◎本刊記者 葉曉婷 季天也
國家環保工程技術中心創新成果展:“環保技術國家隊”重磅亮相
◎本刊記者 葉曉婷 季天也
10月20日~22日,“國家環境保護工程技術中心創新成果展”在福建省廈門市拉開帷幕,集中展示了多項具有自主知識產權的環保核心技術,其中不少成果已落地應用,彰顯了我國環保技術“軍團”的整體實力。期間,主辦方還舉辦了“第一屆國家環保工程技術中心技術交流年會”,近200位來自環保管理部門、科研院所以及環保公司的代表及企業家等,就當前面臨的環保技術關切和技術瓶頸進行了探討。這次成果展與交流年會意味著我國“環保技術國家隊”的集中亮相。
10月20日~22日,“國家環境保護工程技術中心創新成果展”在福建省廈門市舉辦。《環境與生活》雜志記者在展區看到,展館主色調藍白相間,風格清新,13個大展位以技術產品、視頻播報、展板海報、實物模型等方式,展示了包括電力工業煙塵治理中心、鋼鐵工業污染防治中心、膜生物反應器與污水資源化中心、城市噪聲與振動控制中心、工業污染源監控工程技術中心在內的13家國家環保工程技術中心的發展歷程、前沿技術、業務特色及未來布局等,為技術成果轉化提供了推廣平臺。記者發現,這里的一大波“黑科技”涉及固廢、土壤修復、水、大氣領域的熱點課題。

環保部副部長黃潤秋參觀“國家環境保護工程技術中心創新成果展”

“國家環境保護工程技術中心創新成果展”推介多項創新技術

水處理新型膜產品
這個展覽是由環保部科技標準司指導、中國環境科學學會主辦的,與“中國環境科學學會2017科學與技術年會”同期進行。后者匯集了中外專家學者、企業家與環保人士等2300余人,為前者提供了更廣闊的交流平臺。
國家環境保護工程技術中心(下簡稱“技術中心”)是環保部主管的、解決環保重大科技問題,為國家實現可持續發展提供技術支持的多家機構的總稱。1998年至今,環保部按照環保事業發展需要和國家環保科技規劃,先后設立了42家不同技術領域的國家環境保護工程技術中心,堪稱“環保技術國家隊”。這些技術中心涵蓋水、氣、固廢、噪聲、監測、農村、生態等主要污染控制領域,它們各有專長,擁有良好的工程技術和專業人才儲備,是環保領域的技術領跑者。
數據顯示,“十二五”期間,這支“環保技術國家隊”共承擔了258項國字頭的科研課題,比“十一五”翻一番;授權發明專利933項,多項核心技術取得突破進展,獲得國家及省部級獎項230項;技術轉化總收入近378億元,年均達到75億元,半數以上中心在“十二五”期間的轉化總收入突破了億元大關;承擔、參與了近400項國家標準、政策、規范的編制;編制了3冊《環境保護技術發展報告》;多家中心還牽頭組建了國家級的產學研戰略聯盟。

“第一屆國家環保工程技術中心技術交流年會”現場觀眾提問
在“國家環境保護工程技術中心創新成果展”入口處左側,《環境與生活》記者看到,一根根面條似的白色條狀物懸掛在高約1.2米、寬約0.5米的展示架上,引來不少圍觀者。條狀物摸上去感覺非常柔軟,原來這是“膜生物反應器與污水資源化工程技術中心”生產的膜絲,是一種水處理核心過濾材料。該裝置是膜產品的一種形式,稱為簾式膜。緊挨著簾式膜的兩根柱狀裝備,則被稱為“柱式膜”,亦裝有膜絲。二者的區別主要在于外形。
膜生物反應器與污水資源化中心依托于凈水企業北京碧水源科技股份有限公司,其核心技術包括具有完全自主知識產權的微濾膜(MF)、超濾膜(UF)和納濾膜(DF)等,以及膜生物反應器、雙膜新水工藝等膜集成城鎮污水深度凈化技術。
微濾膜均勻分布著0.1~0.3微米孔徑(約為頭發絲直徑的1/500)的小孔,肉眼看不到,一平方厘米膜表面約有50億個小孔,能分離水中的固體懸浮物。超濾膜表面的孔徑只有0.02微米,過濾得更精細,用于更高品質再生水的生產、地表水的凈化及自來水提標。
該中心工作人員向記者介紹,他們的超低壓選擇性納濾膜產品,是專門針對我國缺水問題研發的,在國際上屬于首創。這種膜孔徑0.1納米,相當于頭發絲的1/500000,是超濾膜的1/100。它可以高效去除重金屬離子、溶解性有機物、膠體、細菌和病毒,保留對身體有益的小分子有機物和無機鹽。超低壓選擇性納濾膜曾應用在“月宮一號”實驗裝置上,為系統實現內部水循環起了關鍵作用。

低溫煙氣循環流化床同時脫硫脫硝除塵技術模型,這種技術出自鋼鐵工業環境污染防治工程技術中心。
該中心整合了在污水處理領域已經成熟應用的MBR(膜生物反應器)處理工藝,形成了獨有的“MBR+DF”雙膜凈水工藝。具體做法是讓污水經過生化池后進入膜生物反應器的膜池,通過高精度膜絲攔截污泥和微生物。經過“膜生物反應器”處理的水質,主要指標達到國家地表水Ⅳ類標準(Ⅰ類為最優)。之后再經超低壓選擇性納濾膜過濾,水質可以提升至地表水Ⅱ類標準。這種工藝將市政污水轉化為達到地表水Ⅱ類標準的“新水資源”,可用作工業用水和地下水源地的補充水。
這種工藝已經成為國家解決“水臟”和“水少”問題(污染性缺水)的戰略性技術選擇,并在北京建成首個應用示范項目——北京翠湖新水源廠。該廠每年用這種工藝從污水中獲得超過255萬立方米的新水,補給翠湖濕地。該中心還將這套工藝用于山西陽泉市飲用水水質改善工程、江蘇鹽城市大豐區第二水廠膜處理示范工程項目、西安渭北地區最大的供水工程等,北京、山東、新疆、內蒙古等地的多個市政與工業園區污水處理項目亦采用這種工藝。
展區門口右側是“鋼鐵工業環境污染防治工程技術中心”的展位,它是冶金渣綜合利用的科研單位,依托中冶建筑研究總院。該中心在展會上以圖文解說等方式展示了自1992年以來研發應用的四代鋼渣熱悶處理技術。這些成果先后獲得中國專利獎優秀獎、國家科技進步獎二等獎、北京市發明專利獎二等獎、北京市科技進步二等獎等獎項。
我國是鋼鐵生產大國,2016年粗鋼產量8.08億噸,占全球總產量的49.6%,工業固廢鋼渣的產生量也隨著鋼鐵工業的發展而增加,占用土地、污染土壤和河流,是人們眼中的“傻大黑”。實現鋼渣“零排放”,是鋼鐵行業節能減排的一項重大而緊迫的任務。煉鋼出鋼渣的初始溫度約1600℃,渣與鋼互相包裹,分離困難。國內外有多種鋼渣處理技術,但存在金屬回收率低、不能解決尾渣安定性隱患等問題,無法實現鋼渣“零排放”。

阿拉環保電子廢棄物智能回收箱
該中心的鋼渣熱悶處理法,是將上千攝氏度的鋼渣直接傾翻在熱悶裝置內,噴水使其表面固化,然后覆蓋,間斷噴水,待鋼渣降到65℃左右時熱悶結束。其間,噴水產生蒸汽與鋼渣進行物理化學反應而粉化,鋼和渣自然分離。用了熱悶法后,渣和鋼的分離效果好,尾渣滿足生產鋼渣粉和鋼渣水泥的技術要求,可等量取代10%~30%的水泥配制高性能混凝土。截至目前,該中心的鋼渣熱燜技術已建成50多條生產線,每年能處理全國44%的鋼渣。這種技術提高了鋼渣綜合利用率,解決了鋼鐵企業堆渣占地、渣滿為患的難題,消除了鋼渣對河流、湖泊、地下水的污染。
據了解,目前的第四代技術可實時自動控制噴水量,鋼渣處理率達到100%,鋼渣余熱回收率達30%。其工藝流程短,與同類工藝相比運營成本節約40%。該技術無廢水排放、無噪聲、無粉塵污染,實現了鋼渣處理過程的自動化、裝備化、潔凈化,目前已經在珠海粵裕豐鋼廠、滄州中鐵鋼廠、首鋼曹妃甸、常州東方特鋼、江蘇鑌鑫特鋼等國內鋼廠得到應用,更推廣到了馬來西亞關丹工業園區的新建鋼廠,使我國的鋼渣處理技術走出國門。該中心正立志研發第五代技術,重點提高鋼渣的熱能回收率。
沿著展區往里走,迎面一臺形如自動取款機的草綠色設備讓人眼前一亮,它是“廢棄電器電子產品回收信息化與處置工程技術中心”的“互聯網+回收”理念的成果——阿拉環保智能回收站。這個回收站可收集廢舊手機、U盤、耳機、充電器等小件電子產品,已在上海投入使用。該中心承擔過“舊機電設備貴重金屬回收利用技術及示范”“基于物聯網技術的全生態電子產品智能回收與再利用示范工程”等國家863項目。

電子電鍍廢水處理與資源化中心研發的兼氧膜生物反應器
電子廢棄物循環再利用的首要難題,是大部分電子廢棄物被不規范的“游擊隊”回收了,如廣東汕頭貴嶼村粗放拆解電子垃圾,致污水橫流、垃圾如山、兒童重金屬超標……而正規企業卻“無米下鍋”。有鑒于此,該中心從回收模式、回收網絡體系和載體入手進行創新,建設了這種回收平臺。
用戶在配套的“阿拉環保網”上注冊會員,把要回收的物品貼上打印的條形碼,投放到智能回收站即可獲得積分。如果是空調、冰箱等大家電,還可通過“阿拉環保網”網站、電話、微信公眾號和手機APP等方式預約,工作人員將免費上門回收,并給予相應的環保積分,做到線上線下都能進行電子廢棄物交投。該中心還與光大等銀行合作,推出了阿拉環保金融賬戶,讓用戶的環保積分轉至環保賬戶中,可兌換成現金。
將電子垃圾回收后,該中心的核心任務之一是拆解廢舊家電和研發資源回收再利用技術。從該中心展示的信息看,廢舊的彩電、冰箱、洗衣機等分門別類、整齊有序地擺放在處理車間內。“四機一腦”(電視機、冰箱、空調、洗衣機、電腦)綜合拆解系統、廢電線電纜處置系統、廢液晶拆解系統、信息消除系統等自主研發的15條生產線依次排列,可實現廢舊家電的自動化拆解、破碎和分離,鐵、銅/鋁、塑料的回收率分別達到100%、93%、95%。
【環境百科】
國家環境保護工程技術中心
國家環境保護工程技術中心是環保部主管的、解決環保重大科技問題,為國家實現環保目標和可持續發展提供技術支持的多家機構的總稱。
環保部自1998年開始,按環保事業發展需要和國家環保科技規劃,編制了《國家環境保護工程技術中心建設規劃》,有重點、有步驟地建設各領域的工程技術中心,在眾多申報單位中選擇了23家高新技術環保企業、5家國內知名高校、14家骨干科研院所,作為各環保工程技術中心的依托單位。截至目前,共建設了42家工程技術中心。其中,水污染防治領域12家;大氣污染防治領域9家;固體廢物污染防治領域10家;土壤污染防治領域、環境監測技術領域、噪聲與振動控制技術領域均為2家;清潔生產、生態修復、物聯網應用、鉛酸蓄電池污染防治、環境技術管理領域各1家。它們的技術研發和轉化能力突出,擁有良好的工程技術和專業人才儲備,是環保各細分領域的“領跑者”。
主辦方還向觀眾推介了“工業污染源監控工程技術中心”的生態環境大數據服務平臺。該平臺通過物聯網采集、互聯網抓取等方式,將生態環境大數據集中在一張動態圖中,實時展示并精準解析污染的成因和排放源,同時發布預警預報。目前該平臺已在北京、天津、上海、重慶、廣東、山西、山東等地成功應用。
工業污染源監控中心承擔了全國15個大氣背景監測站(不參與空氣質量評價,只用來反映本底污染水平的監測站,多設在人少、環境好的地區)的運維服務。該中心布設全項站、標準站、微觀站、小型站,結合立體監測和移動監測,形成高密度“環境監控網絡”,實時采集顆粒物、揮發性有機物、氮氧化物、二氧化硫以及風速風向數據,每5~10分鐘向上傳一次,形成時空動態圖;當動態圖出現污染點位異常時進行超標報警,同時根據數據分析,區分本地污染和外來污染的貢獻度,清晰有效地界定區域污染責任。
同時,針對霧霾監測,該中心自主開發了機動車尾氣、道路揚塵、餐飲油煙的在線監測系統,以及污染源排放清單動態管理平臺。水質監測方面,該中心力求實現立體監測,利用云計算、虛擬化等技術,構建覆蓋省、市、縣、鎮四級河長體系的管理信息化應用體系,為各級河長的河湖管理提供信息支撐。
該中心相關負責人介紹,他們首創的“環保物聯網在線監測系統”,獲得了環保部科技進步獎、國家建設環境友好型社會成果金獎。
該中心還承擔了國家環保物聯網示范項目,在山東對醫廢、危廢、固廢和移動放射源等,進行“從搖籃到墳墓”的全周期監測。
為了對付環境監測數據造假問題,該中心還推出了被稱為電子警察的“全過程監測、監控二合一”的監管平臺。這種平臺會自動記錄設備參數,發現擅自修改儀器參數時自動報警,將異常數據反饋給環保部門。數據超標嚴重時,環保部門會直接給企業斷電。該平臺克服了傳統污染源在線監控系統“只能監測”的缺點,實現“監得準,控得牢”,同時又具備時效性強、減少人力物力的優點。
展會期間,環保部副部長黃潤秋到場參觀,勉勵各工程中心繼續加大科研投入,進一步找準經濟發展和生態文明建設的平衡點,按照“十九大”中生態文明創建的總體要求,為全國提供綠色發展模式的技術示范和經驗借鑒。
會議常與展覽相伴相行,互為補充。10月21日,國家環境保護工程技術中心還舉行了首屆技術交流年會,集中探討各中心的發展成就和創新成果。
主辦方按照水、氣、固廢、土壤、監測等領域,將交流年會分為不同議程和板塊,共有20家工程技術中心拿出“看家本領”進行切磋,如工業煙氣超低排放、燃煤工業鍋爐節能與污染控制、畜禽養殖污染防治新技術應用、化工高濃度難降解有機廢水處理、工業副產石膏資源化利用、生活垃圾焚燒飛灰無害化處置、生態大數據應用、大氣顆粒物在線分析、瀝青路面降噪等。這些都是既先進又能落地實戰的創新技術,集中展現了環保產業的前沿思想和尖端技術,為我國的環保大業提供了各種強有力的技術解決方案。

“第一屆國家環保工程技術中心技術交流年會”現場