紡織火電行業水資源高效循環與資源回用技術與示范

曾凡付*

（新疆德藍股份有限公司，新疆烏魯木齊市高新區北區工業園藍天路216號，830013）

“國家重點研發計劃”

紡織火電行業水資源高效循環與資源回用技術與示范

曾凡付*

（新疆德藍股份有限公司，新疆烏魯木齊市高新區北區工業園藍天路216號，830013）

新疆棉花產量占全國的60%以上，具有資源優勢，同時新疆的穩定又是困擾國家的突出問題，因此，國家為落實新疆各族人民的就業與民生，啟動了發展印染紡織服裝業計劃，制定建設“三城七園一中心”的大規模發展規劃，新疆已成為國家紡織行業最受關注的熱土，該戰略是實施精準扶貧和維護穩定進而保障新疆長治久安的重要國家戰略。新疆水資源短缺，利用園區印染、火電項目相結合的優勢，實施區域資源化進行水資源高效循環利用推動該項民生工程的健康發展具有重大的歷史意義。

由新疆德藍股份有限公司牽頭，東華大學、中國科學院生態環境研究中心、天津工業大學、新疆大學、新疆維吾爾自治區環境保護科學研究院、杭州水處理技術研究開發中心有限公司、新疆環境工程技術有限責任公司、輕工業環境保護研究所等十九家單位共同參與申報的紡織火電行業水資源高效循環與資源回用技術與示范項目，獲2016年度國家重點研發計劃“水資源高效開發利用”重點專項立項。項目投入總經費5100萬元，其中：中央財政經費3000萬元，執行期限為2016年7月至2019年12月。

項目圍繞紡織、火電兩個或兩個以上行業實施水資源多系統資源化，采取源頭控制、過程控制、末端治理全流程的研發思想，挖掘企業內部資源化、企業間資源化、區域資源化的多元資源化，利用不同行業用水水質、用水特點實施高效的水資源循環利用，創新產品、技術、案例、標準等。擬解決的重大科學問題是以印染排放的高鹽廢水處理、火電廠脫硫廢水零排放、兩行業反滲透濃鹽水的濃縮減量、分鹽結晶鹽回用等關鍵技術為主要目標的系統科學問題。技術路線見圖1。

本項目的具體目標包括：

（1）針對典型紡織廢水，基于高效功能菌、高效水處理藥劑、高效低耗膜催化臭氧氧化技術、強化循環與螺旋對稱流厭氧反應器、預處理特種管式膜等關鍵技術與產品，解決常規處理技術效率低及資源回收困難等難題，實現廢水的強化處理，COD和色度去除率提高30%以上，為我國紡織廢水常規處理技術升級改造提供技術支撐與技術儲備。

（2）針對紡織行業低鹽廢水深度處理與分質回用需求，建立以吸附—膜分離—高級氧化為核心的集成處理技術，形成高效吸附劑、催化劑、電極材料等核心產品，揭示污染物降解過程微觀界面機制，實現低鹽廢水的短流程高效處理與回用，其中廢水回收利用率比目前水平提升30%以上，處理成本降低20%，為大幅提升紡織行業廢水重復利用率提供技術保障。

（3）針對紡織廢水中銻、壬基酚等高風險污染物和高聚廢水中PVA、淀粉、海藻酸鈉、燒堿等高附加值資源，基于高效吸附材料、高效催化氧化技術與多級膜分離等關鍵技術與核心產品，實現高風險污染物的高效吸附與催化降解，以及資源的高效回收與廢水再生回用，其中高風險污染物去除率達到95%以上，印染前處理廢水漿料、糊料等資源回收率不低于75%，廢水余熱利用率達到30%，廢水跨行業重復利用率近100%，為紡織行業高風險污染物的控制與高附加值資源回收提供技術支撐。

（4）針對火電行業脫硫廢水有毒有害、成分復雜、污染物濃度高、資源化利用困難等問題，突破現有預處理技術、蒸發結晶技術瓶頸，形成以新型預處理—電驅動膜—蒸發結晶為主線的集成技術與相關標準，處理成本比現狀降低15%～20%，脫硫新鮮水使用量減少30%，基本實現脫硫廢水零排放。

（5）針對紡織火電行業高鹽廢水資源化利用困難和處理成本高等問題，在核心產品與關鍵技術開發方面實現突破，形成以多級膜濃縮、蒸發—冷卻耦合結晶為核心的關鍵技術和集成工藝，實現廢水零排放和鹽高效分離回收與利用，硫酸鈉和氯化鈉回用率達80%以上，其指標符合我國《工業鹽》（GB/T5462—2003）標準要求，綜合處理成本比當前國內最低水平降低20%以上，為高鹽廢水資源、能源回收利用與廢水零排放提供高效、低成本的解決方案。

圖1 技術路線圖

（6）面向紡織、火電行業和典型紡織—火電工業園區，基于清潔生產理念，以“特征污染物控制—高附加值資源的回收—常規廢水處理工藝強化—低鹽廢水深度處理與回用—高鹽廢水資源化處理”為主線，建立以廢水梯級利用、再生回用/循環為主要方式，基于區域水島理念進行水系統集成，形成跨行業全流程水資源高效循環利用體系與相關標準，為紡織火電行業水資源高效利用提供全流程技術路線與整體解決方案。

（7）根據我國紡織火電行業水資源管理的需求，基于大數據和互聯網技術，建立集軟件系統和硬件支撐體系于一體的紡織火電行業水資源高效利用的可視化、遠程化、數字化集中管理平臺，實現水資源利用的全流程監測、預警和管控，為行業水資源高效管理與高效利用奠定基礎。

項目圍繞“水資源高效利用”主題，基于清潔生產、清污分流、分散處理和分質回用等理念，針對紡織火電行業高鹽廢水資源化治理、水網絡優化和跨行業水資源調配等重要共性問題，聚焦紡織廢水強化處理、低鹽與高聚廢水資源化利用、紡織高風險污染物控制和火電脫硫廢水零排放等突出行業難題，建立紡織火電行業全鏈條、跨行業水資源梯級利用與再生回用技術、標準與管理體系。

本項目的開展，將在典型紡織、火電行業和紡織-火電園區示范應用，總水量10萬噸/日，比當前國內最好水平單位產品耗水量降低20%以上，噸水處理成本比當前國內同類同等處理效果時的最低成本降低15%以上；為我國全面推動紡織火電行業高效水循環提供技術支撐、標準依據、管理平臺、人才保障和應用范例。

10.16868/j.cnki.1674-6252.2017.02.107

*責任作者： 曾凡付（1972—），男，環境保護高級工程師，新疆德藍股份有限公司，研究方向：高污染廢水處理回用技術，E-mail：zengff@chinadelan.com。