探秘国内最大工业园污水零排放项目：破解大水量高盐废水分盐难题

记者近日从中铁建发展集团获悉，全国投资规模最大的工业园区污水处理项目——山西合成生物产业生态园综合污水处理及再利用项目（以下简称太原水处理项目）正在有序建设中。
       
         
        太原水处理项目现场航拍
        据了解，作为总投资超过600亿元的山西合成生物产业生态园基础设施配套项目，太原水处理项目于2020年10月正式开工，总投资21.38亿元。项目填补国内大规模高盐废水“零排放”技术空白，建成后可实现日污水处理量约14.4万吨，日蒸发结晶产生氯化钠和硫酸钠以及杂盐达400吨，中水回用率75%。
        所谓“零排放”，是通过污水处理技术，对工业废水进行再利用，并且通过分盐技术，将废水中的盐类和污染物进行结晶，再进行无害化处理、资源化利用，最终实现无任何废液排出工厂。
        目前，零排放能够最大限度地保护环境，且能高效回收利用水资源，但投资和运营费用相对较高。因此，我国实施工业污水零排放的企业大多集中于污染严重的煤化工产业，而作为零排放的关键技术，分盐的应用案例更是少之又少。
        “山西合成生物产业生态园建成投产后，太原水处理项目要处理约20家企业的全部污水。而在此之前，国内同类项目的日处理量普遍在10万吨以下。如此巨大的污水规模，对如何保证项目顺利运转以及最大限度地保护生态环境提出了挑战。”中铁建发展集团项目负责人介绍。
        据了解，太原水处理项目由三个部分组成——污水处理厂、中水回用厂、蒸发结晶厂。污水进入污水处理厂后首先进行预处理，通过加药过滤，让污水快速沉淀；然后根据水质的不同，进行水解酸化、深度厌氧等生化处理。经过处理后，污水变成了可利用的废水。废水进入中水回用厂后，利用超滤反渗透装置进行处理，去除重金属离子等有毒有害物质。中水回用有75%的回收率，剩下的25%废水要进入蒸发结晶厂。
       
         
        “25%这部分的废水含盐量高达10公斤/立方米，是海水的3倍以上。如果将这些废水排放到周边用地上，排放区将多年寸草不生。因此，必须借助分盐技术，实现废水零排放。”项目负责人表示。
        项目开工后，技术团队发现，最大的挑战是没有可借鉴的经验和学习的案例。“技术难度没法量化，但挑战是真实存在的。就分盐量来说，国外的分盐工艺每小时处理水量在60吨～80吨，而太原水处理项目达到了240吨，每天分盐量为400吨，是同类型企业的7倍以上。”中铁建发展集团水处理及再利用领域技术专家黄祁表示。
        黄祁是“冷析法高盐废水处理方法”等专利技术的发明人，具备丰富的技术、管理经验。2008年，他第一次接触到分盐技术。在黄祁的带领下，技术团队历时8个月，通过100次不同小试、中试，终于攻克分盐难关，实现废水零排放。
        “根据不同污水处理厂中氯化钠与硫酸钠比例的不同，通过热法（多效蒸发结晶）与冷法（冷冻结晶）相结合，分离出硫酸钠与氯化钠两种副产品，再通过适量排放结晶母液降低硝酸根及有机物、氟、硅等杂质对分质盐品质的影响，从而得到分盐并保证硫酸钠与氯化钠的品质。”黄祁介绍道。
       
         
        据了解，为打造中国铁建绿色环保产业，挑战更多环保领域的“新课题”，中铁建发展集团近年来着力加强技术和人才储备建设。2021年12月，中铁建发展集团、中国市政工程华北设计研究总院及北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室共同组建成立“水处理技术研究中心”。
        中铁建发展集团有关负责人介绍，在三方联合的产学研水处理技术创新平台的推动下，集成创新、协同创新、自主创新正在紧锣密鼓的开展，未来水处理相关技术成果将会陆续转化落地，在推动技术创新的同时，也将为行业、为企业培养输送水处理人才，促进行业发展。

工业园区的大项目，零排放的示范工程