編者按

當(dāng)全球環(huán)境治理進入“微克時代”，每立方厘米空氣的潔凈度、每滴水中的污染物含量，都成為衡量一個國家生態(tài)文明的標(biāo)尺。6月5日是聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）設(shè)立的世界環(huán)境日，生態(tài)環(huán)境部將今年的世界環(huán)境日主題確定為“美麗中國我先行”，旨在深入學(xué)習(xí)宣傳貫徹習(xí)近平生態(tài)文明思想，進一步引導(dǎo)全社會支持和參與生態(tài)環(huán)境保護，共同建設(shè)美麗中國。近年來，中國石化以“科技藍(lán)”守護“生態(tài)藍(lán)”，交出了一份充滿科技含量的治污減排擴綠答卷，依托科技創(chuàng)新積極打造“無廢企業(yè)”，以實際行動踐行“綠水青山就是金山銀山”理念。本版專題帶您了解中國石化如何依托“技術(shù)集群”構(gòu)建環(huán)境保護立體防線。

本版文圖由本報記者 陳子佩 孫寶翔 潘亞男 周夢瑾 通訊員 徐佰青 趙東越 王若瑜 袁 帥 劉 俊 楊雯皓 宋 燁 陳航寧 王德舉 奚振宇 曹宗侖 謝文州 郭 碩 周 彤 趙 申 提供

廢氣治理技術(shù)： 超低排放 高效回收

汽車尾氣后處理技術(shù)

技術(shù)背景

汽車尾氣中含有一氧化碳、碳?xì)浠�合物、氮氧化合物等多種污染物，汽車尾氣后處理技術(shù)可以有效減少汽車排放的多種有害氣體。2023年7月1日，國ⅥB排放標(biāo)準(zhǔn)在全國范圍落地實施，對尾氣排放限值進一步收緊，為汽車尾氣后處理技術(shù)提出新“考題”。

攻關(guān)歷程

面對汽車尾氣高效凈化的難題，石科院在汽車尾氣后處理技術(shù)方面超前布局，成立汽車尾氣后處理青年突擊隊，基于尾氣污染物反應(yīng)化學(xué)形成催化劑設(shè)計思路與關(guān)鍵問題，堅持以實車排放指導(dǎo)催化劑開發(fā)，以提高材料氧傳遞性能為突破口，成功通過行車試驗。

石科院采用業(yè)界主流的TWC三元催化+GPF顆粒捕捉技術(shù)路線，自主研發(fā)出低貴金屬可控負(fù)載、非貴金屬催化氧化新材料、催化劑涂層漿液制備與工業(yè)涂覆等多項原始創(chuàng)新技術(shù)，生產(chǎn)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的低貴金屬高性能國ⅥB汽車尾氣成套催化劑產(chǎn)品，目前實現(xiàn)技術(shù)研發(fā)及工業(yè)生產(chǎn)全鏈條自主可控。

應(yīng)用效果

應(yīng)用該技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品通過國ⅥB排放標(biāo)準(zhǔn)整車I型試驗測試、1000余小時連續(xù)高溫老化等多項臺架試驗和行車試驗，排放達(dá)標(biāo)。TWC+GPF成套催化劑貴金屬用量較現(xiàn)役產(chǎn)品降幅超20%，可替代進口催化劑，兼具經(jīng)濟效益與社會效益。目前，該催化劑已獲生態(tài)環(huán)境部、工信部認(rèn)證及車輛準(zhǔn)入許可，與多家客戶達(dá)成合作，獲高度認(rèn)可；面向海外市場開發(fā)的成套催化劑滿足歐ⅥE標(biāo)準(zhǔn)，已成功適配兩款海外車型，實現(xiàn)首批出口突破。

催化裂化煙氣綠色減排技術(shù)

技術(shù)背景

催化裂化裝置是煉油企業(yè)重油轉(zhuǎn)化的核心裝置，也是煉廠最主要的氣態(tài)污染物排放源，更是近年來煉化行業(yè)污染物治理的重點和難點。自《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 31570-2015）實施以來，多數(shù)煉廠在催化裂化裝置后增設(shè)了濕法脫硫、SCR、LoTOx等煙氣后處理設(shè)施，但普遍存在運行成本高、設(shè)備結(jié)鹽腐蝕嚴(yán)重等問題，且易導(dǎo)致有色煙羽及廢水中鹽、氨氮和COD（化學(xué)需氧量）等二次污染物排放。

攻關(guān)歷程

石科院項目團隊深入研究流化催化裂化裝置的反應(yīng)-再生工況特性，集成催化材料創(chuàng)新、綠色生產(chǎn)工藝創(chuàng)新和應(yīng)用模式創(chuàng)新，成功開發(fā)出基于源頭治理理念的催化裂化煙氣綠色減排助劑技術(shù)。具體研發(fā)成果包括：能夠高效捕集煙氣中SOx（硫氧化物）并將其定向轉(zhuǎn)移至硫黃回收系統(tǒng)的增強型RFS09硫轉(zhuǎn)移助劑；可將煙氣中NH3（氨氣）和NOx（氮氧化物）轉(zhuǎn)化為氮氣的雙機理RDNOx脫硝助劑；可顯著降低稀密相溫差、改善尾燃現(xiàn)象的CO-CP助燃劑；可協(xié)同脫除SOx與NOx，兼顧助燃效果的CCA多效組合助劑。相關(guān)助劑產(chǎn)品已在多家企業(yè)的60余套催化裝置上成功應(yīng)用，累計實現(xiàn)氣態(tài)污染物源頭減排超過10萬噸。

應(yīng)用效果

鎮(zhèn)海煉化2號催化裂化裝置采用石科院研發(fā)的CCA多效組合助劑已實現(xiàn)污染物大幅源頭減排。應(yīng)用助劑后，煙氣硫氧化物降低70%~90%、氮氧化物降低50%以上，顯著降低脫硫脫硝后處理設(shè)施負(fù)荷，并有效控制裝置尾燃，再生器稀密相溫差降低5~10攝氏度。脫硫塔藍(lán)煙完全消除，拖尾情況顯著改善，煙羽末端白色蒸汽可快速消散，煙氣外觀更為清凈。

VOCs尾氣高效催化氧化技術(shù)

技術(shù)背景

分子篩生產(chǎn)過程中使用有機胺作為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑，有機胺最終以含烴、醇、醛和胺類VOCs（揮發(fā)性有機物）氣體形式排出。這類氣體具有污染物濃度高、生物刺激性大的特點，若未經(jīng)過凈化直接排放，將對環(huán)境造成嚴(yán)重?fù)p害。傳統(tǒng)酸吸收工藝存在耗酸量大、廢水多、凈化效率低等問題。

攻關(guān)歷程

在特定的催化劑作用下，催化氧化技術(shù)可將廢氣中的VOCs氧化為水和二氧化碳等無害物質(zhì)，是一種有效的VOC廢氣處理方式。

2016年起，上海院針對含氮有機物和低碳烴尾氣開展技術(shù)攻關(guān)，成功開發(fā)多種高效VOCs尾氣處理催化劑；針對分子篩晶化過程產(chǎn)生的尾氣進行分析，成功探索VOCs尾氣形成機制；針對S-MTO催化劑生產(chǎn)裝置VOCs尾氣的特點，創(chuàng)新開發(fā)亞納米級貴金屬高效分散技術(shù)和高穩(wěn)定性整體式催化劑制備技術(shù)，研制的催化劑具有起燃溫度低、熱穩(wěn)定性優(yōu)異、凈化效率高和耐VOCs波動能力強等特點。2021~2023年，上海院與催化劑南京分公司合作，基于模試和側(cè)線試驗結(jié)果，開發(fā)出分子篩晶化尾氣全流程處理技術(shù)，完成了3000噸/年分子篩生產(chǎn)裝置配套的尾氣催化氧化工業(yè)試驗。鑒定專家組認(rèn)為，該技術(shù)成果的成功應(yīng)用有效解決了S-MTO催化劑生產(chǎn)裝置尾氣達(dá)標(biāo)排放的問題。該成果帶動了含低碳烯烴VOCs尾氣催化燃燒凈化技術(shù)創(chuàng)新，整體達(dá)到國際先進水平。

應(yīng)用效果

催化劑南京分公司S-MTO催化劑生產(chǎn)裝置采用該技術(shù)實現(xiàn)污染物高效凈化，VOCs去除率達(dá)98.5%以上，尾氣排口非甲烷總烴濃度穩(wěn)定低于10毫克/立方米，每年減排高濃度VOCs尾氣約1.5萬噸。同時，顯著降低了末端酸洗塔酸耗和“三廢”處置費用，保障了S-MTO催化劑正常生產(chǎn)與供應(yīng)，經(jīng)濟、社會效益顯著。

煙氣二氧化碳直接捕集制備氧化鋁基質(zhì)材料技術(shù)

技術(shù)背景

“雙碳”目標(biāo)正成為驅(qū)動我國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的新動力。在CCUS技術(shù)的各環(huán)節(jié)，二氧化碳的捕集和運輸成本占技術(shù)總成本的80%以上，且二氧化碳濃度越低，其捕集和運輸成本越高。因此，工業(yè)煙氣低濃度二氧化碳直接捕集利用是CCUS技術(shù)的難點。近幾年，生產(chǎn)催化裂化催化劑適用的氧化鋁基質(zhì)材料頻現(xiàn)供應(yīng)短缺、質(zhì)量良莠不齊等難題。

攻關(guān)歷程

在集團公司科技部的支持下，石科院創(chuàng)新性提出了催化裂化煙氣二氧化碳制備氧化鋁基質(zhì)材料的技術(shù)構(gòu)思�；�于實驗室基礎(chǔ)研究結(jié)果，構(gòu)建了低濃度二氧化碳與含鋁堿性溶液生成氧化鋁基質(zhì)材料的理想反應(yīng)路徑，建立了基于制備條件的三維反應(yīng)相圖，打破了低濃度煙氣二氧化碳難以制備氧化鋁基質(zhì)材料的固有認(rèn)知，成功開發(fā)了工業(yè)煙氣低濃度二氧化碳直接捕集利用制備氧化鋁基質(zhì)材料技術(shù)。該技術(shù)可在工業(yè)煙氣排放現(xiàn)場直接以低濃度二氧化碳為碳源，無須二氧化碳提濃和運輸，實現(xiàn)將煙氣二氧化碳直接捕集制備氧化鋁基質(zhì)材料。

應(yīng)用效果

2024年7月起，石科院、青島煉化、催化劑齊魯分公司合作開展該技術(shù)的工業(yè)側(cè)線試驗。青島煉化催化裂化裝置現(xiàn)場試驗結(jié)果表明，生產(chǎn)出的基質(zhì)材料完全符合中國石化催化劑公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，同時滿足制備催化裂化催化劑性能要求。目前，催化劑齊魯分公司已利用該基質(zhì)材料生產(chǎn)1噸催化裂化催化劑，催化劑性能優(yōu)異，完全符合相關(guān)質(zhì)量要求。

石化煙氣、氣味及VOCs廢氣深度治理技術(shù)

技術(shù)背景

石化行業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣具有成分復(fù)雜、濃度變化大、溫度跨度大、處理難度大的顯著特點。隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)趨嚴(yán)，傳統(tǒng)技術(shù)處理存在去除率低、能耗高、難以長期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運行等問題，影響石化廢氣的深度治理。

攻關(guān)歷程

近年來，大連院成功開發(fā)十余項達(dá)到世界先進水平的廢氣處理技術(shù)。在石化煙氣脫硝方面，團隊聚焦催化裂化（裂解）、燃煤燃?xì)忮仩t、乙烯裂解爐、加熱爐等典型石化行業(yè)煙氣脫硝的共性難題開展技術(shù)攻關(guān)，針對不同化工工藝煙特點，開發(fā)了系列高溫、中溫、低溫和超低溫等復(fù)雜煙氣條件的脫硝催化劑。乙烯裂解爐煙氣脫硝技術(shù)達(dá)到世界領(lǐng)先水平；烷基化廢酸再生煙氣高溫脫硝催化劑打破國外技術(shù)壟斷，填補國內(nèi)空白；首創(chuàng)VOCs濃度均化技術(shù)，解決了氣源波動和安全處理難題；開發(fā)了不同工況下近凝點烴油吸收VOCs技術(shù)，實現(xiàn)了多種類復(fù)雜組分VOCs廢氣高效、低成本、集約化處理；開發(fā)了脫硫及總烴均化-催化氧化（燃燒）、低溫柴油吸收、多級催化氧化反應(yīng)器及十余種氧化催化劑和吸附劑等關(guān)鍵技術(shù)，解決了VOCs廢氣含硫、含氯、含氮、低碳烴氧化、間歇排放、集中處理等技術(shù)難題，實現(xiàn)了VOCs高效回收、超低排放，整體技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

應(yīng)用效果

截至目前，國內(nèi)應(yīng)用煙氣脫硝技術(shù)的工業(yè)裝置有200余套，每年減排氮氧化物6萬多噸；煉化VOCs及惡臭廢氣治理、油氣回收、煙氣脫硫等技術(shù)在160余套裝置推廣應(yīng)用。濟南煉化糠醛加熱爐采用大連院開發(fā)的DNM-1低溫?zé)煔饷撓醮呋瘎┘肮に嚰夹g(shù)，排放的氮氧化物小于30毫克/立方米，滿足最嚴(yán)格的氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)深度減排。

廢水治理技術(shù)：精準(zhǔn)溯源 清潔利用

百萬噸乙烯配套含硫廢堿液濕式氧化工藝技術(shù)

技術(shù)背景

乙烯生產(chǎn)中，普遍采用堿洗工藝脫除裂解氣中的硫化氫、二氧化碳等酸性氣體，堿洗過程排放的含有高濃度硫化物的廢堿液是乙烯工業(yè)最大的污染源，其生物毒性強，常規(guī)工藝無法滿足處理要求。一直以來，我國百萬噸乙烯含硫廢堿液均采用國外引進的濕式氧化裝置處理，一次性投資和運行費用高。

攻關(guān)歷程

大連院從上世紀(jì)80年代開始從事濕式氧化技術(shù)研發(fā)，成功開發(fā)出多項高濃度廢水處理技術(shù)。2020年，針對國外“卡脖子”技術(shù)，大連院聯(lián)合鎮(zhèn)海煉化、工程建設(shè)公司、華東理工大學(xué)等單位合作攻關(guān)，通過反應(yīng)機理研究、核心設(shè)備研發(fā)、工藝流程優(yōu)化、控制方案設(shè)計，完成了“百萬噸乙烯配套含硫廢堿液濕式氧化工藝技術(shù)”開發(fā)，實現(xiàn)了首套工業(yè)化裝置的高效、低能耗和長周期穩(wěn)定運行。2023年7月，在集團公司組織的科技成果鑒定會上，專家組一致認(rèn)為，該技術(shù)與同類技術(shù)相比投資低、運行周期長且費用低，處于國際領(lǐng)先水平。

應(yīng)用效果

該技術(shù)的應(yīng)用結(jié)果表明，百萬噸乙烯配套含硫廢堿液濕式氧化工藝技術(shù)的各項處理指標(biāo)均優(yōu)于設(shè)計值，其中硫化物去除率達(dá)99.99%，徹底解決了廢堿液的污染問題，降低了后續(xù)污水生化處理設(shè)施的負(fù)荷，確保污水處理場穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。該技術(shù)的成功應(yīng)用，標(biāo)志著中國石化打破了國外公司在國內(nèi)該領(lǐng)域的長期壟斷，擁有了自主研發(fā)的大型國產(chǎn)化廢堿液濕式氧化處理技術(shù)。

分子篩晶化廢水無害化減量化資源化技術(shù)

技術(shù)背景

分子篩以其優(yōu)良的吸附性能及催化效果，在多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但其生產(chǎn)過程中的晶化廢水處理問題成為行業(yè)亟待解決的難題。磷鋁分子篩SAPO-34作為其中的重要品種之一，已成功應(yīng)用于甲醇轉(zhuǎn)化制烯烴(MTO)的工業(yè)生產(chǎn)中。然而，其合成過程中產(chǎn)生的晶化廢水含有機胺/銨和大量無機鹽，處理難度大，若處理不當(dāng)，將對環(huán)境和人體健康產(chǎn)生影響。

攻關(guān)歷程

上海院科研團隊針對分子篩晶化廢水處理的難點，通過向晶化母液中加入處理助劑，再進行分步沉淀、定向分解等化學(xué)處理，結(jié)合固液分離、蒸餾分離等物理過程，對磷鋁分子篩晶化廢水進行處理，實現(xiàn)有機胺、磷酸鹽等的資源化回收利用。這一技術(shù)具有操作簡單、資源化利用效率高的特點，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

應(yīng)用效果

該技術(shù)已成功應(yīng)用于催化劑南京分公司3000噸/年SMTO催化劑生產(chǎn)線，晶化廢水處理指標(biāo)先進，完全滿足環(huán)保要求，不僅解決了生產(chǎn)線的廢水處理問題，而且為公司的綠色生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。此外，該技術(shù)能實現(xiàn)有機胺的精制回用及含磷副產(chǎn)品的回收，從而降低生產(chǎn)成本、減少環(huán)境污染，為催化劑行業(yè)的綠色發(fā)展積累了寶貴經(jīng)驗。

循環(huán)水系統(tǒng)全生命周期處理技術(shù)

技術(shù)背景

在循環(huán)水系統(tǒng)運行過程中，水分蒸發(fā)、空氣與水的熱質(zhì)交換及物料泄漏等，會致使循環(huán)水水質(zhì)惡化，進而引發(fā)腐蝕、結(jié)垢、黏泥滋生三大核心問題，嚴(yán)重影響生產(chǎn)裝置的穩(wěn)定、長周期、高效運行，亟須有效的循環(huán)水處理技術(shù)。

攻關(guān)歷程

循環(huán)水被稱為“企業(yè)血液”。北化院科研團隊自上世紀(jì)90年代起便開啟了循環(huán)水處理技術(shù)的研究，成功開發(fā)出覆蓋清洗、預(yù)膜、冷態(tài)運行、正常工況、異常工況等環(huán)節(jié)的循環(huán)水系統(tǒng)全生命周期處理技術(shù)。

在清洗預(yù)膜技術(shù)研發(fā)方面，科研團隊針對檢修清洗后水冷器存放階段的保護及循環(huán)水系統(tǒng)開車時初始腐蝕的控制等難題，研制出新型快速高效預(yù)膜劑，開發(fā)出以沉淀膜型無磷緩蝕劑為核心的不停車清洗技術(shù)，提出在中高硬水質(zhì)下采用無磷/低磷配方基礎(chǔ)投加替代高磷高鋅專用預(yù)膜劑、在中低硬水質(zhì)下使用鋅鹽+聚羧酸無磷預(yù)膜劑，形成了一套完整的循環(huán)水綠色清洗預(yù)膜技術(shù)。

面對污水高比例回用時的腐蝕、微生物控制難題，他們深入探究水質(zhì)對腐蝕和結(jié)垢的影響，成功發(fā)現(xiàn)兩者之間的規(guī)律，彌補了腐蝕結(jié)垢經(jīng)驗公式只能定性判斷的不足；鎖定水質(zhì)穩(wěn)定的關(guān)鍵因子，提出保持金屬表面潔凈的循環(huán)水處理原則；基于構(gòu)效關(guān)系研究，設(shè)計出含有緩蝕和阻垢性能官能團的分子，合成性能優(yōu)異的新型無磷緩蝕單劑；建立共聚物濃度分析方法，攻克無磷藥劑濃度監(jiān)控難題，形成污水高比例回用的無磷低磷藥劑及全流程工業(yè)應(yīng)用方案。

此外，他們還深入剖析不同補水水質(zhì)在高濃縮倍數(shù)運行時的循環(huán)水處理難題，開發(fā)了穩(wěn)磷穩(wěn)鋅及抗氧化性能優(yōu)良的共聚物、阻垢緩蝕效果優(yōu)異的配方，形成了高硬高堿高濃縮倍數(shù)循環(huán)水處理等技術(shù)，支撐“十條龍”項目“煉油企業(yè)節(jié)水減排成套技術(shù)攻關(guān)”和“化工裝置節(jié)水減排成套技術(shù)開發(fā)”順利出龍。

針對物料泄漏引起的水質(zhì)惡化、微生物繁殖失控、腐蝕加重問題，他們還開發(fā)了系列緩蝕技術(shù)、微生物控制技術(shù)、油分散及黏泥剝離技術(shù)，成功解決物料泄漏且濃縮倍數(shù)大于4時的循環(huán)水處理難題。

此外，北化院科研團隊積極推動技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化進程，牽頭起草了《循環(huán)水處理效果監(jiān)控方法》國家標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，有力推動了我國循環(huán)水處理技術(shù)的進步。

應(yīng)用效果

目前，該技術(shù)已在鎮(zhèn)海煉化、燕山石化、茂名石化等10余家企業(yè)實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用，有效保障了生產(chǎn)裝置的長周期穩(wěn)定運行，為“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。

石化土壤地下水污染調(diào)查-溯源-修復(fù)全鏈條技術(shù)

技術(shù)背景

在產(chǎn)石化場地安全生產(chǎn)要求高、地面裝置密集、地下管網(wǎng)錯綜復(fù)雜，傳統(tǒng)污染調(diào)查以鉆探為主要手段，數(shù)據(jù)獲取周期長、成本高；主流場地修復(fù)技術(shù)以工程開挖和異位處理/置為主，污染源捕捉精準(zhǔn)度低、施工難度大，影響企業(yè)正常生產(chǎn)。因此，有必要針對在產(chǎn)石化場地特點開發(fā)污染快速調(diào)查、高精溯源和綠色原位修復(fù)技術(shù)。

攻關(guān)歷程

大連院依托中國石化環(huán)境監(jiān)測總站，率先構(gòu)建了土壤及地下水污染防治技術(shù)平臺，是國內(nèi)最早從事在產(chǎn)石化類場地污染防治的團隊之一。研發(fā)團隊收集整合了22家煉化企業(yè)、219座油庫和2萬余座加能站的10萬余條場地數(shù)據(jù)，總結(jié)凝練在產(chǎn)石化場地特點，并研發(fā)出基于土壤氣檢測的污染快速調(diào)查技術(shù)、地下水環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)、多維指紋圖譜溯源技術(shù)，以及污染快速調(diào)查、多維指紋圖譜溯源、FPC負(fù)載型高級氧化催化劑、高效生物修復(fù)菌劑等多項關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了在產(chǎn)石化場地污染防治全鏈條技術(shù)體系，整體技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

應(yīng)用效果

長江經(jīng)濟帶人口和生產(chǎn)總值均超過全國40%，是我國重要的經(jīng)濟帶之一。大連院聯(lián)合五建公司、煉化工程集團洛陽技術(shù)研發(fā)中心等單位，在不影響企業(yè)安全生產(chǎn)的情況下，采用綠色高效可持續(xù)的技術(shù)路線，完成了多塊典型在產(chǎn)石化場地的工程化風(fēng)險管控和修復(fù)示范。這些場地修復(fù)后安全利用率達(dá)100%，為我國石化行業(yè)場地污染防控提供了可借鑒、可推廣、可復(fù)制的技術(shù)模式。

含鹽廢水預(yù)處理、深度處理資源化及零排放技術(shù)

技術(shù)背景

長期以來，含鹽廢水的預(yù)處理、深度處理資源化及零排放是環(huán)保行業(yè)面臨的重大技術(shù)挑戰(zhàn)。在推進廢水零排放的進程中，廢水中有機與無機污染物的有效預(yù)處理、深度凈化，以及鹽類物質(zhì)的資源化回收利用，成為難以突破的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，制約著行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)。

攻關(guān)歷程

為攻克廢水零排放的技術(shù)難題，北化院推出一系列核心技術(shù)，包括鈣鎂硅氟及懸浮物等無機污染物協(xié)同深度去除藥劑與配套技術(shù)、有機物高效催化氧化技術(shù)、分鹽零排放技術(shù)、廢水鹽類高值轉(zhuǎn)化酸堿技術(shù)等。

在煤化工廢水硅、氟去除領(lǐng)域，北化院科研團隊研制的新型硅、氟深度去除藥劑，活性位點較常規(guī)藥劑提升10%~30%，大幅減少了藥劑投加量。同時，配套開發(fā)的高效膜法反應(yīng)過濾一體化技術(shù)和載體強化沉降技術(shù)，有效解決了硅氟污泥沉降難題，噸水處理成本較傳統(tǒng)工藝降低15%~40%。此外，針對高鹽濃水，科研團隊開發(fā)的高鹽水高效催化氧化技術(shù)，有機物去除率超85%，較常規(guī)臭氧催化氧化技術(shù)提升60%以上，有力保障了結(jié)晶鹽類品質(zhì)。在鹽類資源化利用方面，他們成功開發(fā)高鹽廢水再生酸堿資源化利用成套技術(shù)，將高鹽廢水中的鹽類轉(zhuǎn)化為酸堿回用于系統(tǒng)，使整體技術(shù)水回收率超85%、鹽回收率逾75%。通過構(gòu)建鹽類在零排放系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)體系，實現(xiàn)了高鹽廢水全質(zhì)資源化利用。

應(yīng)用效果

該技術(shù)已在中原油田、中安聯(lián)合、催化劑分公司等多家企業(yè)實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用，成效斐然。其中，中原油田普光氣田采出水深度處理資源化項目是全球首套低成本氣田采出水深度處理資源化工程，而中安聯(lián)合煤化工高鹽廢水分質(zhì)分鹽零排放項目是中國石化首套穩(wěn)定運行的煤化工廢水分質(zhì)分鹽零排放工程。這兩個項目均已連續(xù)穩(wěn)定運行超4年，普光氣田項目每年可為企業(yè)創(chuàng)收約2500萬元，中安聯(lián)合煤化工項目每年節(jié)省成本高達(dá)9000萬元，技術(shù)的可靠性與經(jīng)濟性得到充分驗證。

重金屬廢水無害化資源化處理技術(shù)

技術(shù)背景

催化劑生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的重金屬廢水中含有多種重金屬離子，處理難度高。隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，重金屬廢水處理問題成為行業(yè)關(guān)注的焦點。傳統(tǒng)的處理方法難以滿足新的排放標(biāo)準(zhǔn)，亟須開發(fā)新的處理技術(shù)。

攻關(guān)歷程

上海院科研團隊從催化劑制備原料、設(shè)備、工藝流程和工藝條件等角度，研究制備過程中鎳、鉻、釩、鋅等重金屬的溶出機制和轉(zhuǎn)化遷移路徑，提出原料選擇、設(shè)備選型以及工藝優(yōu)化方向，從源頭消減污染源。通過廉價原料替代、關(guān)鍵節(jié)點控制、高效助劑研制、配套設(shè)備開發(fā)等方式，降低廢水處理成本，提高重金屬去除率并簡化操作步驟，開發(fā)了分步沉淀法-膜分離配套技術(shù)，提出廢水資源化利用方案，實現(xiàn)高效、經(jīng)濟、實用的重金屬廢水處理，為催化劑行業(yè)的綠色生產(chǎn)提供了強有力的技術(shù)支持。

應(yīng)用效果

該技術(shù)在催化劑上海分公司及某系統(tǒng)外催化公司成功應(yīng)用，總處理量數(shù)萬噸。催化劑上海分公司應(yīng)用該技術(shù)處理的含鎳鉻廢水，均達(dá)到污水綜合排放A級標(biāo)準(zhǔn)的排放限值并實現(xiàn)深度處理。某系統(tǒng)外催化公司應(yīng)用該技術(shù)處理含釩鉻廢水，分別達(dá)到重金屬排放限值并合格排放。該技術(shù)還能夠用于處理高濃度含鋅廢水、強酸性含鉻廢水、高氨氮體系含鎳廢水，具備普適性，為催化劑行業(yè)的綠色生產(chǎn)提供了強有力的技術(shù)支持，為其他工業(yè)領(lǐng)域的重金屬廢水處理提供了借鑒。

煉化廢水綠色低碳處理新技術(shù)

技術(shù)背景

傳統(tǒng)煉化廢水處理技術(shù)存在工藝流程冗長、占地面積大、投資與運維成本高昂等問題。隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，現(xiàn)有技術(shù)已難以實現(xiàn)深度達(dá)標(biāo)排放。此外，在推進高比例污水回用過程中，所產(chǎn)生的高鹽污水進一步提升了對污水處理技術(shù)的要求，研發(fā)流程精簡、占地集約、投資與運行費用低，且能滿足現(xiàn)行嚴(yán)苛外排標(biāo)準(zhǔn)的高效煉化廢水處理技術(shù)迫在眉睫。

攻關(guān)歷程

北化院成功推出一系列低成本污染物深度去除及多污染物協(xié)同處理技術(shù)，能夠顯著提升行業(yè)處理效能。在短流程處理技術(shù)方面，北化院研發(fā)成果僅需4~5個處理單元，便能實現(xiàn)含鹽/高鹽煉化污水深度達(dá)標(biāo)排放。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，該技術(shù)可節(jié)省30%以上的投資成本，同時可降低約60%的占地面積、運行費用、惡臭氣體排放及剩余活性污泥產(chǎn)生量等。污水處理微生物增效技術(shù)能使單元出水COD（化學(xué)需氧量）進一步降低50%，而其占地面積與成本僅為傳統(tǒng)技術(shù)的10%。硫自養(yǎng)反硝化技術(shù)較傳統(tǒng)工藝占地與運行成本均減少70%，還能同步去除廢水中10%~70%的原有COD。HPPO廢水高效處理技術(shù)實現(xiàn)了污水處理盈利。

應(yīng)用效果

2024年，中國石化首套短流程、類IV類深度提標(biāo)技術(shù)于南方某企業(yè)煉油含鹽系統(tǒng)投運。該技術(shù)僅通過4個處理單元，便大幅降低了占地面積和二次污染，提標(biāo)改造后的運行費用低于改造前，且出水COD、總氮、氨氮、總磷等指標(biāo)均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。南方某石化企業(yè)廢水處理系統(tǒng)提標(biāo)改造采用污水處理微生物增效技術(shù)后，穩(wěn)定實現(xiàn)出水COD達(dá)標(biāo)，實際運行噸水處理成本遠(yuǎn)低于設(shè)計值。