“目前，隨著反滲透膜法工藝廣泛應用于高品質再生水制備，不可避免會產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量發展的堵點卡點，濃鹽廢水如何實現高效低耗處理與資源化利用，成為當下亟待解決的熱點問題。”在近日舉辦的2024清華大學·北京亦莊工程博士論壇上，中冶集團環境工程首席專家、中冶京誠首席專家、清華大學創新領軍工程博士梁思懿告訴記者。
據了解，高品質再生水制備反滲透濃鹽廢水一般會經濃縮減量后，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，含有大量污廢水預處理、氯化、脫氯和脫鹽等過程所用的多種化學藥劑，如阻垢劑、抑菌劑、酸以及化學藥劑的反應副產物等。一旦處理不當，易引發環境污染。
“目前，蒸發結晶技術是處理濃縮廢液的主流方法。通過加熱濃鹽水使其蒸發，再冷凝回收蒸發出的水分得到結晶產物，以河北地區某項目實測數據，濃縮廢液蒸發結晶工序噸水需電耗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·亦莊融合創新平臺，由梁思懿牽頭的中冶京誠水務研發團隊聯合北京科技大學倪文教授團隊，基于濃水水質特征解析，拓展應用“復鹽效應”和“硅的四配位同構化效應”原理，構建基于濃水與典型大宗普通固廢協同資源化技術體系。經多年持續研究，成功在新復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、更具適應性與經濟性的協同資源化新思路。”梁思懿告訴本報記者。
據梁思懿介紹，從“濃鹽廢水+多元固廢”制備的高性能綠色低碳建材產品性能測試結果，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均滿足國家相關標準及用戶需求，且具有明顯的成本優勢。
以3D打印砂漿為例，通過北京科技大學胡文韜教授提出的科學的鹽分配比和材料顆粒表面液膜結構調控等技術手段，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、水產業、水技術未來發展的方向需突破僅以污染治理為目標的產業限制。”梁思懿表示，“我們要通過跨界多元融合、區域元素循環的新思路、新舉措來創建發展新質生產力，形成范圍更廣的環境科技和產業布局。”
來源：中國環境
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