比,设备造价低约80%。该工程满足了高含油废水强化预处理及资源化利用要求,满足了石化行业清洁生产要求。

  山东神达化工有限公司DMTO装置内急冷废水回用示范工程 (5000 t/d)

  3.嘉兴石化有限公司石化废水回用于冷却水系统示范工程(4000 t/d)。该示范工程采用研发的无磷水处理药剂。据检测结果,出水中的磷含量小于0.5ppm,甚至接近于0,高于国外同类产品的指标,处理的效果达到《工业循环冷却水处理设计规范》GB90050-2007规定的腐蚀率和污垢热阻的要求。运行成本同比下降了27.8%。无磷水处理药剂的应用,降低了原有水处理药剂中磷含量高对水体的污染,同时提升流域周边饮用水的安全,具有很好的经济和环境效益,推动相关产业的发展,促进流域企业的可持续发展。

  嘉兴石化有限公司石化废水回用于冷却水系统示范工程(4000 t/d)

  4.石家庄炼化分公司中水回用示范工程(1.2万t/d)。该示范工程采用研发的高效药剂,经过两段过滤预处理和双膜法处理,最终出水水质为COD≤2mg/L,TDS≤50mg/L,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。本项目通过对石化废水进行深度处理后回用于企业生产用水,实现中水资源化再利用,有效解决公司在油品质量升级及原油劣质化改造工程存在的新鲜水源不足的问题。“十一五“期间,同类中水回用吨水运行费用约5元左右,多采用软化+生化+过滤+超滤+反渗透工艺路线,本示范工程采用技术路线中通过高效药剂投加及全流程优化,减少了生化单元,有效延长了膜清洗周期,吨水运行费用为3.6元左右。与“十一五”同期相比费用降低了28%。该示范工程建成投入使用后,经过调试运行,装置运行稳定,年处理污水量432万吨,每年可节约用水约302.4万吨,年减少污水排放量约280万吨,削减污水中的有机污染物排放量约130吨、氨氮排放量33.6吨,COD排放量约112吨,脱盐率在98 %以上,使企业进入节能减排环保先进行列,实现良好的环境效益和社会效益。

  石家庄炼化分公司中水回用示范工程(1.2万t/d)

  建立产业化联盟,搭建展示平台,加速水专项成果推广

  为了更好地完成国家水专项目标任务,也为了做大做优环保产业,依靠自主技术创新和产业发展解决我国复杂的生态和水污染环境问题,为实施国家和地方节能减排战略目标提供有效物技术支撑,由中电环保牵头,联合南京大学、华东理工大学、南京工业大学、河海大学、中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院、江苏省环境科学研究院、南京大学盐城环保技术与工程研究院等17家高校、科研院所和高科技企业,于2014年共同组建了“石化废水处理与资源化及成果推广产业技术创新战略联盟”,同年5月,获得国家环境保护部批准开展试点工作,联盟理事长单位为中电环保。

  本联盟成员承担国家“十二五”水专项“重点流域石化废水资源化与零排放关键技术产业化”课题,以此为基础,并以“十二五”初期突破的一批关键核心技术为辅助,围绕石化废水高含油、含氨氮、高含盐量、高浊度等典型特征研发提标处理回用及资源化技术,形成并强化“高效预处理-生化强化处理-深度净化”提标处理回用集成技术体系,重点突破石化领域水污染源控制与治理回用的关键技术,同时在石化废水技术服务上取得长足进步,带动石化废水回用技术水平的提升,响应国家“十二五”水环境综合管理要求,实现联盟成果跨区域辐射推广,促进国家“十二五”减负修复总体目标的完成,同时符合水专项实施部署的重点任务的要求。

  如今,水专项战略联盟成立两年多,经取得了一系列辉煌成绩:

  1.吸纳新成员、壮大联盟,提高联盟影响力。积极开展联盟构建工作,吸纳围绕石化废水处理技术产业链的单位加入联盟,特别是石化行业大型设计院、企业用户等成员加入联盟。目前已吸纳中石化设计单位、国外公司和国内多家公司加入联盟,壮大了联盟力量,提高了联盟影响力。

  2.搭建平台,打造环保服务业试点,促进技术创新和成果转化,提高产业集中度。联盟为技术创新和产业化推广而搭建的平台主要有:

  (1)国家级环保服务业集聚区:由中电环保牵头,汇集“政、产、学、研、金、才”等高端资源,共建“1237” 平台(即一区、二联盟、三中心、七功能),具有“产业导向、人才驱动、资本纽带”三大特色,为环保人才集聚、科技创新、成果转化及产业化提供服务,带动区域环保产业发展。

  (2)南京环保产业公共技术服务平台:为了积极推广水专项成果及其他技术成果,由中电环保投资建设并运营了南京环保产业公共技术服务平台。平台积极为石化废水处理技术产业链上下游,提供研发设计、展示推广、中试及产业化、及产业服务等。形成环保高端技术的研发设计、成果转化的紧密链条,为环保产业提供科技支撑服务。力争建立公益化、市场化、专业化、国际化的国家级公共服务平台,达到经济、环境、社会共赢。

  (3)水污染治理技术交易市场

  平台入驻有“太湖流域水污染防治技术交易市场”,基于流域水污染控制与治理技术,遵循“技术、产权、交易”三原则进行建设。交易市场将充分发挥技术市场配置科技资源的基础性作用,提高技术交易效率。

  此外,联盟非常地重视高层次人才培养,自联盟成立以来,联盟理事长王政福先生当选江苏省中青年人才创业促进会副会长兼能源环保专业委员会主任、促进会江宁分会副会长、南京环境保护产业协会会长、南京大学产业教授,并入选第二届“江苏服务业专业人才特别贡献奖”;联盟理事、南京大学博士生导师李爱民教授入选国家首批“万人计划”科技领军人才;联盟成员单位华东理工大学杨强教授作为访问学者前往美国伯克利大学进修。此外,联盟内高校已为行业培养相关专业研究生人员30余名。

  低污染膜组合技术展示基地

  3.联合联盟力量,多次召开参与联盟技术推介活动

  2015年7月7日-8日,在中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院召开“十二五”水专项“重点流域石化废水资源化与‘零排放’关键技术产业化”课题联盟产业化推广协调会。2016年4月20日,本联盟与淮河流域再生水利用与风险控制产业技术创新战略联盟一起在国家级环保服务业南京集聚区组织召开了技术产品推介交流会,促进了联盟及集聚区内企业技术互通,以提高环境治理综合解决能力和扩大市场影响力。2016年11月9-10日参加2016江苏环保新技术交流会,会上展示了石化废水处理技术,现场反应热烈。

  2016技术产品推介交流会

  未来,联盟将加快推进现有创新平台的建设工作,提升联盟的服务层次,协助联盟企业进行产品推广、检验、成果鉴定、成果发表、专家论证、成果转化、产学研合作及产业化等相关工作。将以江苏省人才创新创业促进会及其能源环保专业委员会为契机,结合江苏省人才创新创业基金、科技成果转化风险补偿专项资金贷款的申请与发放,提高联盟人才技术及管理水平及人才创新创业能力。

  4.依托水专项课题,成果推广应用到数十家石化企业,实现“十二五”期间联盟产值累计超10亿元,其中在重点流域产值累计不低于30%。

  研发的高效除油、除浊技术与设备,生物高效脱氮菌剂,臭氧催化氧化剂、磁性树脂、低污染膜成套技术与装备等成果已推广应用到中海油、山东寿光联盟石化、中石化洛阳石化分公司、金陵石化、扬子石化、青岛石化、汉邦(江阴)石化有限公司、济南石化、武汉石化等数十家石化企业的工业化废水处理过程,出水满足目标要求,对比“十一五”和国外的同类技术与产品,显示良好的经济性。目前,据不完全统计,联盟产值累计已超10亿,其中在重点流域产值累计不低于30%。

  领导寄语,深耕产业布局,实现中电环保梦

  2016年10月20日,江苏省委副书记、南京市委书记吴政隆一行来到中电环保,调研生态文明建设及环保产业发展情况。中电环保王政福董事长向吴书记介绍了公司环保产业发展情况,同时,中电环保作为江苏省唯一从事生态环境综合治理的上市公司,发挥国家环保服务业集聚区及联盟平台优势,打造南京环保产业集群,并以PPP模式,为城乡生态环境治理服务。吴书记对以中电环保为龙头,用EBT模式打造的环保产业创新集聚区及联盟,在环境治理方面取得的成绩给予充分肯定,支持以PPP模式打造具有南京特色和品牌的环保支柱产业。

  江苏省委副书记、南京市委书记吴政隆

  2016年6月3日江苏省委常委、常务副省长黄莉新一行来到国家环保服务业南京集聚区调研了环保创新服务平台暨环保创客谷建设工作。黄书记一行参观了科技展示中心,调研了环保产业创新中心、环保孵化器及检测分析平台。黄书记在调研中充分肯定了依托水专项联盟成立的以江宁开发区、中电环保、南京大学、省环科院等“政产学研”紧密合作的创新服务平台,非常赞同“政府引导、市场运作”的建设机制,并提到习总书记要求科技创新、制度创新两个轮子一起转,希望以全国科技创新大会的精神为指导,全面梳理,形成平台提升的建设方案,加大力度,争取做全国第一的环保科技创新平台。

  江苏省委常委、常务副省长黄莉新

  中电环保的发展历程从一个侧面记录了我国环保事业近21年来走过的光辉足迹,它不仅是一家从事环境综合治理服务的高新技术企业,而且积极发挥环保龙头作用。中电环保人以“诚信,创新,卓越”的企业精神,以“人才引领,敬业奋进”的企业宗旨,利用产、学、研、用紧密结合的科技创新平台,研发先进实用的环保技术,建设石化废水处理与资源化及成果推广产业技术创新战略联盟,以高水平、高质量完成环保项目,实现中电环保以环保龙头双百亿企业的中电环保梦而奋斗!为我国环保科技的发展及环保事业的建设做出了卓越贡献。让未来的中国更美丽、更纯净、更健康!