高效實施國家重大環保專項 引領環保科技創新發展潮流
引 言
“沒有一個清潔美好的環境，再優裕的生活條件也無意義。”——世界著名環境科學專家曲格平如是說。藍天、綠地、碧水，清潔、安寧、宜人環境，是全人類共同的渴望，也是人類可持續發展的基本要求。
然而，隨著社會的發展，人類生活水平逐漸上升，環境保護落后于社會發展。目前困擾人類的環境問題主要有大氣污染、水質污染、噪聲污染、食品污染、不適當開發利用自然資源這五大類，這五大類污染威脅著地球的生態平衡，制約著經濟和社會的可持續發展。
因此，加強環境保護，減少污染物排放，治理污染問題，刻不容緩。在我國環保事業發展的過程中，有一部分環保企業和從事環境科學研究的科技先鋒，在環保科技上引導前沿，將自主研發的具備國際領先水平的技術應用于污染物減排、治理污染和環境保護，為我國環保科技創新發展做出了卓越貢獻。中電環保股份有限公司(以下簡稱：中電環保)便是其中的杰出代表之一。
中電環保是南京市首家創業板上市公司，是環境綜合治理服務商，秉承“誠信、卓越、創新”的發展理念，致力于科技人才團隊建設、新技術研發和產業創新。中電環保憑借國內領先的環保水處理技術和成熟的項目管理經驗，完成了許多大型、復雜、質量優良的工業水處理工程。客戶已遍及全國并走向海外，服務客戶包括：五大發電集團、中核總公司、中廣核、揚子巴斯夫、安慶石化、中石油、神華集團、中鹽公司、寶鋼集團以及巴基斯坦、印度、土耳其、越南、孟加拉、印尼、波黑等數十項境外項目。浙江嘉興廢污水處理零排放、寧夏西夏熱電市政中水回用等多項工程被評為國家級環保示范工程。
石化行業是國民經濟重要的支柱產業和基礎產業，同樣也是用水和污染物排放大戶。近年來，水資源短缺的現狀給石化行業的發展帶來了嚴峻的挑戰，同樣大量的石化廢水排放對環境造成了威脅，廢水排放標準愈來愈嚴格，這也給石化廢水處理帶來了沉重的壓力。基于這樣的背景，中電環保董事長王政福，董事、總經理朱來松，總工程師袁勁梅都是環保科技方面的專家，他們帶領中電環保，與南京大學、華東理工大學、南京工業大學、中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院、南京大學鹽城環保技術與工程研究院等高校、研究院所緊密合作，成功申報了國家科技重大水專項“重點流域石化廢水資源化與‘零排放’關鍵技術產業化”課題，并牽頭創建了石化廢水處理與資源化及成果推廣產業技術創新戰略聯盟，在該課題的研發中取得了輝煌成果，多年來在淮河、海河、太湖等流域水污染治理方面成效顯著，受到國家領導及業內專家的高度贊譽。
實施國家重大水專項石化廢水產業化課題
基于我國石化行業面臨水資源短缺和廢水難治理的現狀，中電環保聯合南京大學、華東理工大學、南京工業大學、中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院、南京大學鹽城環保技術與工程研究院承擔了國家科技重大水專項“重點流域石化廢水資源化與‘零排放’關鍵技術產業化”課題并進行了實施。
本課題針對我國石化行業廢水處理難度大、工藝復雜、設施穩定達標運行困難、資源回收利用率低等問題，形成集“除油、除濁、脫氮”等功能于一體的提標改造集成技術和脫鹽的回用集成技術、各關鍵技術系列化、標準化成套裝備，并通過示范工程建設，實現石化行業廢水“節水減排”和“零排放”，推動產業升級。
同時，通過優化“跨省區、跨流域”的“政產學研用”創新體系及運行機制，圍繞“工業源節水減排、廢水資源再生利用”的目標創建國家級協同研發、創新集成“石化廢水處理與資源化及成果推廣產業技術創新戰略聯盟”，通過聯盟的作用，關鍵技術得到了推廣應用，加快了集成技術在石化行業內的產業化，支撐重點流域污染物減排、水環境改善，并為重點流域水專項“十三五”項目水生態系統健康的發展目標奠定堅實的基礎和技術支持。
關鍵技術突破
經過中電環保及與其合作的高校、科研院所等子課題單位的共同努力，圍繞石化廢水“除油、除濁、除氮、脫鹽”處理單元，研發了多項石化廢水提標改造和回用處理技術、產品與裝備。基于以上研究成果，發表論文17篇、申報專利34項、申報軟件著作權2項;實現了膜脫鹽軟化單元、水處理藥劑、脫氮磁性樹脂、生物菌劑等設備及產品的系列化及標準化。
提標改造處理技術、產品與裝備包括：微旋流除油、除濁技術與設備，模塊化高效聚結除油技術與設備，高效微生物脫氮菌劑，臭氧催化氧化劑，深度脫氮磁性樹脂等。
1.微旋流除油和模塊化高效聚結除油技術與設備。針對石化含油廢水，研發了微旋流除油技術與設備，實現液液分離，設備出口含油不超過100mg/L;在此基礎上，研發了模塊化高效聚結除油技術與設備，可在3 min內完成污水除油過程，出口石油類不超過20 mg/L，相比較進口除油設備造價低約30%。上述兩種技術均可使分離聚集油實現資源化回用。據了解，模塊化深度聚結除油技術國內外無相關研究應用報道，因此具有良好的應用前景。
2.微旋流除濁技術和裝備。針對石化含濁廢水，研發了微旋流除濁技術和裝備，實現固液分離，和其它技術相比具有分離效率高、設備體積小、適合長周期運轉的特點。該技術與設備，可實現出口SS濃度不超過50 mg/L，適用于DMTO裝置急冷廢水的處理，實現廢水的資源化回用。
3.高效生物脫氮菌劑。開發的高效脫氮菌劑與國際某硝化菌劑相比，去除速率比國外產品高10~40%;與國內某硝化菌劑相比，氨氮去除率可達到90%以上，總氮濃度可降至15 mg/L以下。目前，高效生物菌劑已建立了菌種的長期保藏方法和批量生產方法，開發了與高效菌相配套的脫氮工藝技術。該高效菌實現了15 t規模的放大培養，2014年底完成了工業應用試驗(120 t/小時)，并穩定運行一年以上，在2016年通過了中國石油化工股份有限公司科技部成果鑒定。
4.臭氧催化氧化催化劑。針對石化難降解廢水，研發了臭氧氧化催化劑。該催化劑可實現出水COD小于30 mg/L，滿足最為嚴格的排放標準要求，比國產某型參比催化劑提高20%以上，具有較強的推廣價值。臭氧催化氧化劑擬在金陵石化、天津石化等石化企業的外排污水深度處理提標改造中應用;其中金陵石化的技術方案已經通過中國石油化工股份有限公司科技部組織的技術評議，正在完善可行性研究報告。
5.深度脫氮磁性樹脂。開發的深度脫氮磁性樹脂與國內外傳統產品相比，其接觸時間縮短1倍以上，使相同處理水量的傳統固定床吸附工藝的占地面積減小1倍以上，設備制造成本也減少了50%左右。而且，該樹脂對硝酸鹽的選擇性較高，更適用于高鹽體系中硝酸鹽的去除，對廢水的深度處理具有重要的推廣應用價值。目前，已形成磁性樹脂企業標準2項，在江蘇濱海建設一條年產100噸的新型磁性樹脂生產線，該生產線正擴大至年產300噸。
回用處理技術、產品與裝備包括：低污染膜組合技術與裝備、無磷水處理藥劑等。
1. 低污染膜組合技術及裝備。該技術是針對當前石化廢水處理回用中膜污染嚴重、系統回收率低、濃鹽水排放量大等問題而開發的。該技術為集成技術，核心技術包括三項：膜污控技術、耐污染膜組合技術及智能管控一體化。膜污控技術使產水達到反滲透進水水質要求，實現對反滲透膜污染因子的控制和膜長效穩定運行;耐污染膜組合技術，提高膜組效率和系統回收率，延長膜的使用壽命;管控一體化系統，實現管控一體化精確控制膜處理過程。該集成技術可實現回收率高達90%、膜壽命3-5年。
2. 無磷水處理藥。針對石化廢水回用中存在的結垢問題，研發了無磷水處理藥劑，已申報企業標準。該藥劑是目前國際先進的冷卻水處理藥劑，基于化學品的原子經濟和構效關系，源頭消減磷，藥劑的投加到水中后的磷含量小于0.5 ppm，甚至接近于0，處理的效果達到《工業循環冷卻水處理設計規范》GB90050-2007規定的腐蝕率和污垢熱阻的要求。根據藥劑的第三方評價，其阻垢和緩蝕性能優于國外同類產品，且處理的成本低于國外同類產品30%以上。該成果為工業廢水深度處理后回用于冷卻水提供了重要的技術支撐，具有較強的推廣價值。常州姚氏同德化工有限公司獲得技術授權后建立無磷水處理藥劑生產線，年產8000噸藥劑。
關鍵技術集成
在針對不同石化廢水處理的技術研發基礎上，緊密結合石化廢水處理市場，突破了針對典型石化含油、含鹽、煙氣脫硫廢水的提標改造和回用集成技術，實現廢水資源化與“零排放”。
突破一：針對石化含油、含鹽廢水，形成了以磁性樹脂吸附技術為特色的提標改造集成技術。
1.含油廢水提標改造集成技術。針對典型石化含油廢水，采用課題研發的高效聚結除油、高效生物菌劑強化生化、脫氮磁性樹脂深度處理等技術進行集成，實現含油廢水出水COD≦40 mg/L、總氮≦15mg/L，水質高于《石油化學工業污染物排放標準(GB31571-2015)》規定的排放標準。
2. 含鹽廢水提標集成技術。針對電脫鹽等典型石化含鹽廢水，采用課題研發的高效聚結除油、臭氧氧化催化、脫氮磁性樹脂深度處理等技術進行集成，實現含鹽廢水出水COD≦30 mg/L、總氮≦1mg/L，水質高于《石油化學工業污染物排放標準(GB31571-2015)》規定的排放標準。
突破二、針對含鹽廢水，形成了以低污染膜技術為核心的回用集成技術。
1. 催化煙氣脫硫廢水“零排放”集成技術。以磁性樹脂和耐污染膜技術為特色，針對典型石化催化煙氣脫硫廢水，研發了“除濁預處理+磁性樹脂+耐污染膜技術+蒸發、結晶”的集成技術，可實現廢水“零排放”。
2. 提標預處理后的含鹽廢水資源化集成技術。針對提標預處理后的含鹽濃水，采用課題研發的膜污控技術、耐污染膜技術與蒸發、結晶等技術進行集成，形成以低污染膜技術為核心的集成技術，實現廢水資源化和“零排放”及濃鹽水安全處置。
開展流域示范，有效支撐重點流域污染物減排和水環境改善
利用課題研發的技術、產品與設備，在海河、淮河、太湖等重點流域建設了4個示范工程。示范工程的實施，有效支撐了重點流域污染物減排和水環境改善的推進工作。
1.中鹽昆山污水回用示范工程(1.32萬t/d)。該示范工程采用低污染膜組合技術與裝備，全廠污水全部收集于污水回用裝置，污水回用裝置的產水全部回用于循環水系統;裝置的污泥排至廠污水處理站的污泥系統，裝置濃鹽水經高度濃縮后進入蒸發系統，實現廢水零排放。據第三方檢測結果，系統總產水率高于90%。與“十一五”同類廢水“零排放”項目相比，該項目投資噸水成本降低30%以上;運行成本降低20%以上。該示范工程的實施有效地保護了當地生態環境，維系了當地的生態平衡，極大地創造了環境效益、社會效益和經濟效益。
中鹽昆山污水回用示范工程(1.32萬t/d)
2.山東神達化工有限公司DMTO裝置內急冷廢水回用示范工程(5000 t/d)。該示范工程采用旋流除油、旋流除濁集成技術。根據第三方檢測，出水含油≤100mg/L，旋流除油器的除油效果達到85%以上;出水SS(粒徑<3μm)小于50 mg/L，滿足相關標準和企業要求，實現石化行業廢水穩定達標。根據中石化洛陽石化工程公司提供的信息，采用微旋流除濁與過濾的組合工藝，與美國某知名公司的高精密過濾器過濾技術相比，設備造價低約80%。該工程滿足了高含油廢水強化預處理及資源化利用要求，滿足了石化行業清潔生產要求。
3.嘉興石化有限公司石化廢水回用于冷卻水系統示范工程(4000 t/d)。該示范工程采用研發的無磷水處理藥劑。據檢測結果，出水中的磷含量小于0.5ppm，甚至接近于0，高于國外同類產品的指標，處理的效果達到《工業循環冷卻水處理設計規范》GB90050-2007規定的腐蝕率和污垢熱阻的要求。運行成本同比下降了27.8%。無磷水處理藥劑的應用，降低了原有水處理藥劑中磷含量高對水體的污染，同時提升流域周邊飲用水的安全，具有很好的經濟和環境效益，推動相關產業的發展，促進流域企業的可持續發展。
4.石家莊煉化分公司中水回用示范工程(1.2萬t/d)。該示范工程采用研發的高效藥劑，經過兩段過濾預處理和雙膜法處理，最終出水水質為COD≤2mg/L，TDS≤50mg/L，達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準。本項目通過對石化廢水進行深度處理后回用于企業生產用水，實現中水資源化再利用，有效解決公司在油品質量升級及原油劣質化改造工程存在的新鮮水源不足的問題。“十一五“期間，同類中水回用噸水運行費用約5元左右，多采用軟化+生化+過濾+超濾+反滲透工藝路線，本示范工程采用技術路線中通過高效藥劑投加及全流程優化，減少了生化單元，有效延長了膜清洗周期，噸水運行費用為3.6元左右。與“十一五”同期相比費用降低了28%。該示范工程建成投入使用后，經過調試運行，裝置運行穩定，年處理污水量432萬噸，每年可節約用水約302.4萬噸，年減少污水排放量約280萬噸，削減污水中的有機污染物排放量約130噸、氨氮排放量33.6噸，COD排放量約112噸，脫鹽率在98 %以上，使企業進入節能減排環保先進行列，實現良好的環境效益和社會效益。
建立產業化聯盟，搭建展示平臺，加速水專項成果推廣
為了更好地完成國家水專項目標任務，也為了做大做優環保產業，依靠自主技術創新和產業發展解決我國復雜的生態和水污染環境問題，為實施國家和地方節能減排戰略目標提供有效物技術支撐，由中電環保牽頭，聯合南京大學、華東理工大學、南京工業大學、河海大學、中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院、江蘇省環境科學研究院、南京大學鹽城環保技術與工程研究院等17家高校、科研院所和高科技企業，于2014年共同組建了“石化廢水處理與資源化及成果推廣產業技術創新戰略聯盟”，同年5月，獲得國家環境保護部批準開展試點工作，聯盟理事長單位為中電環保。
本聯盟成員承擔國家“十二五”水專項“重點流域石化廢水資源化與零排放關鍵技術產業化”課題，以此為基礎，并以“十二五”初期突破的一批關鍵核心技術為輔助，圍繞石化廢水高含油、含氨氮、高含鹽量、高濁度等典型特征研發提標處理回用及資源化技術，形成并強化“高效預處理-生化強化處理-深度凈化”提標處理回用集成技術體系，重點突破石化領域水污染源控制與治理回用的關鍵技術，同時在石化廢水技術服務上取得長足進步，帶動石化廢水回用技術水平的提升，響應國家“十二五”水環境綜合管理要求，實現聯盟成果跨區域輻射推廣，促進國家“十二五”減負修復總體目標的完成，同時符合水專項實施部署的重點任務的要求。
如今，水專項戰略聯盟成立兩年多，經取得了一系列輝煌成績：
1.吸納新成員、壯大聯盟，提高聯盟影響力。積極開展聯盟構建工作，吸納圍繞石化廢水處理技術產業鏈的單位加入聯盟，特別是石化行業大型設計院、企業用戶等成員加入聯盟。目前已吸納中石化設計單位、國外公司和國內多家公司加入聯盟，壯大了聯盟力量，提高了聯盟影響力。
2.搭建平臺，打造環保服務業試點，促進技術創新和成果轉化，提高產業集中度。聯盟為技術創新和產業化推廣而搭建的平臺主要有：
(1)國家級環保服務業集聚區：由中電環保牽頭，匯集“政、產、學、研、金、才”等高端資源，共建“1237” 平臺(即一區、二聯盟、三中心、七功能)，具有“產業導向、人才驅動、資本紐帶”三大特色，為環保人才集聚、科技創新、成果轉化及產業化提供服務，帶動區域環保產業發展。
(2)南京環保產業公共技術服務平臺：為了積極推廣水專項成果及其他技術成果，由中電環保投資建設并運營了南京環保產業公共技術服務平臺。平臺積極為石化廢水處理技術產業鏈上下游，提供研發設計、展示推廣、中試及產業化、及產業服務等。形成環保高端技術的研發設計、成果轉化的緊密鏈條，為環保產業提供科技支撐服務。力爭建立公益化、市場化、專業化、國際化的國家級公共服務平臺，達到經濟、環境、社會共贏。
(3)水污染治理技術交易市場
平臺入駐有“太湖流域水污染防治技術交易市場”，基于流域水污染控制與治理技術，遵循“技術、產權、交易”三原則進行建設。交易市場將充分發揮技術市場配置科技資源的基礎性作用，提高技術交易效率。
此外，聯盟非常地重視高層次人才培養，自聯盟成立以來，聯盟理事長王政福先生當選江蘇省中青年人才創業促進會副會長兼能源環保專業委員會主任、促進會江寧分會副會長、南京環境保護產業協會會長、南京大學產業教授，并入選第二屆“江蘇服務業專業人才特別貢獻獎”;聯盟理事、南京大學博士生導師李愛民教授入選國家首批“萬人計劃”科技領軍人才;聯盟成員單位華東理工大學楊強教授作為訪問學者前往美國伯克利大學進修。此外，聯盟內高校已為行業培養相關專業研究生人員30余名。
3.聯合聯盟力量，多次召開參與聯盟技術推介活動
2015年7月7日-8日，在中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院召開“十二五”水專項“重點流域石化廢水資源化與‘零排放’關鍵技術產業化”課題聯盟產業化推廣協調會。2016年4月20日，本聯盟與淮河流域再生水利用與風險控制產業技術創新戰略聯盟一起在國家級環保服務業南京集聚區組織召開了技術產品推介交流會，促進了聯盟及集聚區內企業技術互通，以提高環境治理綜合解決能力和擴大市場影響力。2016年11月9-10日參加2016江蘇環保新技術交流會，會上展示了石化廢水處理技術，現場反應熱烈。
未來，聯盟將加快推進現有創新平臺的建設工作，提升聯盟的服務層次，協助聯盟企業進行產品推廣、檢驗、成果鑒定、成果發表、專家論證、成果轉化、產學研合作及產業化等相關工作。將以江蘇省人才創新創業促進會及其能源環保專業委員會為契機，結合江蘇省人才創新創業基金、科技成果轉化風險補償專項資金貸款的申請與發放，提高聯盟人才技術及管理水平及人才創新創業能力。
4.依托水專項課題，成果推廣應用到數十家石化企業，實現“十二五”期間聯盟產值累計超10億元，其中在重點流域產值累計不低于30%。
研發的高效除油、除濁技術與設備，生物高效脫氮菌劑，臭氧催化氧化劑、磁性樹脂、低污染膜成套技術與裝備等成果已推廣應用到中海油、山東壽光聯盟石化、中石化洛陽石化分公司、金陵石化、揚子石化、青島石化、漢邦(江陰)石化有限公司、濟南石化、武漢石化等數十家石化企業的工業化廢水處理過程，出水滿足目標要求，對比“十一五”和國外的同類技術與產品，顯示良好的經濟性。目前，據不完全統計，聯盟產值累計已超10億，其中在重點流域產值累計不低于30%。
領導寄語，深耕產業布局，實現中電環保夢
2016年10月20日，江蘇省委副書記、南京市委書記吳政隆一行來到中電環保，調研生態文明建設及環保產業發展情況。中電環保王政福董事長向吳書記介紹了公司環保產業發展情況，同時，中電環保作為江蘇省唯一從事生態環境綜合治理的上市公司，發揮國家環保服務業集聚區及聯盟平臺優勢，打造南京環保產業集群，并以PPP模式，為城鄉生態環境治理服務。吳書記對以中電環保為龍頭，用EBT模式打造的環保產業創新集聚區及聯盟，在環境治理方面取得的成績給予充分肯定，支持以PPP模式打造具有南京特色和品牌的環保支柱產業。
2016年6月3日江蘇省委常委、常務副省長黃莉新一行來到國家環保服務業南京集聚區調研了環保創新服務平臺暨環保創客谷建設工作。黃書記一行參觀了科技展示中心，調研了環保產業創新中心、環保孵化器及檢測分析平臺。黃書記在調研中充分肯定了依托水專項聯盟成立的以江寧開發區、中電環保、南京大學、省環科院等“政產學研”緊密合作的創新服務平臺，非常贊同“政府引導、市場運作”的建設機制，并提到習總書記要求科技創新、制度創新兩個輪子一起轉，希望以全國科技創新大會的精神為指導，全面梳理，形成平臺提升的建設方案，加大力度，爭取做全國第一的環保科技創新平臺。
中電環保的發展歷程從一個側面記錄了我國環保事業近21年來走過的光輝足跡，它不僅是一家從事環境綜合治理服務的高新技術企業，而且積極發揮環保龍頭作用。中電環保人以“誠信，創新，卓越”的企業精神，以“人才引領，敬業奮進”的企業宗旨，利用產、學、研、用緊密結合的科技創新平臺，研發先進實用的環保技術，建設石化廢水處理與資源化及成果推廣產業技術創新戰略聯盟，以高水平、高質量完成環保項目，實現中電環保以環保龍頭雙百億企業的中電環保夢而奮斗!為我國環保科技的發展及環保事業的建設做出了卓越貢獻。讓未來的中國更美麗、更純凈、更健康!
