包括如下技术模块: 1.针对不同行业、不同生产工艺、不同工序废水水质差异大等问题,形成以电导率为标定的印染废水分质收集策略及针对性处理路线; 2.基于二氧化碳的印染废水低影响绿色中和技术,替代废酸调节pH,响应碳中和政策; 3.功能菌定向扩培的印染废水多效脱氮,大幅降低外碳源需求和电耗; 4.基于多效催化氧化和轻质生物陶粒的尾水特征污染物与毒性共削减技术; 5.印染废水再生水、再生盐回用安全性评估
技术提供单位:
河海大学
低氧池为特征方形池体,溶解氧零梯度并精准控制(DO≈1mg/L);生物滤池应用研发的质轻(ρ≤1)复合生物质多孔凹土陶粒
该技术在宜兴乐祺纺织集团(工程规模6000t/天)、河南永泽环境有限公司(2000t/天)等地实现商业应用。 以宜兴乐祺纺织集团为例(其它工程应用详见证明材料--技术应用证明),直接效益为: 二氧化碳调控绿色中和技术实现废水预处理成本减少255万元/年,且每年可减排99.97%的二氧化碳3150吨;功能菌定向扩培的印染废水多效脱氮技术,系统脱氮效率提高了40%,总氮排放削减35%以上;污泥减少了67%,运行成本降低了30%,年节约171.6万元;印染废水污染物与生物毒性共削减集成技术及再生水回用安全性评估技术,实现废水综合回用率60%以上。年节约用水78.8万吨,年经济效益169.5万元。
1.科研经费:技术移植过程中,产生的针对性研究经费 2.政府支持:支持企业,进行必要的工程建设。 3.必要的宣传:希望当地民众、市场给予接纳。
以本单位正在建设的某印染废水处理工程为例,规模为1.2万吨/天。本技术中主要设备、基建费用约8000万元。占主要投资的工艺单元为:调节池 450万元,改良水解酸化池1500万元,缺氧-低氧-好氧池组1800万元,催化臭氧反应器2000万元,生物滤池360万元等。(注:本技术涉及到的主要设备、基建费用约8000万元,若完整的污水处理整体工程全部计入,约为1.2亿元)。
该技术的运行、维护费用包括:药剂消耗费、电费等。与该技术相关的运行维护费用约659.34万元,换算成吨水为3.61元/吨水。其中占主要的为电费2.4元/吨,废酸/二氧化碳 0.55元/吨,高分子絮凝剂0.2元/吨。
该技术属于污染治理领域,对印染企业的环保方面具有重大支撑作用。企业的污水处理设施为世界各地区环保政策下不可或缺的工程内容,因此,不宜以总投资核算,而宜以增量计算投资回收期。 相比其它工艺技术,应用该技术的产生的直接收益为596.11万元/年(前述技术综合效益累计)。而另一方面,若该技术应用于已有工程的改造,本单位正在建设的某印染废水处理工程为例(见前述设备投资),所必需的新增投资约为3000万元。因此,该技术累计的经济效益等于最初的投资费用所需的时间为5.03年,约为5年。
以国家水专项示范工程乐祺纺织集团为例,除直接效益外,还包括印染企业的染整工序清洁生产改造、产值增加、环境效益等方面的附加效益。 (1)节水、减排、降耗、增效的清洁生产改造及企业产值增加。 节水改造方面:节水约18%。实现了年节约水资源约31万吨的环境效益,按工业用水价3.25元/m3计算,节水经济效益约100.75万元。(310000t/年*3.25元/t=100.75万元)。 碱回收、盐回收、蒸汽高效利用方面:由于回收碱液品质提升,染整产品一等品率由原来的96%提升至最高98.5%;蒸汽多级利用实现全厂全年节能8000t标煤,年节能效益4000万元;碱回收及盐回收减排增效1300余万元。 (2)环境效益 每年削减污染物COD、氨氮、TN、TP的削减量分别为372.3t/年、1.46t/年、16.43t/年、1.46t/年,减少污泥产生量330t/年(含水率80%干泥),年节约用水158.4万吨/d。 计算过程:每年削减COD量为:(404-200)mg/L*365天*5000t/天=372.3t/年。 氨氮、总氮、总磷类似计算(详见附件一申报书)
该集成技术的主要技术模块的综合效益如下(以宜兴乐祺纺织集团示范工程为例说明): (1)二氧化碳代替废酸的印染废水低影响绿色中和技术 采用二氧化碳替换前,浓硫酸投加量为18~30t/d(价格350元/t);改造后二氧化碳使用量为8~13t/d(价格325元/t),成本减少255万元/年;另一方面,二氧化碳是工业园区内化工企业废气经过精华压缩提炼而成,每年可减排含量为99.97%二氧化碳3150吨,响应国家及国际范畴的碳中和政策。 (2)基于功能微生物定向扩培的印染废水多效脱氮技术 对比改造前,系统脱氮效率提高了40%,总氮排放削减稳定在35%以上;污泥产生了减少了67%,运行成本降低了30%。高含氮印染废水生物处理每年节约经济效益171.6万元。 (3)印染废水污染物与生物毒性共削减集成技术及再生水回用安全性评估技术 实现废水综合回用率60%以上。年节约用水78.84万吨/d,按照按综合收益2.15元/m3,多元回用每年经济效益169.51万元
融资困难 当地基建条件差 *技术转移(移植)有时需要进一步做针对性研究及应用
该技术成熟度等级自评为“中”。 因为该技术为集成技术,其中包含多个模块。各模块之间可单独使用,亦可结合联用,因此在印染及其它工业行业均可灵活移植,市场上得到了一定程度的应用。其中“模块(1)分质收集策略及针对性预处理技术”已在部分化工园区废水处理系统中得到应用;“模块(2)二氧化碳调控的印染废水低影响绿色中和技术”在本单位承担的国家水专项示范工程中得到实际应用;“模块(3)与模块(4)”中的碳源自配给技术、轻质陶粒生物滤池技术也在多家工业企业及市政污水中得到应用。(详见证明材料---技术应用证明),表明该技术已较为成熟。 而另一方面,上述技术模块的普适性仍需完善,如模块(1)中废水分质收集工艺路线的针对性及合理性、模块(2)中二氧化碳释放设备的气泡效率问题、模块(3)中低氧曝气系统的溶解氧精准性问题等等,使得该集成技术目前还未大面积适用及推广,仍需根据印染企业或园区废水的实际情况,进行针对性的完善。也即,目前该技术仍比较新,尚无法形成通用标准,技术的普适性仍需完善。 综上分析,该技术成熟度等级为“中”。
“一带一路”国家不仅是世界纺织印染的中坚力量,亦拥有广阔的环保领域市场。该技术的适用范围正是纺织印染的环保领域,不仅符合“一带一路”国家产业政策,且可快速落地及市场推广,在使用中不受上下游技术链条影响,甚至可带动其上下游发展。 该技术分多模块,可灵活移植,不受地域、环境、资源等限制。 而部分模块需一定废水规模才有优势(如模块1和2),因此不适用于规模很小的(≤100t/天)、印染集约程度很低的地区
印染废水水质、水量变化较大,该成套技术即针对印染废水处理难点而形成,其处理过程中效能很稳定,以宜兴乐祺纺织集团示范工程为例,整体工艺对废水COD和总氮的去除率分别保持在90-95%%和77-80%,效能十分稳定(详见附件1申报书中数据图)。 除非是小规模企业、且遇到生产产品突然变化(市场、订单影响)的情况,其废水治理效果会受到冲击,但仍可通过调整该技术的运行参数来应对,使其效果稳定。 综上,该集成技术主要对规模很小、且水质经常发生变化的印染废水敏感,而不受其它因素干扰,具有优良的技术稳定性。
该技术无二次污染、无易燃易爆高毒性、无潜在安全事故等上述风险。该技术核心内涵是:污染削减、碳减排、废水再生利用,以上均为全球共性问题,只要满足当地产业政策、环保政策,就不存在配套不完善、市场接受度不高等风险。 此外,如前所述,“一带一路”成员国是世界纺织印染工业体系的核心力量,亦拥有广阔的环保领域市场,污染治理与资源化的潜力巨大。该技术的适用范围正是针对纺织印染工业的环保领域,因此具有较高的适用性
融资困难,当地基建条件差
本单位针对该技术取得与之相关的授权专利,共计31项(详见证明和补充材料--专利证书)。其中部分专利获得纺织行业专利奖等殊荣,部分专利已成果转化为企业所用(独占),也具有转让意愿,且转让机制顺畅。