全國投資規(guī)模最大的工業(yè)園區(qū)污水處理項目——山西合成生物產(chǎn)業(yè)生態(tài)園綜合污水處理及再利用項目（以下簡稱太原水處理項目）正在有序建設(shè)中。“整個項目工藝裝置預計今年11月份全部建成，12月底達到整體聯(lián)合調(diào)試條件。”污水處理廠項目經(jīng)理劉國冰介紹。

據(jù)了解，作為總投資超過600億元的山西合成生物產(chǎn)業(yè)生態(tài)園基礎(chǔ)設(shè)施配套項目，太原水處理項目于2020年10月正式開工，總投資21.38億元。項目填補國內(nèi)大規(guī)模高鹽廢水“零排放”技術(shù)空白，建成后可實現(xiàn)日污水處理量約14.4萬噸，日蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)生氯化鈉和硫酸鈉以及雜鹽達400噸，中水回用率75%。

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所謂“零排放”，是通過污水處理技術(shù)，對工業(yè)廢水進行再利用，并且通過分鹽技術(shù)，將廢水中的鹽類和污染物進行結(jié)晶，再進行無害化處理、資源化利用，最終實現(xiàn)無任何廢液排出工廠。

目前，零排放能夠最大限度地保護環(huán)境，且能高效回收利用水資源，但投資和運營費用相對較高。因此，我國實施工業(yè)污水零排放的企業(yè)大多集中于污染嚴重的煤化工產(chǎn)業(yè)，而作為零排放的關(guān)鍵技術(shù)，分鹽的應用案例更是少之又少。

“山西合成生物產(chǎn)業(yè)生態(tài)園建成投產(chǎn)后，太原水處理項目要處理約20家企業(yè)的全部污水。而在此之前，國內(nèi)同類項目的日處理量普遍在10萬噸以下。如此巨大的污水規(guī)模，對如何保證項目順利運轉(zhuǎn)以及最大限度地保護生態(tài)環(huán)境提出了挑戰(zhàn)。”中鐵建發(fā)展集團項目負責人介紹。

據(jù)了解，太原水處理項目由三個部分組成——污水處理廠、中水回用廠、蒸發(fā)結(jié)晶廠。污水進入污水處理廠后首先進行預處理，通過加藥過濾，讓污水快速沉淀；然后根據(jù)水質(zhì)的不同，進行水解酸化、深度厭氧等生化處理。經(jīng)過處理后，污水變成了可利用的廢水。廢水進入中水回用廠后，利用超濾反滲透裝置進行處理，去除重金屬離子等有毒有害物質(zhì)。中水回用有75%的回收率，剩下的25%廢水要進入蒸發(fā)結(jié)晶廠。

污水回用工藝技術(shù)

“25%這部分的廢水含鹽量高達10公斤/立方米，是海水的3倍以上。如果將這些廢水排放到周邊用地上，排放區(qū)將多年寸草不生。因此，必須借助分鹽技術(shù)，實現(xiàn)廢水零排放。”項目負責人表示。

項目開工后，技術(shù)團隊發(fā)現(xiàn)，最大的挑戰(zhàn)是沒有可借鑒的經(jīng)驗和學習的案例。“技術(shù)難度沒法量化，但挑戰(zhàn)是真實存在的。就分鹽量來說，國外的分鹽工藝每小時處理水量在60噸～80噸，而太原水處理項目達到了240噸，每天分鹽量為400噸，是同類型企業(yè)的7倍以上。”中鐵建發(fā)展集團水處理及再利用領(lǐng)域技術(shù)專家黃祁表示。

黃祁是“冷析法高鹽廢水處理方法”等專利技術(shù)的發(fā)明人，具備豐富的技術(shù)、管理經(jīng)驗。2008年，他第一次接觸到分鹽技術(shù)。在黃祁的帶領(lǐng)下，技術(shù)團隊歷時8個月，通過100次不同小試、中試，終于攻克分鹽難關(guān)，實現(xiàn)廢水零排放。

“根據(jù)不同污水處理廠中氯化鈉與硫酸鈉比例的不同，通過熱法（多效蒸發(fā)結(jié)晶）與冷法（冷凍結(jié)晶）相結(jié)合，分離出硫酸鈉與氯化鈉兩種副產(chǎn)品，再通過適量排放結(jié)晶母液降低硝酸根及有機物、氟、硅等雜質(zhì)對分質(zhì)鹽品質(zhì)的影響，從而得到分鹽并保證硫酸鈉與氯化鈉的品質(zhì)。”黃祁介紹道。

污水處理及廢水零排放效果圖

據(jù)了解，為打造中國鐵建綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)，挑戰(zhàn)更多環(huán)保領(lǐng)域的“新課題”，中鐵建發(fā)展集團近年來著力加強技術(shù)和人才儲備建設(shè)。2021年12月，中鐵建發(fā)展集團、中國市政工程華北設(shè)計研究總院及北京工業(yè)大學城鎮(zhèn)污水深度處理與資源化利用技術(shù)國家工程實驗室共同組建成立“水處理技術(shù)研究中心”。

中鐵建發(fā)展集團有關(guān)負責人介紹，在三方聯(lián)合的產(chǎn)學研水處理技術(shù)創(chuàng)新平臺的推動下，集成創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新、自主創(chuàng)新正在緊鑼密鼓的開展，未來水處理相關(guān)技術(shù)成果將會陸續(xù)轉(zhuǎn)化落地，在推動技術(shù)創(chuàng)新的同時，也將為行業(yè)、為企業(yè)培養(yǎng)輸送水處理人才，促進行業(yè)發(fā)展。