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废水处理新技术！降低污染物亲水性，来实现高效去除

环保圈 · 公众号 · · 2024-07-04 17:00

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作品来源：环保圈

作者：伏波望族

每年环博会，“环保圈”都希望寻找一些新技术、新亮点，为行业提供更多价值。

但总的来说，环保这个行业还是比较传统的，技术稳定，创新较少，大多数创新也只是针对原有技术的“小修小补”。

不过，在今年6月举行的第5届中国环博会成都展上，我们有幸发现了工业废水处理领域的一种新技术。它独辟蹊径， 通过降低废水中污染物的亲水性，来实现去除污染物的目的 。

相对于传统方法， 它克服了一些高浓度工业废水可生化性差的难点，反应时间短，基建成本低，运维管理简单 。目前，该技术已经在 制革废水、垃圾渗滤液、石油天然气开采、焦化、煤化工 等行业有过应用。

这项新技术到底是什么？它又有怎样的运作模式？6月27日，“环保圈”专访了浙江坤泽环境科技有限公司（下称“坤泽环境”）董事长助理赵中琦，请他为我们详细介绍了这项新技术。

▼ 浙江坤泽环境科技有限公司董事长助理赵中琦接受“环保圈”专访

降低 污染物的亲水性

使其变得 “疏水”

坤泽环境，成立于2021年，是一家专业从事环保技术研发、设备生产制造、环保技术咨询为一体的新势力环保公司。

事实上， 他们主要承接的是中国工程院院士、四川大学石碧教授主持的 “工业废水高效净化及循环利用技术”的产业化项目 。公司研发团队由石碧院士领衔，并担任首席科学家，还汇聚了四川大学周建飞教授、唐余玲副研究员、程鑫副研究员等杰出人才，目前拥有博士后3名，博士5名。

▼ 图片来源：坤泽环境

什么是“工业废水高效净化及循环利用技术”？它基于的是 “降低工业废水中污染物亲水性来实现去除工业废水中污染物” 这一学术理念，突破了工业废水高效净化及循环利用的技术难点。

▼ 浙江坤泽环境科技有限公司在中国环博会成都展上的展台。图片来源：坤泽环境

原来，石碧院士团队此前长期专注于皮革研究，在研究皮革清洁生产的过程中，就发现通过一些药剂，可以降低 水中污染物质的亲水性，使其变得 “疏水”，从而在水中形成沉淀物质，然后再通过物理的办法分离出来，最终达到去除污染物的目的 。

具体来讲，它又由 “高效集成技术” 和 “沸腾床技术” 两部分组成。

首先是“高效集成技术”。其核心是“分子捕捉反应技术”，大家知道，工业废水中的有机污染物主要以溶解性、强亲水性的形态存在，色度较深，通常难以采用常规方法处理。

而针对不同行业的工业废水中有机污染物的组分及含量，石碧院士团队对各组分有机污染物的结构及化学特性进行了表征分析，然后又针对性地开发了绿色、高效、普适性的系列分子捕捉剂。

这样一来，分子捕捉剂中的特征官能团与溶解性有机物基团发生特异性反应后，就可以封闭有机物的亲水基团，降低可溶性污染物的亲水性，从而形成不溶于水的沉淀物，实现高效去除的目的。

其次是“沸腾床技术”。针对高效反应处理后所形成的沉淀物颗粒小、质量轻，难以采用常规设备分离等难题，石碧院士团队又开发了高效、节能的沸腾床分离设备，利用填料对水中的颗粒物进行拦截，从而实现“固液分离”。

他们的沸腾床分离设备主要是在设备顶部设计了一个旋流器，可以通过颗粒自转实现高效反洗，促进床层介质的再生 。该设备可以实现细小颗粒物的高效分离，具有效率高、能耗低的特点。

总之， “工业废水高效净化及循环利用技术”是一种新的技术思路，与传统的工业废水处理技术有很大区别 。

正是由于其创新性，今年 5 月，坤泽环境也顺利通过了 2024 年第一批浙江省科技型中小企业认定 。

同时，2023年7月8日，中国轻工业联合会在河北省辛集市组织召开了“面向制革污水循环利用的污染物高效络合-沸腾床分离集成技术及应用”科技成果鉴定会。该项目成果由坤泽环境与四川大学等共同完成，中国工程院侯立安院士担任主任委员，杨志峰院士担任副主任委员。经专家组鉴定，评价“ 该项技术成果在制革染整污水中铬络合物及溶解性有机物高效去除方面创新突出，达到国际领先水平，突破了制革污水深度处理与资源化循环利用的行业痛点和技术瓶颈，具有良好的社会、经济效益和推广应用前景 ”。

先定向进行分析

再针对性地投加药剂

与技术创新相配套，坤泽环境还有 “污染物分析 + 定制药剂”模式（即 Contaminants Analysis & Customized Reagents ，简称 CA&CR ），适用于高盐高难度有机废水处理与零排放中的应用。

赵中琦表示，虽然“工业废水高效净化及循环利用技术”起源于皮革废水处理，但却不限于此，还可以应用到很多其他领域， 目前在制革废水、垃圾渗滤液、石油天然气开采、焦化、煤化工等行业都有应用 。

而为了适应不同行业的不同废水特性， 石碧院士团队目前已经成功研制出 20 多种的系列分子捕捉剂 。

在实际操作中，他们会针对不同行业工业废水中有机污染物的组分及含量，先对各组分有机污染物的结构和化学特性进行表征分析，然后再针对性地选择特定的分子捕捉剂，从而 “对症下药” 。

这一模式，也就是坤泽环境的“污染物分析+定制药剂”模式。

“不同的工业废水水质是不一样的，就算是同行业的工业废水，也会有很大差别。所以 一般都是客户先把水样拿过来，我们进行定性定量的分析，评估废水组分，确定药剂方案。这样就能做到一个更好的处理效果和经济性。 ”赵中琦说。

▼ 坤泽环境技术骨干、四川大学周建飞教授在中国环博会成都展上作报告。图片来源：坤泽环境

例如，坤泽环境在四川彭州有一个石油天然气开采压裂返排液处理的案例。 压裂返排液是油气田压裂作业后返排出的一种含有固相的液体 ，主要成分为瓜胶、防腐剂、破胶剂、石油类及其他各种化学添加剂，呈现出“三高”（高COD值、高稳定性、高粘度）的特征，废水黏度大、悬浮物含量高、含油量高、含化学添加剂量大且种类多（含量约占压裂液总量的1%～2%）、稳定性高，处理难度非常大， 被业界普遍认为是最难处理的工业废水之一 。

具体到四川彭州这个项目，由于受到所处地理位置和地质等因素的影响，其产出的压裂返排液较其他项目更难处理，污水含油量和悬浮物SS都异常高，均达到了10000mg/L以上，且该废水乳化现象特别严重，呈现出乳白色，难以通过以往常规的方法将其处理到回注指标。

为此，项目方委托坤泽环境进行处理，并要求达到回注指标（含油＜30mg/L，SS<15mg/L，粒径中值<3um）。

接手项目后，坤泽环境对该废水进行了分析，然后针对性地选择了他们自己开发的系列分子捕捉剂。废水先进入调节池均匀水质，然后进入分子捕捉反应单元，通过加入针对性的分子捕捉剂，反应一段时间后再进行沉淀分离。上部清水可以达标排放，下部污泥则经过压滤脱水后外运处置。

最终，经过坤泽环境处理后的出水，已经能够稳定达到出水水质要求，含油量也从 10000mg/L 下降到了 15mg/L 以下。

除了能够达标排放，坤泽环境还极大地节省了客户成本。过去因为传统技术处理不了的那些废水只能作为危废来处置，每吨的处理成本高达几千元。 而现在采用坤泽环境的技术，每吨的处理成本只有原来的 1/ 5 左右 。

“如果采用传统工艺来处理，肯定需要上马一大堆流程、设备等，但我们只用投加药剂的办法就达标了，业主都觉得很惊讶。”赵中琦说，“目前业主单位对我们也是挺满意的。”

只需 5-30 分钟即可反应完成

建设成本低，管理简单

综合来看，坤泽环境的这项新技术主要有3方面优点。

第一，处理剂的针对性。

由于他们是先对不同工业废水中有机污染物的种类和特点进行分析，然后再针对性地选择特定处理试剂，选择性地去除废水中污染物，所以处理剂更有针对性。

“因为传统工艺是有一些局限的，比如对于浓度很高的水，它的可生化性就会比较差。或者某些高盐废水，也会对微生物的生化反应有抑制作用。” 赵中琦说，而坤泽环境的技术则可以不受水中盐分的影响，只关注污染物成分和有机物成分，定向进行捕捉。

第二，固液分离设备的高效性。

处理剂与废水中有机污染物反应后，会形成微溶或不溶于水的沉淀物，该沉淀物具有质量轻、体积小，不易沉降等特点，再使用配套的沸腾床分离设备，就可实现固液两相高效分离，分离效率高，同时滤料的再生效果也比较好。

“一般生化池的反应时间至少需要 8 个小时，而我们从进水到出水，基本上在 5-30 分钟之内就能够反应完成了。” 赵中琦说。

第三，不增加基建，建设成本低，管理简单。

由于只需要通过加药、反应、沉淀的化学方法进行污水处理，所以他们的设备投资相对于传统的生化处理、高级氧化和膜处理工艺更加简单，建设成本比较低。同时，因为设备相对简单，所以运维管理也很简单便捷。

“传统的生化处理需要建设很大体量的设施，成本比较高。而我们只需要新建几套加药装置，一个反应池、一个沉淀池就可以了。如果业主单位原来就有沉淀池，那成本还可以进一步减少。” 赵中琦说。

▼ 赵中琦在中国环博会成都展上演讲。图片来源：坤泽环境

在商业模式上，坤泽环境现在主推托管运营的模式。 坤泽环境负责提供污水处理设备 + 技术 + 污水处理运营的系统托管运营服务，客户只需要按照水量进行付费即可 。

“我司积极响应国家“双碳”政策，结合自身独特的技术特点，致力于深耕高难度工业废水处理领域，作为高难度工业废水处理新势力，我们愿与新老朋友携手，共同为高难度工业废水治理破局作出更多贡献！”赵中琦说。

目前，坤泽环境仍处于 大力进行 市场推广 的 阶段，希望借助各个平台，让大家了解到他们的新技术。 长远来看，他们也希望能够做到上市，实现更高的目标。

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