不能让一滴废水流入沙漠

科技日报记者 王延斌

即便做好了防风、防晒等多重防护，从安徽到新疆可克达拉经济技术开发区（以下简称可克达拉）出差的鲁信天地人环境科技集团有限公司（以下简称鲁信环境）中溶新能源项目负责人朱颖还是感受到了沙漠地区的独特气候。

这里常年风沙不断，日间烈日蒸腾，入夜气温骤降。不过，相对气候，她们的项目更具有挑战性。

作为非粮乙醇行业领军者和全国单体产能最大电池燃料氢生产企业，中溶科技股份有限公司（以下简称中溶科技）在此投建了多条生产线，但产生的污水多达11股。“不能让一滴废水流入沙漠。”鲁信环境董事长于晖向项目团队下了“军令状”，如何“变废为宝”成了现实问题。

挑战最难啃的“骨头”

在中溶科技产生的11股废水中，最难处理的是气化废水。

“气化废水是煤炭经气化炉高温反应生成的粗煤气，在煤气冷却、洗涤、激冷、渣水分离过程中产生的工艺废水，其主要特点是‘三高’。”朱颖告诉记者，硅高、硬度高，容易造成设备管道结垢堵塞；水温高，对设备管道选型要求高；生物毒性物质浓度高。

通过对11股废水的综合分析，科研人员为其量身定制了“预处理+水解酸化+两级生化系统”工艺包，即针对气化水单独采用高密软化工艺，大幅降低其硬度和硅含量；待多股污水混合后再统一降温处理，避免了每股废水分别降温造成的复杂设计。预处理目的就如同吃鱼拔刺，把“刺”拔干净了，后续系统才能更好消化。降温后，污水再整体采取“水解酸化+两级生化系统”处理完成深度净化，直至达排。

“我们没有针对气化废水的氨氮、氰化物和挥发酚进行针对性的预处理，是因为通过研究表明，虽然气化废水的氨氮浓度较高，但是其他废水的氨氮浓度较低，COD（即化学需氧量，水质领域的关键污染指标）较高，混合后的废水可以达到较好的碳氮比，避免过度预处理造成浪费。对两级生化系统的微生物，也是有针对性地选择和驯化，使其能有效去除水中的氨氮、氰化物和挥发酚等，啃下最难啃的‘骨头’。”朱颖说。

实现从“难以处理”到“稳定达标”的关键一跃

记者走进与可克达拉相邻的巩留工业园区，只见一片青翠的芦苇荡摇曳起伏，清澈的水流在潜流湿地中穿行。

巩留项目负责人江宇向记者介绍，这片湿地并非天然形成，而是由鲁信环境为巩留工业园区污水处理厂配套建设的人工湿地工程。

长期以来，位于伊犁河谷中部的巩留县，拥有三张名片，即雪山、森林、草原，这让其有了“天山最美绿谷”的称呼。近年来，以生物制药、新材料新能源、清洁能源为核心的特色优势产业集群从这里逐渐崛起。

作为全国首个规模化合成生物原料生产基地，伊犁疆宁生物技术有限公司为巩留县开启了从玉米种植到大健康产品全产业链的高端制造模式；新疆国容电子科技有限公司的主营产品高压化成箔，则是铝电解电容器的关键原材料……如何让支柱企业实现绿色生产？江宇说，他们打造的污水处理厂承担着上述企业排放的87%纯工业污水的处理重任。

“生物制造与电子新材料属于污染较重、污水处理难度较大的产业。”江宇指着该厂区中控屏幕上跳动的参数说，“常规工艺无法深度处理这类污水，我们自研了两项技术——非均相催化氧化法与臭氧催化氧化法，实现了从‘难以处理’到‘稳定达标’的关键一跃。”

据介绍，非均相催化氧化法是对污水中难以降解的大分子COD转化为小分子有机物，为后续生化处理创造先决条件；臭氧催化氧化法则是对经过生化处理后的污水进行深度催化氧化，大幅降低污染物浓度。

江宇说，经过处理，该项目出水的各项关键指标均显著优于国家标准。

打造“没有排污口的工厂”

一股股夹杂着高浓度有机物的发酵污水从位于新疆霍尔果斯经济开发区的伊犁川宁生物技术股份有限公司（以下简称川宁生物）生产车间流出，它们经厂区污水系统处理后流入中水回用系统（以下简称川宁项目），经过超滤、一级反渗透、浓水反渗透等多级膜的重重“淬炼”，这些浊水褪去了杂质，化作清澈见底的回用纯水，重新汇入川宁生物的生产发酵车间及热电化水系统。

上述场景，指向了一滴滴污水被“吃干榨净”的过程。川宁项目负责人岳燕明向记者表示，而截至今年6月底，已有近3500万吨污水在这里得到了循环再造，相当于2.4个西湖的储水量。

作为全球抗生素中间体头部供应商，川宁生物生产过程中产生大量多糖、多肽、多盐污水。“2017年我们为川宁生物定制化建设、运维中水回用及高盐废水分盐系统时，目标便是打造一个‘没有排污口的工厂’。”岳燕明说，区别于中溶项目和巩留项目，川宁项目采用了全膜法处理工艺。他表示，通过超滤及多级反渗透，可将污水中的有机物和盐分彻底拦截，产出高品质回用水，且回用效率高达87.2%。

“也就是说，1吨废水，经处理后可产出0.872吨的纯水重新回归生产。”岳燕明说，拦截时产生的0.128吨高盐、高有机物、高杂质浓缩液，川宁项目则通过分盐系统让其“变废为宝”，成为可回用的原料和能源，实现了生物制药污水的绿色循环增值。