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治理松花江流域污染“水专项”实现多项关键技术突破
《中国环境报》记者 刘晓星 / 时间:2014-12-11 15:32:52
  据中国环境网2014年11月26日讯 松花江是我国七大河流之一,是黑龙江和吉林两省的母亲河,是东北老工业基地生存和发展的命脉。长期以来,流域环境污染随着流域经济的快速增长和人口的增加而加剧,污染事故频发,沿江工农业生产发展受到影响,饮用水安全受到威胁,渔业资源和生物多样性遭到严重破坏,沿江人群身体健康受到危害。松花江的环境污染已成为制约流域老工业基地发展的重要因素之一。
  谈及松花江流域水污染的特点,黑龙江环境保护厅厅长李平介绍说,“与其他河流相比,松花江流域污染程度相对较轻并带有区域性的特点。过去一段时期内,松花江流域沿岸石化、化工等企业长期以来排放大量有毒有机污染物,导致渔业资源和生物多样性遭到严重破坏。同时,流域水污染事故频发,严重影响了沿江工农业生产和饮用水安全,影响了本地区的可持续发展。”
  国家和地方政府高度重视松花江流域污染防治工作,2007年将松花江流域水污染防治工作提高到更高的战略位置,提出让松花江流域“休养生息”,促进全流域的可持续发展与和谐稳定。
  国家水体污染控制与治理科技重大专项(以下简称:水专项)紧密结合松花江流域水污染治理重大科技需求,围绕“高风险污染源较多、冰封期水质污染加剧、跨国界”流域核心问题,系统研究松花江的水环境污染特征,开发松花江风险污染物控制与治理、高风险水污染源管理、水环境质量风险监控与管理等方面关键技术,建立松花江水环境风险管理体系,为松花江水污染防治规划的落实提供关键技术,为实现松花江的水质安全与水生生态安全以及跨界水环境管理提供技术支持。
  水专项松花江项目负责人王业耀介绍说,水专项紧密结合松花江流域重大治理行动,实现了“专项实施支撑流域规划实施”、“技术突破与应用示范”、“治理技术与管理技术”、“上游统筹与出境控制”相结合,突破了松花江流域风险污染物削减和风险管理技术瓶颈,支撑流域“水质改善”和“风险防控”,在松花江流域水污染治理中发挥了重要的科技支撑和引领作用,取得了显著成效。
  “传统的离子交换工艺,存在离子交换容量低和需要大量水反冲洗等固有缺陷,且树脂使用一段时间后需要消耗酸、碱进行活化,这些酸碱最终变成盐进入废水,造成污染,且难于处理,严重制约了玉米深加工行业清洁生产水平。”长春大成新资源集团有限公司项目技术负责人刘康锐向记者详细介绍了玉米深加工过程中令人头疼的“瓶颈”问题。
  针对玉米加工行业资源消耗高、污染排放强度大、污染控制成本高等制约行业可持续发展的三大技术瓶颈,水专项突破“赖氨酸清洁生产-高盐有机废水处理-双膜脱盐”集成技术,在长春大成实业集团有限公司建设了示范工程。
  中科院过程工程研究所谢勇冰博士介绍说,这项脱盐技术的工作机理是:电渗析装置由阴、阳离子选择透过性膜有序排列组装,在电场作用下离子通过选择性跨膜迁移后形成脱盐室和盐浓缩室,流经脱盐室的溶液被脱盐,流经盐浓缩室的溶液则含盐量增高。糖溶液流经脱盐室,而让另一载体水溶液流经盐浓缩室。在电场的作用下,阴阳离子通过电渗析膜发生迁移,糖溶液的盐分得以脱除。糖溶液可一次脱盐85%以上,也可循环脱盐达到更高的脱盐率。
  刘康锐介绍说,通过示范工程对水进行分级和分质利用,年减少新鲜水用量180万吨,减排污水150万吨,减少COD排放量超过5000吨,每年为公司创造价值1301万元。随后,新技术在大成集团内全面推广,实现减排COD 3.3万吨,显著降低了松花江长春段的环境压力。 

 

长春大成实业集团有限公司清洁生产示范工程


  针对化纤(腈纶)废水中有毒和难降解污染物减排存在的技术问题,水专项突破了化纤废水有毒有机物减排关键技术,基本解决了松花江DMAC特征污染物污染问题。研发了化纤废水 “高分子聚合物截留-A/O生物膜-氧化混凝”集成工艺,在目前中国第二大、世界第五大腈纶纤维生产企业吉林奇峰化纤股份有限公司(《松花江流域水污染防治“十一五”规划》重点监控企业)进行应用,实现了DMAC、丙烯腈等有毒及难降解有机物的稳定去除,每年能够减排特征有机污染物N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)38吨、丙烯腈5吨,削减率93.8%,基本解决了松花江DMAC特征污染物污染问题,并且废水处理成本降低30%以上,为松花江流域化纤行业有毒有机物减排提供了技术支撑。
  针对石化丙烯腈废水中高氨氮、高氰化物现有技术处理成本高的问题,水专项研发了组合处理工艺,处理成本大大降低。研究并优化了丙烯腈生产废水“膜分离-辐射分解-生物处理”组合工艺,氰化物回收率82~90%,丙烯腈、丁二腈、吡唑等有毒有机物明显去除。吨水运行成本为80~120元,低于传统焚烧处理工艺的200~300元,运行成本降低超过50%,处理出水达到GB 8978-1996《污水综合排放标准》三级标准。这一成果可为高氨氮、高氰化物、高有毒有机物废水的处理提供技术支撑。
  针对煤化工行业废水成分复杂、浓度高、毒性强等特点,水专项研发了煤化工废水深度处理的技术和设备,在全国进行产业化推广。分别在七台河宝泰隆煤化工有限公司和中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司建设示范工程。实现直接减排废水170万立方米/年,减排COD 13500吨/年以上,苯并呋喃等有毒有机物在生产过程中得以去除,显著减少了排入松花江的污染物,减轻了流域的污染负荷,每年可为两家示范工程企业创造经济效益5825万元。目前,这项成套技术被鞍钢、武钢、攀钢、沈煤、丹东煤气化等单位选用,成为国内首套可以低成本深度处理焦化废水的产业化技术。
  李平厅长介绍说,水专项紧密结合松花江流域水污染治理重大科技需求,围绕“高风险、跨国界”等流域水环境特征,研发流域有毒有机物削减、风险防控和跨界水环境管理等关键技术,建立流域水环境管理决策支持平台,为松花江流域水质与水生态安全以及跨界水环境管理提供技术支持。由于国家和地方政府的重视,随着水专项推动、流域污染防治规划的实施,目前松花江流域水质趋于好转,总体为轻度污染。