技术白皮书丨四川省工业废水处理技术篇
为全面掌握行业绿色转型发展的科技需求，精准评估全省生态环境科技发展水平状况，更好地推动生态环境科技成果转化和产业化应用，不断提高科技服务水平，由生态环境厅、科学技术厅牵头，四川省环境科学学会于2021年起组织编制《四川省生态环保技术白皮书》。
2021年，以水环境治理领域为开端，《四川省生态环保技术2020年度白皮书（水环境领域）》已编制形成。今天，我们来看看系列解读之《四川省工业废水处理技术篇》。
四川省工业废水处理技术需求
高色度高难度工业废水处理技术
1. 对难降解有机物降解不完全，存在脱色困难。高色度高难度工业废水具有有机物浓度高、色度大、废水中有机成分种类多、盐度高、水质及水量不稳定等特点，单一的芬顿或铁屑氧化等方法难以实现难降解有机物的有效降解。
2. 芬顿、碱性水解等预处理技术药剂使用量大，成本高，耗费大，对设备具有强腐蚀性，且其出水不利于后续生物处理；而铁基高级氧化技术存在材料易板结钝化、电子利用率低、铁泥产率高等技术瓶颈问题。
3. 膜分离技术存在瓶颈。膜分离技术在高色度高难度工业废水处理和回用中已得到大规模应用，但膜污染、高性能膜材料制备和运行成本高等问题仍待解决。
含重金属工业废水处理技术
1. 新标准下废水中重金属难以稳定达标。虽然目前重金属处理技术很多，但出于经济性、操作性和维护性等因素的考虑，绝大多数的含重金属废水均采用化学沉淀法处理，其中又以中和沉淀居多，处理出水难以达到新标准的排放要求。
2. 废水处理污泥产量大。目前重金属废水采用的处理方法多为沉淀法，所产生的含重金属污泥要借助于多次使用的化学药剂，经过多次的化学形态的转化才能回收利用，技术要求高、经济成本大，故而会造成多数污泥不能回收利用。
高氨氮行业废水处理技术
1. 环保法规对废水中氨氮的排放标准日益严格，而高氨氮含量废水由于来源广、成分复杂、可生化性较差，处理后出水难以达到要求。
2.常规A/O工艺、A2/O工艺、SBR工艺、氧化沟工艺存在停留时间长、占地面积大、工艺运行管理要求高等缺点，亟待开发容积负荷高、占地面积小的生物处理工艺，以满足不同环境下高氨氮废水处理的需求。
技术介绍
电子束深度处理工业废水技术
适用范围：适用于难降解工业废水处理、现有工业废水工程提标改造、综合工业园区废水处理及提标等。
技术创新性：
（1）成功研制水处理专用电子加速器和辐照反应器，单台套设备最大处理能力可达5000m3/d，并拥有自主知识产权。
（2）针对不同应用领域形成电子束辐照处理工业废水组合工艺。
（3）已在印染废水领域建立示范工程，处理量达2000m3/d，处理出水满足纺织染整工业水污染物排放标准。
（4）已建成全球最大电子束处理工业废水单体项目，处理量达30000m3/d，实现7台电子加速器联机并行，同时实现系统自动化集成控制。
（5）已在制药废水、垃圾渗滤液、医院污水、抗生素菌渣、高浓废液等领域实现应用，建立各个行业领域的示范工程。
工业园区水质高频波动废水强化脱氮除磷组合工艺
适用范围：该技术适用于总氮、氨氮及有机物含量较高的工业污水处理。
技术创新性：该技术路线具有独创性，在高进水负荷、冲击进水负荷的情况下，通过工艺的优化，强化脱氮工艺，加强回流及溶解氧全过程管理，能够实现系统正常连续生产，出水指标仅在排放限值内波动，具有良好的抗进水冲击负荷能力。
特种膜制药废水零排放技术
适用范围：DTRO特种膜处理技术为制药废水的治理开辟了新的道路，提供新的解决思路，并在工程实践中得以成功应用。以DTRO技术为依托的制药废水中水回用零排放工艺的项目实施和运行，有利于特种膜技术在青霉素、红霉素等抗生素制药废水处理上的应用与推广。
技术创新性：采用“UF+卷式RO+DTRO+蒸发”，经卷式反渗透RO和特种膜DTRO组合膜处理后的回收率达到90~92%，再经蒸发处理后的总回用率可达98%以上。
高难度化工废水铁基材料协同催化氧化处理关键技术
适用范围：三级梯度氧化+多级混凝沉淀+A/O工艺为高难度难降解工业废水提供了新的解决方案和思路，并已成功的应用于工程项目中。该技术可用于处理制药、农药、染料、民用起爆药、军用底火药等行业产生的工业废水。
技术创新性：
（1）首创制微米级铁铜双金属（mFe/Cu）催化材料。设计高电势差的铁铜原电池，实现电子在两级间定性流动，实现了电子在Cu和Fe阴阳两极间定向流动，电子利用率高于10%。
（2）研发了三级梯度氧化+多级混凝沉淀+A/O的组合处理工艺。基于微米级铁基材料的制备及机理研究，提出“三级梯度氧化+多级沉淀+A/O”的组合处理工艺。其中，三级梯度氧化工艺能够实现有毒污染物的高效转化，显著提高废水可生化性。
（3）开发了国内首套内循环水高速旋流高级氧化反应装备。设备克服了mFe/Cu材料表面固液界面的H+、溶解氧及释放电子的浓度梯度效应，完全流化反应器中的mFe/Cu材料，防止其在mFe/Cu表面沉积形成钝化膜。
半导体行业生产废水“零排放”处理技术
适用范围：技术适用于含高盐、高氨氮、难生化降解有机物以及有毒重金属等复杂废水的处理，主要应用于薄膜太阳能电池、半导体芯片、金属材料加工等相关领域。其中部分技术成果还可应用于造纸、焦化、制药等行业废水的处理。
技术创新性：
（1）本技术采用“以脱稳、臭氧催化氧化、生化为核心的预处理单元+梯级膜处理单元+MVR蒸发浓缩单元”的成套装备处理半导体行业生产废水，其中预处理通过臭氧固定催化氧化技术高效处理废水中的有机物，采用特有的破络合剂及絮凝剂，实现亚微米悬浮物的去除。
（2）通过预处理单元可将废水中有机物、氨氮、磷以及亚微米悬浮物和部分有毒重金属的去除，再通过梯级膜处理单元和MVR蒸发浓缩单元进一步深度处理废水中的重金属及无机盐，可将出水重金属浓度控制在0.002mg/L以下，使废水达到回用要求。
（3）且通过高效MVR蒸氨塔实现电子级氨水的回收利用。本技术具有运行成本低，处理效率高等优点。
草甘膦母液资源化处理集成技术
适用范围：国内甘氨酸法草甘膦生产装置总产能达60万m3/年，草甘膦生产母液呈碱性，有一定的腐蚀性；有机成分高，且含有大量的异味物质，有恶臭。草甘膦母液资源化利用集成技术通过对母液中“磷”资源的回收利用，开创了草甘膦产业“磷元素”的循环经济新模式，从根本上解决了困扰草甘膦行业多年的母液出路问题，实现了草甘膦母液的综合利用。该技术大大降低了草甘膦母液处理成本，在业内具有广泛的示范效应和推广价值。
技术创新性：
（1）催化氧化：自主研发的触媒催化剂、“催化氧化反应器”“催化空气氧化法处理装置”“尾气分离及净化器”等新设备，开发了“DCS控制系统软件”。大大降低了氧化温度和压力，降低了安全风险；提高磷的转化率至98%以上；有效降低了高温氧化装置的腐蚀率，有利于装置的长期稳定运行，也减少了检修维护成本；减少了恶臭气味。
（2）多级集成膜：采用自主研发的“多级膜分级处理技术”“DCS控制系统软件”，大大提高了磷的拦截率，使有机磷转化形成较高附加值的磷酸氢二钠产品，降低了价值较低的磷酸膏盐。
（3）高温催化氧化及多级专用膜处理耦合技术，有机形成一条完整的工艺路线。本技术磷的转化率达到98%以上，膜的拦截率超过99.5%；有效地提高了磷转化率和回收率，成功地降低了废水中含磷浓度，以及填补了草甘膦自投入市场以来在草甘膦母液综合利用技术方面的空白。
重金属及放射性废水深度净化技术
适用范围：适用于含放射性重金属废水的深度净化和回收，具有广阔的示范工程推广和市场应用前景。
技术创新性：通过研发XK系列新型离子交换材料与技术、低能耗高效率膜分离技术，提出并设计分质分级工艺技术路线，研制相应的一体化移动式集约装置，为实现其高盐有机复杂体系重金属及含铀废水超低排放和资源回收提供关键技术指导，该研究工作可切实提升重金属及低放废液深度净化及有用核素回收技术水平，为核燃料循环、核能利用、核设施运行和退役阶段的三废治理提供具有工程实际应用价值的技术储备。
应用案例介绍
电子束深度处理印染废水示范项目
工程规模：30000m3/d
处理性能：经电子束深度处理后出水COD＜30mg/L，氨氮＜8mg/L，TN＜12mg/L，TP＜0.3mg/L，色度＜16倍；出水达到《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB 4287-2012）直接排放浓度限值。
工业园区水质高频波动废水强化脱氮除磷组合工艺
工程规模：3000m3/d
处理性能：经电子束深度处理后出水COD＜30mg/L，氨氮＜8mg/L，TN＜12mg/L，TP＜0.3mg/L,色度＜16倍；出水达到《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB 4287-2012）直接排放浓度限值。
三级催化氧化+生物强化技术处理二硝基重氮酚生产废水工程
工程规模：30m3/d
处理性能：本工程项目的民用起爆药生产工业废水经过物化处理后，不仅分解了二硝基重氮酚的发色官能团（硝基和偶氮键），而且彻底地打开了苯环，从而达到高效的脱色效果，并且脱色后废水在酸性、中性和碱性条件下均不会发生反色现象。另外，废水的COD去除率高达70~85%，B/C值由原水的0提高至0.5以上，表明该技术能够有效地分解转化废水中有毒难降解有机污染物，极大地提高废水的可生化性，有利于后续的生化处理，并且物化处理后能够完全脱除废水中的重金属铅和硫化物；生化处理彻底将废水处理合格，其各项排放指标大大低于《兵器工业水污染物排放标准 火工药剂》（GB 14470.2-2002）中规定的新建项目水污染物排放要求。
草甘膦母液资源化处理集成技术
工程规模：60万m3/年
处理性能：母液中磷的回收率达到99.5%，每年减排的磷高达4000吨以上，氧化除磷后的清液蒸发产生的污冷水COD≤200mg/L、氨氮≤15mg/L、TP≤20mg/L，再经生化处理后，其排水完全达到国家污水综合排放一级标准。
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