“目前，隨著反滲透膜法工藝廣泛應(yīng)用于高品質(zhì)再生水制備，不可避免會產(chǎn)生大量濃鹽廢水難以消納的問題，已逐漸成為我國污廢水資源化高質(zhì)量發(fā)展的堵點卡點，濃鹽廢水如何實現(xiàn)高效低耗處理與資源化利用，成為當(dāng)下亟待解決的熱點問題。”在近日舉辦的2024清華大學(xué)·北京亦莊工程博士論壇上，中冶集團環(huán)境工程首席專家、中冶京誠首席專家、清華大學(xué)創(chuàng)新領(lǐng)軍工程博士梁思懿告訴記者。
據(jù)了解，高品質(zhì)再生水制備反滲透濃鹽廢水一般會經(jīng)濃縮減量后，成為約占總進水量5%—10%的濃縮廢液，其水中溶解性總固體含量不低于40000mg/L，含有大量污廢水預(yù)處理、氯化、脫氯和脫鹽等過程所用的多種化學(xué)藥劑，如阻垢劑、抑菌劑、酸以及化學(xué)藥劑的反應(yīng)副產(chǎn)物等。一旦處理不當(dāng)，易引發(fā)環(huán)境污染。
“目前，蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)是處理濃縮廢液的主流方法。通過加熱濃鹽水使其蒸發(fā)，再冷凝回收蒸發(fā)出的水分得到結(jié)晶產(chǎn)物，以河北地區(qū)某項目實測數(shù)據(jù)，濃縮廢液蒸發(fā)結(jié)晶工序噸水需電耗94kwh，蒸汽消耗0.4噸，綜合噸水處理成本為52.7元，遠遠高于市政自來水購置價格，其高昂的處理成本也成為很多濃鹽廢液處置項目建而不用的關(guān)鍵因素。”梁思懿介紹道。
針對如何破局的難題，依托清華·亦莊融合創(chuàng)新平臺，由梁思懿牽頭的中冶京誠水務(wù)研發(fā)團隊聯(lián)合北京科技大學(xué)倪文教授團隊，基于濃水水質(zhì)特征解析，拓展應(yīng)用“復(fù)鹽效應(yīng)”和“硅的四配位同構(gòu)化效應(yīng)”原理，構(gòu)建基于濃水與典型大宗普通固廢協(xié)同資源化技術(shù)體系。經(jīng)多年持續(xù)研究，成功在新復(fù)鹽礦物生成過程中將濃水中有機物、重金屬、Na、Cl等活潑離子穩(wěn)定鍵合到礦物晶格，制備出3D打印砂漿，熱輻射保溫材料，抗凍融免燒磚等高性能綠色低碳建材產(chǎn)品。
“我認為，這是一種有效解決濃鹽廢液處置難題的、更具適應(yīng)性與經(jīng)濟性的協(xié)同資源化新思路。”梁思懿告訴本報記者。
據(jù)梁思懿介紹，從“濃鹽廢水+多元固廢”制備的高性能綠色低碳建材產(chǎn)品性能測試結(jié)果，其放射性檢測、抗硫酸鹽侵蝕、抗壓強度、抗凍融、抗氯離子滲透及抗碳化指標(biāo)均滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及用戶需求，且具有明顯的成本優(yōu)勢。
以3D打印砂漿為例，通過北京科技大學(xué)胡文韜教授提出的科學(xué)的鹽分配比和材料顆粒表面液膜結(jié)構(gòu)調(diào)控等技術(shù)手段，可有效提高砂漿低溫和易性，在同等性能前提下造價僅為市面3D打印砂漿的30%。
“水科技、水產(chǎn)業(yè)、水技術(shù)未來發(fā)展的方向需突破僅以污染治理為目標(biāo)的產(chǎn)業(yè)限制。”梁思懿表示，“我們要通過跨界多元融合、區(qū)域元素循環(huán)的新思路、新舉措來創(chuàng)建發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，形成范圍更廣的環(huán)境科技和產(chǎn)業(yè)布局。”
來源：中國環(huán)境
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