河北奧博：持續技術攻關 實現工業廢水“零排放’

在工業領域推進廢水零排放的技術攻關中，質疑聲一直存在，有人認為這是“概念炒作”，本質是忽視工業生產客觀規律的偽命題；有人則直指其為“技術烏托邦”，認為在現有技術框架下實現完全零排放不具備現實可行性。但隨著技術與工藝的不斷迭代升級，工業廢水零排放已從理論構想邁向工程實踐。

20年來，河北奧博水處理有限公司（以下簡稱“河北奧博”）將難以被微生物分解利用的廢水作為可利用資源，持續攻關，先后取得多項應用技術專利，不僅幫助企業實現廢水零排放，而且使工業循環水系統做到零排放。

2023年11月，在工業和信息化部、福建省人民政府主辦的金磚國家工業創新大賽總決賽上，河北奧博自主研發的“廢水用作循環冷卻水零排放處理技術”項目獲得綠色循環賽道優秀項目獎，成為獲得這項國際化賽事殊榮的唯一一家河北企業。

十年一劍 研發多功能阻垢緩蝕劑

20世紀八九十年代，我國基礎工業得到飛速發展，在冶金、火電、石化、煤化、焦化、造紙等領域，相關企業相繼建成投產，但由于水處理技術相對落后，不但造成企業頻繁停產清洗或更新設備，也對生態環境造成一定程度的破壞。

為解決水處理技術難題，從1995年開始，時任邯鄲市冀華實業勞動公司工程師化學藥劑廠廠長、現任河北奧博董事長兼總工程師的董兆祥就開始全身心投入到循環水處理藥劑和應用技術的研究。他通過閱讀電力、冶金、醫藥、化工等行業的水處理專著，詳細了解不同藥劑的性能，并通過對阻垢、分散、螯合、絡合、緩蝕、預膜、扭曲晶格等性能的單體藥劑進行配伍性試驗，在選出優異配方藥劑的基礎上，進行了地表水、深井水、中水、礦井水的阻垢緩蝕試驗。

此后十年間，經過上千次模擬試驗，董兆祥研發出具有除垢、阻垢、緩蝕、預膜四效合一的多功能阻垢緩蝕劑，該藥劑分為專用于結垢性水質的AB-970型、專用于腐蝕性水質的AB-980型。

為了使科研成果更好地得到產業化發展，2005年，董兆祥將研發成功的“多功能阻垢緩蝕劑”授權邯鄲市奧博水處理有限公司（河北奧博前身）進行產品生產。此后，“多功能阻垢緩蝕劑”先后于2011年獲得國家發明專利授權、2016年獲得國家科學技術成果認證，開創了循環水處理高倍率、不加酸、不結垢、不腐蝕的新局面，也為河北奧博開拓市場打下堅實基礎。

變廢為寶 根治循環水系統“不治之癥”

工業循環水冷卻水系統的結垢、腐蝕問題一直困擾著企業生產安全和經濟效益提高，無論用新鮮水、再生水，還是電化學技術、水處理劑技術，都逃不出結垢、腐蝕的怪圈。

21世紀初，基于多家企業通過應用多功能阻垢緩蝕劑，實現短時間零排放的實踐，河北奧博逐漸探索出將工業廢水用作循環水，從而實現零排放的技術創新。他們在實踐中發現，在工業循環水冷卻水系統中，是否結垢、腐蝕的根本性因素是藥劑而不是水質。那么，是不是在廢水中加入藥劑就萬事大吉呢？答案是否定的。只有諸多細節問題得到妥善處理，才能達到預期效果。

以多功能阻垢緩蝕劑應用為基礎，河北奧博自主研發的廢水用作循環冷卻水零排放處理技術，遵循廢水處理的厭氧、好氧原理，循環水處理的螯合、絡合、晶格扭曲及固液分離的原理，并創新性地將廢水處理與循環水處理合二為一，實現了廢水零耗能、零排放，環境零污染，循環水設備零結垢、零腐蝕、安全運行的效果，從而幫助企業實現節水、節能、安全、環保、降本、增效。

這一處理技術，通過實現水分蒸發，有機物被氧化還原成無機物，無機物超飽和析出成泥渣，重金屬離子成設備保護膜，而泥渣不含重金屬是固廢不是危廢，從而達到企業經濟效益和社會環境效益的最大化。

成立于2003年河南寶碩焦油化工有限公司，是煤焦油加工量居全國前列、河南首位的化工企業。2011年，寶碩化工二期項目竣工，當地環保局要求該項目必須達到無外排廢水的標準，否則不能投產。這種情況下，河北奧博為其量身定制了循環水零排放解決方案，要求寶碩化工安裝旁濾器降低濁度。該項目投產后，不但實現了循環水零排放，水處理設備也達到零結垢、零腐蝕。

成立于2001年的寧夏啟元藥業有限公司，是四環素和紅霉素原料藥全球三大供應商之一。2013年，啟元藥業因生物制藥廢水處理難以達標，向河北奧博提出制藥廢水用作循環水零排放的訴求。奧博公司通過采集廢水樣，試驗成功后寫出技術方案，先進行了三個月的試用。試用期間，每個月打開一次換熱器檢查，發現不僅沒有結垢，而且去除了老垢。隨后，河北奧博將這一技術方案擴大到 4×15MW 發電機組的循環水系統，也沒有出現腐蝕現象。

廢水用作循環冷卻水零排放處理技術在寧夏啟元藥業的成功試用，給全國工業企業釋放出一個積極信號。隨后，石化、熱電、煤化、鋼鐵、制藥、焦化等行業企業紛紛采用該技術解決廢水處理問題，應用領域日益廣泛。

2018年，中國環境科學研究院副院長兼總工程師夏青到滄州聯海化工有限公司調研時，發現該公司利用河北奧博多功能阻垢緩蝕劑結合廢水中微量重金屬離子，在設備表面預膜的功能和改變結垢物質晶體形態成為多面體水渣的功能，無論何種廢水在自然降溫、降濁后，都可以用作循環冷卻水的補充水，實現零排放。

近20年研發實驗、數十家企業應用實踐，證明這一阻垢緩蝕劑能使工業廢水中的“臟”物促成設備零結垢、零腐蝕、零結泥，成為工業廢水綜合利用最有希望的“突破口”。

技術推廣在實踐中完善技術應用

“循環水系統零排放是相對于傳統水處理技術中為了防結垢、防腐蝕、防結泥而采取的排水措施而言的，并非循環水系統不排泥、不排氣的絕對零排放。”董兆祥介紹，河北奧博在廢水用作循環冷卻水零排放處理技術推廣過程積累的豐富經驗，使技術應用日趨完善。

例如，唐山達豐焦化有限公司是一家從事焦炭危險化學品生產的化工企業，因此在運用廢水用作循環冷卻水零排放處理技術時，對每天的補充水和循環水的水質化驗都做了十分詳盡的數據記錄。達豐焦化每兩周打開一次換熱器檢查，發現在循環水水質越差，特別是氯離子（CI-）越高的情況下，設備的處理效果反而越好一一這種現象顛覆了以往人們對工業冷卻水循環系統“氯離子含量高設備一定腐蝕”的認知。

對此，河北奧博的研究結果是，氯離子含量的確是導致設備腐蝕的一種因素，但是在工業循環水系統中，氯離子含量是陰離子高，陽離子也高，而陽離子含量高會導致重金屬離子增多，使用多功能阻垢緩蝕劑后，絡合水中微量重金屬離子成為設備保護膜，重金屬高價陽離子膜可以抵御高氯離子、高硫酸根的腐蝕。因此水質越差，設備越不腐蝕，而且預膜效果越好。

此外，濟鋼化工廠、東昌焦化有限公司、金華焦化有限公司運用廢水用作循環冷卻水零排放處理技術時，選擇直接把剩余氨水補入循環水泵入口處，但循環水系統卻沒有產生氨味。原來，剩余氨水補人循環水泵經過換熱器時，循環水的溫度升高，水中氧含量降低，從水中逃逸的氧與氨氮結合，形成硝酸根和亞硝酸根，致使循環水的氫離子濃度指數（pH值）低于補充水的pH值。

在應用中尋求結果，在實踐中總結理論，諸多成功案例極大地顛覆了傳統廢水處理和循環水處理理念。“實踐一再證明，循環水氯離子含量越高的循環水系統，設備的預膜效果越好，越不腐蝕。”董兆祥說，“一項創新技術的出現，不僅要與傳統的方法、理論相搏，而且會對從業者的利益獲得方式進行調整。這對河北奧博來說是一種洗禮和鍛煉，讓我們自主研發的技術體系在實踐中變得更為完善和豐滿。”

標準制定助力企業節水降本增效

2019年，河北省邯鄲市市場監管局對河北奧博自主研發的廢水用作循環冷卻水零排放處理技術進行深人調查，經專家研究，批準河北奧博企業標準成為邯鄲市地方標準；2021年，河北省標準化協會組織專家對邯鄲市地方標準進行修訂，批準為團體標準。

此后，廢水用作循環冷卻水零排放處理技術繼續為助力各行業實現工業廢水資源化利用做出貢獻。

2024年2月，主要生產聚氯乙烯樹脂、燒堿的大型國有企業滄州聚隆化工有限公司開始采用河北奧博廢水資源化利用技術，將氧氟化廢水作為23萬噸循環水系統的補充水，并投加多功能阻垢緩蝕劑、加強型緩蝕預膜及殺菌滅藻沾泥剝離劑，運行三個月來實現循環水系統不排水，打開換熱器檢查，循環水設備無新的結垢、無新的腐蝕，并且除銹效果明顯，重金屬離子預膜良好的效果。

2024年5月，全球化運營的化工新材料公司萬華化學集團為解決氣化爐灰水系統結垢問題，將日用量達810公斤的河北奧博多功能阻垢緩蝕劑投加到煙臺萬華化學汽化爐一期裝置氣化灰水系統澄清槽至灰水槽的溢流管線，測試60天到大修停車結束。年度大修后檢查，測試前放人灰水槽浸泡的鋼板沒有腐蝕痕跡、沒有結垢，運行中灰水排放由原來的每小時70-90立方米減少到20-40立方米，在節約水資源的同時節約了藥劑用量，并且灰水槽不再結新垢，下游管線設備結垢也略有松軟，說明多功能阻垢緩蝕劑效果較優。

此外，一些企業用反滲透濃鹽水、燒結脫硫廢液、高爐煤氣冷凝水進行高爐沖渣，設備經常為結垢、腐蝕。“2019年以來，十多家鋼鐵企業采用河北奧博技術，真正實現了設備零結垢、零腐蝕。”董兆祥說，“有的企業投資幾千萬元購置污水處理設備，使廢水達到再生水回用標準后用作高爐沖渣水，處理一噸廢水的運行費用達70元以上；而采用奧博技術的企業，不但省去了巨額設備投資，處理每噸廢水的運行費用也僅在7元左右。”

為了把在與企業、專家交流過程中遇到的每個問題講清楚，河北奧博特意編寫了《廢水用作循環冷卻水零排放處理技術問答（100問）》，并把應用該技術應用過程中可能出現的氣味、固廢、堵塞、飄鹽等問題，編寫成預防措施、應急預案和用戶須知，提醒用戶未雨綢繆早做準備，防患于未然。

“我們將繼續努力，使廢水用作循環冷卻水零排放處理技術團體標準升級為國家推薦標準，引領更多企業廢水資源化，從廢水處理難、利用難、排放難，循環水設備不結垢難、不腐蝕難的困惑中解放出來，幫助企業實現節水、節能、安全、環保、降本、增效綜合效益的全面落地。”董兆祥說。