水處理低碳路徑——廢水近零排放及資源化
發布時間：2021-10-19 14:29:02
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隨著全球經濟的高速發展，環境問題日益凸顯，環境與發展之間的關系逐漸受到重視，其主要原因在于大量的溫室氣體二氧化碳的排放。
為應對氣候變化和環境污染帶來的挑戰，實現我國經濟的可持續發展，以習近平為核心的黨中央審時度勢、高瞻遠矚，作出了碳達峰、碳中和的重大戰略部署，并強調要拿出抓鐵有痕的勁頭，如期實現2030年前碳達峰、2060年前碳中和的目標
相比而言，污水處理行業能耗雖然沒有發電、鋼鐵、化工等行業那么高，但總能耗占比并不小，也屬于能耗大戶，據統計，我國污水處理廠電耗占全國總電耗的0.26%，算上工業廢水處理和污泥處理，所占比例將超過2%。
同時，在污水處理過程中污水中的COD被微生物消耗，卻產生了溫室氣體二氧化碳并排入了空氣當中，與此同時曝氣等過程中的動力消耗也產生了許多溫室氣體。
水污染解決了卻將污染轉移到了空氣中，粗略估計，2030年中國整個污水處理行業的溫室氣體將達到全國溫室氣體排放量的2.95%，因此污水處理行業轉變方向，尤其是占比較大的工業污水處理勢在必行。
碳中和不僅意味著更清潔的能源，還意味著更高的能效，市場目前更多聚焦在清潔能源行業，而工業端節能降耗技術的價值尚未兌現。污水中含有大量有機物、污染物質與營養物質，具有污染和資源的雙重屬性，而資源回收利用是降低生產碳排放的重要方法，并且符合生態環保政策發展方向，在“雙碳政策”&環境保護雙輪驅動下，資源化成長空間充足。因此實現碳達峰碳中和的規劃，工業生產節能降耗勢在必行，而資源化則可以從三個方面促進碳減排：1）前端降低資源需求量，減少資源開采過程中的碳排放；2）中端生產過程中，資源化相比傳統工藝碳減排明顯；3）尾端緩解了環保處理過程中生產的碳排放。所以在水處理上就體現出污水深度處理與資源化再生回用過程碳減排對污水處理行業的碳中和所蘊含的重要意義，那么相應的，工業廢水處理低碳化發展的可行綠色路徑就是實現近零排放及水資源化。基于國家水污染防治重大戰略需求，加快推進污水資源化利用進程，助力實現“2060碳中和”目標，海普團隊持續跟進工業廢水近零排與資源化利用，研發涵蓋表面處理、煤化工、印染、農化等行業的廢水回用、近零排放和資源化等方面。
長期以來，印染、煤化工行業廢水處理效率低、成本高。當下，相關行業要求廢水深度處理與回用，甚至近零排放。目前，這些用水大戶行業大多是生化尾水主要通過“雙膜法”（即“超濾+反滲透”）進行深度處理與回用。但由于超濾對COD去除率低下，進入反滲透的廢水COD仍較高（約100-400 mg/L），色度較大，往往存在膜易污堵、壽命短的問題，需要經常對膜進行清洗、更換，無疑增加了運營成本；同時，很多反滲透運行初期水質尚可，但很快產水水質逐步變差根本達不到生產回用標準；此外，反滲透濃水有機物含量（COD一般1000 mg/L左右）及色度仍較高，需要額外處理，且難度較大。總之，雖然雙膜法大力推廣，但實際并沒有很好解決相關行業痛點。如何節能、減排、降耗以真正解決相關行業廢水問題，這對相關從業環保企業提出了更高的要求。解決相關行業環保問題的關鍵是新技術、新材料的突破，包括：1.高效分離技術；2.高性能能污染分離材料；3.盡可能不加化學藥劑，避免產生新的污染物影響回用；4.經濟性合理
海普針對煤化工、印染類廢水深度處理、回用需求，根據相關行業廢水的特點和難點，開發了基于“超濾+深度吸附+反滲透”的DEEP工藝，高效實現水資源回用。
在雙膜之間引入深度吸附，由于納米吸附劑具有高吸附容量、高穩定性及易再生能力，能夠吸附生化尾水中的有機物，使COD降至50mg/L以下，色度降至50以下，避免反滲透膜的污染，減少清洗次數，提高使用壽命，降低運行成本；同時可增強其產水率（單級RO產水率可從45-50%提高至65-70%），確保產水高品質可回用。此外，還可使反滲透濃水無色、COD低，可直接排放或進一步蒸發分鹽，得到副產品鹽，實現廢水近零排放。實踐證明，DEEP工藝可實現印染行業廢水水資源回用及煤化工廢水近零排放，而碳排放也因資源的回用和其他成本的降低減少，達到了節能降耗的目的，實現生態固碳。
實現碳達峰、碳中和目標是一場硬仗，海普將進一步加強自身研發能力，持續優化水處理效果，用創新工藝為相關行業客戶處理環保問題的同時提供資源循環和碳減排服務，幫助客戶在節能降耗、減少碳排放上做貢獻。
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