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              實現制漿廢水零排放的膜處理技術
              中國紙業網造紙廠設備:2020-2-29 7:01:26 造紙機械|衛生紙機|銅版紙|瓦楞紙|制漿廢水零排放
                作為國家科學技術進步獎二等獎的獲獎項目“面向制漿廢水零排放的膜制備、集成技術與應用”由南京工業大學邢衛紅教授作為第一完成人,旨在致力于實現制漿廢水零排放和綜合利用,破解制漿廢水零排放這一國際難題。本文主要對該項目的關鍵創新點進行梳理介紹。

              傳統制漿造紙工業屬于高耗水、高排放的行業,其中制漿廢水污染物成分復雜,較難實現廢水資源化回收利用,多數是達標處理后排入大海、河流。2012年,因江蘇王子制紙有限公司的制漿廢水排海問題,引發了“啟東”群體事件,迫切需要通過科學技術實現制漿廢水零排放與綜合利用。 


              面向此重大需求,邢衛紅項目組研發出以多膜集成為核心的制漿廢水零排放新工藝,實現了制漿廢水的資源化利用,于2014年實施了4萬噸/日的全球首套膜法制漿廢水零排放示范工程,以科技的手段解決了社會發展問題。在國家、江蘇省等科技項目支持下,攻克了基于核心膜材料制備、膜污染控制、多膜集成工藝等制漿廢水零排放關鍵技術,形成以下創新點: 

              (1)發明了兩親共聚物成膜方法,研制出超親水高強度特種超濾膜,實現了工業化生產與規?;瘧?。創造性地將聚偏氟乙烯(PVDF)為主體相的兩親共聚物引入到PVDF均聚物鑄膜液,使親水組分在成膜過程中遷移至膜孔和表面,產生自發親水特性;通過調節分子鏈之間的纏結作用,使得膜材料具有永久親水性;通過蒸汽誘導相分離與非溶劑誘導相分離過程耦合,實現了超濾膜微結構的精準調控,解決了制漿廢水處理中超濾膜易污染和斷絲問題,提高了運行穩定性。

              (2)開發出水質軟化與反滲透膜污染協同控制技術,提高了反滲透膜的水回收率,延長了膜清洗周期。發明了高鹽體系膜污染控制與清洗方法,建立了反滲透膜隔網與膜分離性能的關系,發明了堿性木質素改性反滲透膜的方法,提高了反滲透膜抗污染的能力;開發出水質軟化與反滲透膜污染協同控制技術,將反滲透膜的水回收率從70%提高到90%以上,降低反滲透膜脫鹽過程藥劑消耗40%,解決了反滲透膜用于工業廢水處理過程水回收率低的問題,有效降低了膜系統的運行成本。 

              (3)以多膜集成為核心,發明了膜法制漿造紙廢水零排放技術工藝包,實施了全球首套膜法制漿廢水零排放工程。按化工產品生產方法“吃干榨凈”制漿尾水,發明了“高效預處理-多膜集成-高效蒸發結晶”等為一體的制漿廢水資源化處理技術工藝包,在南通實施4萬噸/日處理規模的制漿廢水零排放工程,獲得凈化水及工業鹽、干泥等副產物,實現資源化利用。工程投資成本和運行成本為原排海工程的50%左右,以科技解決了“啟東”群體事件,得到黨和國家領導人、各級政府和社會各界的充分肯定。 


              項目執行期間,獲得中國發明專利30件,發表論文22篇。完成單位項目成果轉化累計新增產值超過4億。推廣應用到制漿造紙、化工、印染、有色等行業,累計減排廢水1.3億噸,產生顯著經濟效益;項目成果挽救了投資19億美元的江蘇王子公司,近4年該公司新增經濟效益累計80億,同時避免了地方政府百億元經濟賠償,為經濟和社會發展做出重要貢獻。 

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