成果名称: |
煤/石油化工废水深度处理循环回用集成的技术与工程装备 |
完成单位: |
华南理工大学,广东华欣环保科技有限公司 |
研究人员: |
韦朝海,钟练文,冯春华,Sergei Preis,胡芸,任源,吴海珍,吴超飞,冯毅,欧桦瑟,高攀,江承付,彭亚环,付勇平 |
介绍: |
项目立项以来,取得的重要研究进展及成果:(1)自主研发异重流分离与强化传质流化床技术与装备:研制适用于煤/石油化工废水处理,能够实现异重流分离的生物流化床、臭氧流化床和吸附流化床三种反应器装置;研究反应器装置内部传质、反应和分离行为的规律,提高介质混合/传质和氧传递效率;通过模拟运行评价其污染物处理效能,结合实际工程案例,对建造成本和应用范围进行评估,根据不同废水特性进行优化,实现产业应用推广;(2)构建了除碳脱氮耦合的低能耗达标焦化废水处理工艺:将前物化、后物化与O/H/O生物技术短程脱氮相结合工艺用于焦化废水低能耗处理,通过运行参数优化及前物化后物化进行能量回收实现焦化废水近零能耗达标排放的目标;针对不同焦化废水,设计O/H/O工艺除碳脱氮的运行模式,计算不同模式的成本与效益;构建焦化废水除碳与脱氮过程耦合的新型工艺并描述其理论;前置活性炭吸附提取焦化废水原水中的有机物,在此基础上制成脱水污泥、通过配煤、用于生产焦炭,实现能源回收;评价前置吸附的能量转化以及对生物工艺的负荷削减。所获得的成果已经申请了专利并获得了授权,相关论文发表在国际权威刊物上;(3)尾水深度处理低耗高效资源化工艺:构建高级氧化-脱盐复合工艺用于尾水深度处理,追求多技术耦合联用有效的工艺参数优化与低能耗协同的目标。基于尾水水质特征选择吸附与臭氧结合的深度处理工艺,通过新工艺原理从源头避免含盐物质的生成,构建残余复合盐分的有效分离与循环利用技术,实现工业化。 项目立项以来,共发表相关论文67篇,其中SCI收录论文46篇,共申请相关专利19项,其中获得中国专利授权12项(10项发明专利授权、2项实用新型专利授权),申请2项PCT专利并进入国家阶段,获得澳大利亚发明专利授权1项。通过该项目的研究,形成了生物流化床好氧技术、生物流化床水解技术、流态化臭氧催化氧化技术、吸附流化床、射流厌氧的生物流化床、多环芳烃削减技术、深度脱氮技术等方面的新的技术装置,形成了6个核心的新工艺、新方法。通过该项目研究,完成了10篇博士论文,21篇硕士论文,培养了10个博士,21个硕士,项目主要参加人员1个获得了教授职称的晋升。项目执行期间,引进归国留学人员1个,并获选珠江人才计划-青年拔尖人才,引进2个国外客座教授,有2位博士研究生获得留学生基金到国外学习。完成了“韶钢焦化废水处理工程水质提标/节能降耗技改方案”服务,完成了“韶钢松山股份有限公司6号7号焦炉废水深度处理技术改造”服务。和宝武集团宝武水务科技有限公司签订了《产学研框架合作协议》,通过产学研联动,推广了技术的应用及发展。 此外,该项目的实施实现了宝武集团广东韶关钢铁有限公司焦化废水处理厂能耗、碱耗、药耗及污泥产量的下降,具体情况分析如下: (1)减排:一期、二期、三期工程总处理废水量155 m3/h,根据目前的水质,每年可削减COD 4560.76 t、氨氮162.13 t、氰化物40.70 t、PAHs 2.87 t; (2)减耗:平均处理1 m3废水减少电耗4 kWh,碱耗由约4 kg/m3(26%液碱,1200元/t)下降到2.5 kg/m3以下。每处理1 m3废水约需要硫酸亚铁1.10 kg (600元/t)、磷酸二氢钠0.10 kg (2800元/t)、聚丙烯酰胺0.01 kg(25000元/t)、含量为10%的聚合硫酸铁1.88 kg (280元/t)。合计处理药剂单价为4.62元/m3,加上化验室用其他药剂,总药剂费用从约8元/m3减少到不超过5元/m3。污泥产生量下降约30%。综上所述,该项目的实施使1 m3废水的处理费用由15元降低到8元以内; (3)形成新技术装置:生物流化床好氧技术、生物流化床水解技术、流态化臭氧催化氧化技术、吸附流化床、射流厌氧的生物流化床、多环芳烃削减技术、深度脱氮技术等; (4)经济效益:改造工程焦化废水处理过程中每天能产生4.0 t干污泥,所有的干污泥均能作为焦炭产品化利用,减少了污泥外运、处理处置需要的费用,同时制成焦炭,每年能够带来收益约为657.0万元; (5)新增工程项目:韶钢三期工程改造总投资合同额3940万元;持续运行一、二期工程改造投资约3400万元;其他项目(三个)处在方案设计阶段,将在后续时间落实工程。 |
登记号: |
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登记日期: |
2024/9/24 |
研究起止时间: |
2016-01-01至2021-12-31 |
成果应用行业: |
水利、环境和公共设施管理业 |
高新科技领域: |
环境保护 |
学科分类: |
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鉴定单位: |
广东省科学技术厅 |
评价日期: |
2022/8/3 |
登记办理状态: |
公示中 |
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