文/本刊記者 馮昭 于寶源

　　在工業(yè)領(lǐng)域推進(jìn)廢水零排放的技術(shù)攻關(guān)中，質(zhì)疑聲一直存在，有人認(rèn)為這是“概念炒作”，本質(zhì)是忽視工業(yè)生產(chǎn)客觀規(guī)律的偽命題；有人則直指其為“技術(shù)烏托邦”，認(rèn)為在現(xiàn)有技術(shù)框架下實(shí)現(xiàn)完全零排放不具備現(xiàn)實(shí)可行性。但隨著技術(shù)與工藝的不斷迭代升級(jí)，工業(yè)廢水零排放已從理論構(gòu)想邁向工程實(shí)踐。

　　20年來(lái)，河北奧博水處理有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“河北奧博”）將難以被微生物分解利用的廢水作為可利用資源，持續(xù)攻關(guān)，先后取得多項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)利，不僅幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)廢水零排放，而且使工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)做到零排放。

　　2023年11月，在工業(yè)和信息化部、福建省人民政府主辦的金磚國(guó)家工業(yè)創(chuàng)新大賽總決賽上，河北奧博自主研發(fā)的“廢水用作循環(huán)冷卻水零排放處理技術(shù)”項(xiàng)目獲得綠色循環(huán)賽道優(yōu)秀項(xiàng)目獎(jiǎng)，成為獲得這項(xiàng)國(guó)際化賽事殊榮的唯一一家河北企業(yè)。

　　十年一劍研發(fā)多功能阻垢緩蝕劑

　　20世紀(jì)八九十年代，我國(guó)基礎(chǔ)工業(yè)得到飛速發(fā)展，在冶金、火電、石化、煤化、焦化、造紙等領(lǐng)域，相關(guān)企業(yè)相繼建成投產(chǎn)，但由于水處理技術(shù)相對(duì)落后，不但造成企業(yè)頻繁停產(chǎn)清洗或更新設(shè)備，也對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定程度的破壞。

　　為解決水處理技術(shù)難題，從1995年開(kāi)始，時(shí)任邯鄲市冀華實(shí)業(yè)勞動(dòng)公司工程師化學(xué)藥劑廠廠長(zhǎng)、現(xiàn)任河北奧博董事長(zhǎng)兼總工程師的董兆祥就開(kāi)始全身心投入到循環(huán)水處理藥劑和應(yīng)用技術(shù)的研究。他通過(guò)閱讀電力、冶金、醫(yī)藥、化工等行業(yè)的水處理專(zhuān)著，詳細(xì)了解不同藥劑的性能，并通過(guò)對(duì)阻垢、分散、螯合、絡(luò)合、緩蝕、預(yù)膜、扭曲晶格等性能的單體藥劑進(jìn)行配伍性試驗(yàn)，在選出優(yōu)異配方藥劑的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了地表水、深井水、中水、礦井水的阻垢緩蝕試驗(yàn)。

　　此后十年間，經(jīng)過(guò)上千次模擬試驗(yàn)，董兆祥研發(fā)出具有除垢、阻垢、緩蝕、預(yù)膜四效合一的多功能阻垢緩蝕劑，該藥劑分為專(zhuān)用于結(jié)垢性水質(zhì)的AB-970型、專(zhuān)用于腐蝕性水質(zhì)的AB-980型。

　　為了使科研成果更好地得到產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，2005年，董兆祥將研發(fā)成功的“多功能阻垢緩蝕劑”授權(quán)邯鄲市奧博水處理有限公司（河北奧博前身）進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)。此后，“多功能阻垢緩蝕劑”先后于2011年獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)、2016年獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)成果認(rèn)證，開(kāi)創(chuàng)了循環(huán)水處理高倍率、不加酸、不結(jié)垢、不腐蝕的新局面，也為河北奧博開(kāi)拓市場(chǎng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　變廢為寶根治循環(huán)水系統(tǒng)“不治之癥”

　　工業(yè)循環(huán)水冷卻水系統(tǒng)的結(jié)垢、腐蝕問(wèn)題一直困擾著企業(yè)生產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)效益提高，無(wú)論用新鮮水、再生水，還是電化學(xué)技術(shù)、水處理劑技術(shù)，都逃不出結(jié)垢、腐蝕的怪圈。

　　21世紀(jì)初，基于多家企業(yè)通過(guò)應(yīng)用多功能阻垢緩蝕劑，實(shí)現(xiàn)短時(shí)間零排放的實(shí)踐，河北奧博逐漸探索出將工業(yè)廢水用作循環(huán)水，從而實(shí)現(xiàn)零排放的技術(shù)創(chuàng)新。他們?cè)趯?shí)踐中發(fā)現(xiàn)，在工業(yè)循環(huán)水冷卻水系統(tǒng)中，是否結(jié)垢、腐蝕的根本性因素是藥劑而不是水質(zhì)。那么，是不是在廢水中加入藥劑就萬(wàn)事大吉呢？答案是否定的。只有諸多細(xì)節(jié)問(wèn)題得到妥善處理，才能達(dá)到預(yù)期效果。

　　以多功能阻垢緩蝕劑應(yīng)用為基礎(chǔ)，河北奧博自主研發(fā)的廢水用作循環(huán)冷卻水零排放處理技術(shù)，遵循廢水處理的厭氧、好氧原理，循環(huán)水處理的螯合、絡(luò)合、晶格扭曲及固液分離的原理，并創(chuàng)新性地將廢水處理與循環(huán)水處理合二為一，實(shí)現(xiàn)了廢水零耗能、零排放，環(huán)境零污染，循環(huán)水設(shè)備零結(jié)垢、零腐蝕、安全運(yùn)行的效果，從而幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)能、安全、環(huán)保、降本、增效。

　　這一處理技術(shù)，通過(guò)實(shí)現(xiàn)水分蒸發(fā)，有機(jī)物被氧化還原成無(wú)機(jī)物，無(wú)機(jī)物超飽和析出成泥渣，重金屬離子成設(shè)備保護(hù)膜，而泥渣不含重金屬是固廢不是危廢，從而達(dá)到企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)境效益的最大化。

　　成立于2003年河南寶碩焦油化工有限公司，是煤焦油加工量居全國(guó)前列、河南首位的化工企業(yè)。2011年，寶碩化工二期項(xiàng)目竣工，當(dāng)?shù)丨h(huán)保局要求該項(xiàng)目必須達(dá)到無(wú)外排廢水的標(biāo)準(zhǔn)，否則不能投產(chǎn)。這種情況下，河北奧博為其量身定制了循環(huán)水零排放解決方案，要求寶碩化工安裝旁濾器降低濁度。該項(xiàng)目投產(chǎn)后，不但實(shí)現(xiàn)了循環(huán)水零排放，水處理設(shè)備也達(dá)到零結(jié)垢、零腐蝕。

　　成立于2001年的寧夏啟元藥業(yè)有限公司，是四環(huán)素和紅霉素原料藥全球三大供應(yīng)商之一。2013年，啟元藥業(yè)因生物制藥廢水處理難以達(dá)標(biāo)，向河北奧博提出制藥廢水用作循環(huán)水零排放的訴求。奧博公司通過(guò)采集廢水樣，試驗(yàn)成功后寫(xiě)出技術(shù)方案，先進(jìn)行了三個(gè)月的試用。試用期間，每個(gè)月打開(kāi)一次換熱器檢查，發(fā)現(xiàn)不僅沒(méi)有結(jié)垢，而且去除了老垢。隨后，河北奧博將這一技術(shù)方案擴(kuò)大到4×15MW發(fā)電機(jī)組的循環(huán)水系統(tǒng)，也沒(méi)有出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。

　　廢水用作循環(huán)冷卻水零排放處理技術(shù)在寧夏啟元藥業(yè)的成功試用，給全國(guó)工業(yè)企業(yè)釋放出一個(gè)積極信號(hào)。隨后，石化、熱電、煤化、鋼鐵、制藥、焦化等行業(yè)企業(yè)紛紛采用該技術(shù)解決廢水處理問(wèn)題，應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛。

　　2018年，中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院副院長(zhǎng)兼總工程師夏青到滄州聯(lián)?；び邢薰菊{(diào)研時(shí)，發(fā)現(xiàn)該公司利用河北奧博多功能阻垢緩蝕劑結(jié)合廢水中微量重金屬離子，在設(shè)備表面預(yù)膜的功能和改變結(jié)垢物質(zhì)晶體形態(tài)成為多面體水渣的功能，無(wú)論何種廢水在自然降溫、降濁后，都可以用作循環(huán)冷卻水的補(bǔ)充水，實(shí)現(xiàn)零排放。

　　近20年研發(fā)實(shí)驗(yàn)、數(shù)十家企業(yè)應(yīng)用實(shí)踐，證明這一阻垢緩蝕劑能使工業(yè)廢水中的“臟”物促成設(shè)備零結(jié)垢、零腐蝕、零結(jié)泥，成為工業(yè)廢水綜合利用最有希望的“突破口”。

　　技術(shù)推廣在實(shí)踐中完善技術(shù)應(yīng)用

　　“循環(huán)水系統(tǒng)零排放是相對(duì)于傳統(tǒng)水處理技術(shù)中為了防結(jié)垢、防腐蝕、防結(jié)泥而采取的排水措施而言的，并非循環(huán)水系統(tǒng)不排泥、不排氣的絕對(duì)零排放。”董兆祥介紹，河北奧博在廢水用作循環(huán)冷卻水零排放處理技術(shù)推廣過(guò)程積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，使技術(shù)應(yīng)用日趨完善。

　　例如，唐山達(dá)豐焦化有限公司是一家從事焦炭危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)的化工企業(yè)，因此在運(yùn)用廢水用作循環(huán)冷卻水零排放處理技術(shù)時(shí)，對(duì)每天的補(bǔ)充水和循環(huán)水的水質(zhì)化驗(yàn)都做了十分詳盡的數(shù)據(jù)記錄。達(dá)豐焦化每?jī)芍艽蜷_(kāi)一次換熱器檢查，發(fā)現(xiàn)在循環(huán)水水質(zhì)越差，特別是氯離子（Cl-）越高的情況下，設(shè)備的處理效果反而越好——這種現(xiàn)象顛覆了以往人們對(duì)工業(yè)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)“氯離子含量高設(shè)備一定腐蝕”的認(rèn)知。

　　對(duì)此，河北奧博的研究結(jié)果是，氯離子含量的確是導(dǎo)致設(shè)備腐蝕的一種因素，但是在工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)中，氯離子含量是陰離子高，陽(yáng)離子也高，而陽(yáng)離子含量高會(huì)導(dǎo)致重金屬離子增多，使用多功能阻垢緩蝕劑后，絡(luò)合水中微量重金屬離子成為設(shè)備保護(hù)膜，重金屬高價(jià)陽(yáng)離子膜可以抵御高氯離子、高硫酸根的腐蝕。因此水質(zhì)越差，設(shè)備越不腐蝕，而且預(yù)膜效果越好。

　　此外，濟(jì)鋼化工廠、東昌焦化有限公司、金華焦化有限公司運(yùn)用廢水用作循環(huán)冷卻水零排放處理技術(shù)時(shí)，選擇直接把剩余氨水補(bǔ)入循環(huán)水泵入口處，但循環(huán)水系統(tǒng)卻沒(méi)有產(chǎn)生氨味。原來(lái)，剩余氨水補(bǔ)入循環(huán)水泵經(jīng)過(guò)換熱器時(shí)，循環(huán)水的溫度升高，水中氧含量降低，從水中逃逸的氧與氨氮結(jié)合，形成硝酸根和亞硝酸根，致使循環(huán)水的氫離子濃度指數(shù)（pH值）低于補(bǔ)充水的pH值。

　　在應(yīng)用中尋求結(jié)果，在實(shí)踐中總結(jié)理論，諸多成功案例極大地顛覆了傳統(tǒng)廢水處理和循環(huán)水處理理念。“實(shí)踐一再證明，循環(huán)水氯離子含量越高的循環(huán)水系統(tǒng)，設(shè)備的預(yù)膜效果越好，越不腐蝕。”董兆祥說(shuō)，“一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)的出現(xiàn)，不僅要與傳統(tǒng)的方法、理論相搏，而且會(huì)對(duì)從業(yè)者的利益獲得方式進(jìn)行調(diào)整。這對(duì)河北奧博來(lái)說(shuō)是一種洗禮和鍛煉，讓我們自主研發(fā)的技術(shù)體系在實(shí)踐中變得更為完善和豐滿(mǎn)。”

　　標(biāo)準(zhǔn)制定助力企業(yè)節(jié)水降本增效

　　2019 年，河北省邯鄲市市場(chǎng)監(jiān)管局對(duì)河北奧博自主研發(fā)的廢水用作循環(huán)冷卻水零排放處理技術(shù)進(jìn)行深入調(diào)查，經(jīng)專(zhuān)家研究，批準(zhǔn)河北奧博企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)成為邯鄲市地方標(biāo)準(zhǔn)；2021 年，河北省標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)組織專(zhuān)家對(duì)邯鄲市地方標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，批準(zhǔn)為團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。

　　此后，廢水用作循環(huán)冷卻水零排放處理技術(shù)繼續(xù)為助力各行業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水資源化利用做出貢獻(xiàn)。

　　2024年2月，主要生產(chǎn)聚氯乙烯樹(shù)脂、燒堿的大型國(guó)有企業(yè)滄州聚隆化工有限公司開(kāi)始采用河北奧博廢水資源化利用技術(shù)，將氧氟化廢水作為23萬(wàn)噸循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水，并投加多功能阻垢緩蝕劑、加強(qiáng)型緩蝕預(yù)膜及殺菌滅藻沾泥剝離劑，運(yùn)行三個(gè)月來(lái)實(shí)現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)不排水，打開(kāi)換熱器檢查，循環(huán)水設(shè)備無(wú)新的結(jié)垢、無(wú)新的腐蝕，并且除銹效果明顯，重金屬離子預(yù)膜良好的效果。

　　2024年5月，全球化運(yùn)營(yíng)的化工新材料公司萬(wàn)華化學(xué)集團(tuán)為解決氣化爐灰水系統(tǒng)結(jié)垢問(wèn)題，將日用量達(dá)810公斤的河北奧博多功能阻垢緩蝕劑投加到煙臺(tái)萬(wàn)華化學(xué)汽化爐一期裝置氣化灰水系統(tǒng)澄清槽至灰水槽的溢流管線，測(cè)試60天到大修停車(chē)結(jié)束。年度大修后檢查，測(cè)試前放入灰水槽浸泡的鋼板沒(méi)有腐蝕痕跡、沒(méi)有結(jié)垢，運(yùn)行中灰水排放由原來(lái)的每小時(shí)70-90立方米減少到20-40立方米，在節(jié)約水資源的同時(shí)節(jié)約了藥劑用量，并且灰水槽不再結(jié)新垢，下游管線設(shè)備結(jié)垢也略有松軟，說(shuō)明多功能阻垢緩蝕劑效果較優(yōu)。

　　此外，一些企業(yè)用反滲透濃鹽水、燒結(jié)脫硫廢液、高爐煤氣冷凝水進(jìn)行高爐沖渣，設(shè)備經(jīng)常為結(jié)垢、腐蝕。“2019年以來(lái)，十多家鋼鐵企業(yè)采用河北奧博技術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)了設(shè)備零結(jié)垢、零腐蝕。”董兆祥說(shuō)，“有的企業(yè)投資幾千萬(wàn)元購(gòu)置污水處理設(shè)備，使廢水達(dá)到再生水回用標(biāo)準(zhǔn)后用作高爐沖渣水，處理一噸廢水的運(yùn)行費(fèi)用達(dá)70元以上；而采用奧博技術(shù)的企業(yè)，不但省去了巨額設(shè)備投資，處理每噸廢水的運(yùn)行費(fèi)用也僅在7元左右。”為了把在與企業(yè)、專(zhuān)家交流過(guò)程中遇到的每個(gè)問(wèn)題講清楚，河北奧博特意編寫(xiě)了《廢水用作循環(huán)冷卻水零排放處理技術(shù)問(wèn)答（100 問(wèn)）》，并把應(yīng)用該技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中可能出現(xiàn)的氣味、固廢、堵塞、飄鹽等問(wèn)題，編寫(xiě)成預(yù)防措施、應(yīng)急預(yù)案和用戶(hù)須知，提醒用戶(hù)未雨綢繆早做準(zhǔn)備，防患于未然。

　　“我們將繼續(xù)努力，使廢水用作循環(huán)冷卻水零排放處理技術(shù)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)為國(guó)家推薦標(biāo)準(zhǔn)，引領(lǐng)更多企業(yè)廢水資源化，從廢水處理難、利用難、排放難，循環(huán)水設(shè)備不結(jié)垢難、不腐蝕難的困惑中解放出來(lái)，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)能、安全、環(huán)保、降本、增效綜合效益的全面落地。”董兆祥說(shuō)。

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