科技部正式發(fā)布的《國家綠色低碳先進技術成果目錄》包括18項水污染治理技術、15項大氣污染治理技術、23項固廢處理技術等共85項先進技術成果。
1. 技術名稱
高鹽高濃度氨氮廢水氣態(tài)膜法處理技術
2. 適用范圍
高鹽、高氨氮廢水處理。
3. 技術內(nèi)容
3.1 技術原理
該技術基于氣態(tài)膜法的關鍵工藝技術，開發(fā)了活性炭吸附—金屬基助凝脫水去除膠質(zhì)體技術吸附廢水中的膠體，并通過金屬基助凝劑高效絮凝脫水；發(fā)明了次氯酸鈣深度氧化COD 并協(xié)同除氟技術協(xié)同深度脫除 COD 和氟；發(fā)明了弱堿條件下金屬離子硅基吸附去除材料，形成了與氣態(tài)膜法匹配的預處理技術。研制了抗污染、再生性能高的膜絲材料，利用氣態(tài)膜透氣不透水的特性高效脫除氨氮，同時回收氨氮，生產(chǎn)副產(chǎn)物硫酸銨。工藝分為五個工段：酸性過濾、中和沉淀、堿性過濾、膜處理、污泥濃縮。氨氮濃度可從進水 10000mg/L左右去除至＜15mg/L，單支膜最大脫氨率可達 1.77%。工藝流程如圖 1 所示。
3.2 主要創(chuàng)新點
（1）基于活性炭與膠體電性相吸和活性炭的微孔吸附機制，金屬離子與活性炭粉共沉淀的機理，發(fā)明了利用活性炭源頭吸附廢水中的膠體，并通過金屬基助凝劑高效絮凝脫水去除膠體的工藝。
（2）通過物相特性研究，揭示了 COD 對膜絲的損傷機制和氟化物在膜絲表面結垢的特征。發(fā)現(xiàn)次氯酸鈣能深度氧化降解 COD 并同步除氟的雙效功能，開發(fā)了基于氟離子調(diào)控的非均相催化次氯酸鈣氧化協(xié)同深度脫除 COD、除氟技術。
（3）研究了金屬離子在堿性條件下的去除規(guī)律，基于金屬螯合的去除機理，合成巰基改性硅基吸附材料，實現(xiàn) pH8～9條件下金屬離子的高效去除，解決了強堿條件下去除金屬造成氨逃逸和金屬氨絡合的難點。
（4）研究了膜絲孔徑對透氣過濾影響的規(guī)律、高氨脫除放熱變化規(guī)律及膜絲性能衰減規(guī)律，發(fā)明了恒張力卷繞紡絲—連續(xù)拉伸成孔—長壽命改性—膜絲編織的制備新方法，得到高效散熱—大孔徑分布率高的膜材料，研制了強化傳質(zhì)的高抗污染膜組件。
4. 污染治理或環(huán)境修復效果
膠體去除率＞99%，活性炭粉絮體面積提高 64～672 倍；COD、F-協(xié)同脫除，COD＜60mg/L、F-＜10 mg/L；pH 8～9 條件下，金屬離子去除率＞99%；氨氮去除率＞99%，硫酸銨回收率＞99%。處理后的廢水用于鋼廠鋼渣沖洗，不外排，產(chǎn)生的廢氣經(jīng)收集凈化后達標排放。
5. 技術示范情況
該技術已應用于農(nóng)藥、危廢、垃圾滲濾液處理及電廠、印染、鋼鐵等多個行業(yè)，推廣應用 22 項高濃度氨氮廢水治理工程。
寶鋼湛江鋼鐵有限公司煉鐵廠燒結制酸廢水增設膜處理設施項目，處理規(guī)模 192m3/d，采用該技術處理后的廢水懸浮物、金屬離子（總鐵、總鋅、總銅、總砷、六價鉻、總鉻、總鉛、總鎳、總鎘、總汞）濃度滿足國家《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準》（GB13456-2012）要求，懸浮物平均去除率 98.5%，COD 平均去除率 97%，出水氨氮濃度＜15mg/L，達到廢水外送沖洗鋼渣要求。含硫炭粉、金屬離子沉淀污泥、氟化鈣可返回燒結進行焚燒，廢水中的氨氮可轉(zhuǎn)化為硫酸銨，整個系統(tǒng)無副產(chǎn)物產(chǎn)生。
6. 投資估算
寶鋼湛江鋼鐵有限責任公司煉鐵廠燒結制酸廢水增設膜處理設施工程建設投資約 1600 萬元。
7. 投資回收期
寶鋼湛江鋼鐵有限責任公司煉鐵廠燒結制酸廢水增設膜處理設施靜態(tài)投資回收期約 1 年。
8. 技術成果轉(zhuǎn)化推廣前景
該技術可用于鋼鐵廠燒結活性炭煙氣脫硫制酸廢水處理，也可用于冶金、電力、石化、水泥等行業(yè)產(chǎn)生的脫硫廢水和工業(yè)廢水處理，具有廣闊的市場前景和良好的環(huán)境效益。
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