云南省重金屬污染控制工程技術(shù)研究中心于2012年經(jīng)省科技廳認定(2015年通過了科技廳組織的全面考核評價),由云南省環(huán)保廳主管,依托云南省環(huán)境科學研究院和云南銀發(fā)綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)股份有限公司組建,是專門從事重金屬污染防治的工程技術(shù)研發(fā)、成果推廣應用及示范的平臺和高層次人才培養(yǎng)基地。
中心的建設緊緊圍繞創(chuàng)新云南行動計劃及國家、省重金屬污染防治科技需求,以重金屬循環(huán)經(jīng)濟和清潔生產(chǎn)、重金屬“三廢”污染物治理與利用、重金屬污染場地修復等為核心,開展關(guān)鍵共性技術(shù)、工藝和裝備的研發(fā),聚集、培養(yǎng)高層次專業(yè)人才,加速創(chuàng)新成果的孵化和轉(zhuǎn)化,制定與完善相關(guān)行業(yè)技術(shù)政策、標準和規(guī)范,為我省重金屬污染防治技術(shù)和管理體系的發(fā)展提供堅實的科學基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。
中心擁有“云南省環(huán)境分析測試中心”、“云南省高原湖泊污染控制與生態(tài)過程重點實驗室”、生態(tài)環(huán)境研究中心、環(huán)境工程設計中心等多個研究機構(gòu)和平臺的支持。經(jīng)過4年多的建設,已具有重金屬類危險廢物火法處理、危險廢物锍化處理、含重金屬廢水電絮凝、膜技術(shù)、連續(xù)離子交換技術(shù)、鈦合金反應釜處理等常規(guī)研發(fā)裝置,擁有全反射X射線熒光光譜儀(TXRF)、便攜式能量色散X射線熒光分析儀、汞蒸氣在線監(jiān)測儀、原子吸收分光光度計、綜合熱分析儀、粒度分析儀、液壓式壓力試驗機、ICP等多套大型分析儀器設備。承擔有10多項國家及省級重金屬污染綜合防治技術(shù)研發(fā)項目,同時承擔企業(yè)技術(shù)研發(fā)和技術(shù)咨詢服務項目100余項,發(fā)表論文11篇,申請專利10項,其中6項實用新型專利、1項發(fā)明專利已授權(quán),3項發(fā)明專利正在申請過程中。
中心注重建設成果轉(zhuǎn)化平臺,推進“產(chǎn)、學、研”相結(jié)合。先后與云南大學、云南銅業(yè)(集團)有限公司、北京高能時代環(huán)境技術(shù)股份有限公司、北京建工集團有限責任公司、伊爾姆環(huán)境資源管理咨詢有限公司(ERM)等技術(shù)機構(gòu)和企業(yè)建立了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系,共同開展重金屬污染防控技術(shù)研發(fā)、成果推廣示范。
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中心試驗基地位于昆明市花紅洞,由原云南省珍稀瀕危植物引種繁育中心廢棄試驗用房改造而成。占地面積約3000 m2,建筑面積610m2,已具備較為完備的試驗系統(tǒng)。
2012年-2013年,投資200余萬元,完成了花紅洞試驗基地基礎(chǔ)場地建設。拆除廢棄試驗用房200m2,拆除廢棄花棚300m2,拆除廢棄垃圾房、衛(wèi)生間等建筑設施30m2。對150m2邊坡及場地進行平整;新建路面820m2;新建停車場420m2;對9間老舊實驗室進行改造,約200m2;環(huán)境整治390m2;對部分圍墻進行加固加高;新增監(jiān)視系統(tǒng)1套;新建排水溝400余米(300mm×300mm×500mm);對原有供水系統(tǒng)進行了全面改造,維修水塔4m3,重新鋪設供水管道,增加增壓設備,保證基地正常供水。
2014年,投資300余萬元,完成了315㎡(21m×15m×8.75m)試驗用房的建設,包括火法處理區(qū)、濕法處理區(qū)、水處理區(qū)、廢水貯存區(qū)、試驗廢物預處理區(qū)等功能單元。試驗用房地面防腐防滲,建設有地下水監(jiān)測井,投資42萬元配套了完善煙氣凈化系統(tǒng)及輔助環(huán)保基礎(chǔ)設施。廢氣凈化系統(tǒng)主要包括可調(diào)節(jié)煙管、重力沉降室、布袋收塵室、二級動力波脫硫塔、堿洗塔、活性炭吸附塔等;廢水處理擁有包括初級處理、電絮凝、膜處理、離子交換等廢水深度處理裝置。各處理設施均設置成模塊化,可根據(jù)車間廢氣、廢水及各處置系統(tǒng)的廢物產(chǎn)生特性進行組合、調(diào)整,實現(xiàn)試驗用房廢水零排放、廢氣達標排放。投資80萬元,配套了試驗用房供配電系統(tǒng),通過原有的低壓配電房2號配電柜為新建的試驗車間及實驗室、小二樓辦公室提供輸配電,包括變配電、照明、動力、防雷接地、設備接地、自控儀表的安裝配管、電纜敷設、橋架安裝等內(nèi)容。主要對原配電房2#配電柜進行改造,主要新增鋪設3×240mm2+2×120mm2、3×240mm2電纜各300米,新建計量柜、配電柜各1套,新增車間照明燈12盞,動力插座想6套,新增監(jiān)控系統(tǒng)1套。
2015年,投資約10萬元,完成了試驗基地實驗室電路改造、試驗車間大功率設備電路改造等工作,滿足了大功率設備用電需求;同時,投資約22萬元,建設了110 m2 “三防”貯存庫;青石板轉(zhuǎn)鋪設75m2;雨水倒排溝43m;墻地磚鋪設215m2;水管改造40余米;建設20m3初期雨水收集池等基礎(chǔ)設施。投資4.2萬元完成試驗車間內(nèi)部風管及集塵罩建設,約鋪設50米風管;投資4.8萬元建設網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)及報警系統(tǒng)1套,主要包括14臺紅外槍式網(wǎng)絡攝像機、服務器1臺、報警主機1臺、12對紅外對射設備等。投資4.6萬元購置試驗基地辦公設備。
近4年來,陸續(xù)投資716.95萬元,配備了全反射X射線熒光光譜儀(TXRF)、便攜式能量色散X射線熒光分析儀、汞蒸氣在線監(jiān)測儀、原子吸收分光光度計(火焰石墨爐一體機)、原子吸收分光光度計(火焰型)、綜合熱分析儀、粒度分析儀、液壓式壓力試驗機、ICP等大型分析、試驗儀器65臺(套),詳見附表3所示。
在重金屬危險廢物方面,已建成火法處理技術(shù)研發(fā)小試試驗裝置、含砷廢物處理處置、含汞廢物處理處置、廢物锍化處理中試試驗裝置、重金屬類危險廢物固化穩(wěn)定化試驗裝置1套、土壤穩(wěn)定化試驗裝置。在重金屬廢水方面,建成了電絮凝技術(shù)試驗裝置、膜深度處理技術(shù)試驗裝置、連續(xù)離子交換技術(shù)深度處理、擴散滲析技術(shù)處理、陶瓷微鼻濾料處理、鈦合金反應釜處理含氯重金屬廢水試驗裝置等;正在與云南易門科源工業(yè)固體廢物綜合利用有限公司合作建設“含砷、汞廢物高效處理處置技術(shù)工業(yè)化試驗基地”,與云南云銅鋅業(yè)股份有限公司共同建設“云南省含重金屬復雜酸性廢水深度處理技術(shù)中試試驗基地”等。
中心成立3年以來,開展了技術(shù)研發(fā)項目9項,在關(guān)鍵技術(shù)研究開發(fā)方面取得了一定的突破。
該項目為2014年云南省環(huán)保廳中央重金屬專項資金支持項目“重金屬類危險廢物锍化處理技術(shù)研發(fā)及中試平臺建設”、2015年云南省科技廳科技計劃項目“有色化工行業(yè)含重金屬廢渣低溫高效脫砷、汞技術(shù)研發(fā)平臺建設”項目主要研發(fā)任務之一。
項目主要針對云南省涉砷企業(yè)產(chǎn)生的典型含砷廢物,主要包括含砷銅煙塵、砷鈣渣、含砷氧化鋅煙塵、銻砷煙塵、含砷陽極泥、硫化砷渣等重金屬類危險廢物,采用低溫高效脫砷技術(shù),開展無害化及資源化技術(shù)研究。
該項目2014-2015年在環(huán)保專項資金支持下,中心與云南大學合作,完成了小試試驗研究,掌握了低溫脫砷關(guān)鍵技術(shù)工藝及參數(shù),并在花紅洞試驗基地自主研發(fā)建設了低溫脫砷試驗線1條,處理規(guī)模1-3t/d,于2016年底與易門科源固廢物綜合利用有限公司合作開展項目技術(shù)示范工程建設,建設規(guī)模10t/d。計劃2017年1-3月開展工業(yè)化試驗研究。
2015年底,為加強低溫脫砷工藝尾氣控制安全性,同時兼顧含汞廢物無害化處置需要,中心在科技計劃項目經(jīng)費支持下,計劃于2016-2018年完成建設“有色化工行業(yè)含重金屬廢渣低溫高效脫砷、汞技術(shù)研發(fā)平臺”,補充完善煙氣冷卻、沉降、冷凝、除塵、吸收、吸附等工藝試驗設備及試驗檢測系統(tǒng)。
該技術(shù)具有適應面廣(各種含砷廢渣)、脫砷溫度低(有價金屬元素不揮發(fā))、處理量大、砷脫除率高(95%以上)、尾氣控制安全可靠等特點,處理后的廢物含砷量較低,可實現(xiàn)有價元素的回收和廢渣的無害化處置。項目技術(shù)可用于云南省含砷廢物的脫砷處理,市場前景較好。
該技術(shù)研發(fā)項目主要為解決陸良縣境內(nèi)五家企業(yè)采用石灰沉淀除砷法產(chǎn)生的砷鈣渣無害化處理難題,于2014年由企業(yè)委托中心開展砷鈣渣無害化處置技術(shù)研發(fā)項目。
項目主要針對石灰沉淀法處理含砷廢水后產(chǎn)生的砷酸鈣鹽沉淀物進行無害化、資源化處置技術(shù)研究。該項目已于2014年完成了小試及中試試驗,試驗結(jié)果滿足《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》(GB5085.3-2007)中的鑒別標準。研究開發(fā)了一種高效、價廉的砷鈣渣固化穩(wěn)定化藥劑,并申請了相關(guān)專利“一種高砷砷鈣渣重金屬砷固化穩(wěn)定化劑及使用方法(專利號:201410697331.5)”。
該項目由于后期企業(yè)資金困難,該技術(shù)沒有開展工程化應用。但該技術(shù)不僅僅只可用于砷鈣渣的固化穩(wěn)定化,還可用于其他低價值有色金屬冶煉含砷廢渣、含砷污染表土等的固化穩(wěn)定化處理處置。
該技術(shù)研發(fā)項目主要為解決鎳濕法冶煉過程中產(chǎn)生的大量酸解紅土鎳礦廢渣(濕法渣)無害化處理技術(shù)難題,于2013年由企業(yè)委托中心開展的酸解紅土鎳礦廢渣固化穩(wěn)定化回填采空區(qū)技術(shù)研發(fā)項目。
該技術(shù)研發(fā)項目已于2013年完成相關(guān)試驗研究,技術(shù)采用鎳冶煉火法渣固化/穩(wěn)定化酸性浸出渣的治理工藝,使渣中的重金屬浸出濃度低于國家相關(guān)標準,實現(xiàn)酸浸渣安全無害化,回填采空區(qū),減少尾礦、火法渣堆存量,降低尾礦庫環(huán)境安全風險,消除環(huán)境重金屬污染隱患。開發(fā)技術(shù)具有處理規(guī)模大,可連續(xù)工作,所選藥劑固化/穩(wěn)定化時間短,效果好等特點。
在項目即將開展中試試驗階段,因企業(yè)人事變動、資金困難等原因,沒有繼續(xù)開展。
該技術(shù)研發(fā)項目主要為“云南紅云氯堿有限公司污染場地綜合治理工程項目前期工作”項目主要研發(fā)任務之一。
項目采用間接加熱的方法對含汞廢物進行熱解析處理,含汞廢物在一定解析溫度、停留時間、藥劑添加等工藝條件下將汞脫除,并在煙氣系統(tǒng)中將汞及其化合物回收富集。其原理是無機汞通常以元素汞存在于土壤中或無機汞化合物中比如 HgS,HgO,HgCO3。當溫度達到 600~800℃,這些汞化合物會被轉(zhuǎn)化成可回收的氣態(tài)元素汞。一些汞熱解實驗證實溫度在 127℃至 700℃之間汞去除的可行性,在相對更高溫度460到700℃時有更好汞去除效率。含汞廢物在受熱條件下,汞及其化合物受熱揮發(fā)而進入煙氣中,煙氣中的汞及其化合物經(jīng)過強制降溫而迅速冷凝,因此將煙氣經(jīng)過沉降收塵、冷凝、尾氣處理,即可將含汞廢物中高的汞去除。該技術(shù)的關(guān)鍵在于在處理含汞廢物過程中直接將汞脫出,徹底實現(xiàn)含汞廢物的解毒,另外處理效率高,工藝流程簡單可行。
2015年8月至12月,中心開展了對某污染場地含汞廢物取樣分析,同時編制并完善小試實驗方案,同時開展部分小試實驗,期間同時對熱解析中試設備、冷原子分析儀等設備進行安裝調(diào)試。
2016年1月至10月,完成了含汞廢渣熱解析處理小試、中試實驗,研究解析溫度、停留時間,藥劑添加等對含汞廢物熱解析效果的影響。在考究解析溫度對汞脫除率的影響實驗中停留時間為60min,溫度分布設定為100℃、200℃、300℃、400℃、500℃、600℃、700℃七個梯度。解析溫度對汞脫除率的影響如圖1-1所示,鹽泥熱解析汞脫除率隨著溫度的升高呈現(xiàn)增長的規(guī)律。在解析過程的初級階段,總汞脫附率急劇上升,從圖1-2可知,當熱解溫度達到分別400℃、500℃時,汞的脫除率分別為 95.1%、97.2%,總汞殘余量分別為51ppm、29ppm,隨著解析溫度再升高,總汞脫除率基本保持恒定。
當解析溫度為500℃的情況下,停留時間設 10min、20min、30min、60min、90min、120min、150min、180min八個梯度。實驗結(jié)果如圖2所示,鹽泥和含汞土壤汞的脫除率都隨著停留時間的增長而增加。在熱解析過程的初級階段,汞脫除率緩慢上升,當停留時間分別達到60min 時,脫除率分別為 97.4%、97.8%。熱解析停留時間再增加,總汞脫附率基本保持恒定。
圖1-1 解析溫度對汞去除率的影響
圖1-2 停留時間對汞去除率的影響
通過中試實驗研究,采用熱解析處理含汞廢物,汞的去除了能夠達到98%,處理后的廢渣汞殘余量在20ppm以下,能夠達到相關(guān)含汞廢物處理技術(shù)標準,該技術(shù)處理效率高,技術(shù)、經(jīng)濟可行。
該技術(shù)研發(fā)項目主要為“云南紅云氯堿有限公司污染場地綜合治理工程項目前期工作”項目主要研發(fā)任務之一。
項目針對某氯堿廠汞污染土壤,通過投加化學藥劑,使污染土壤中的汞離子成難溶性的金屬氧化物、氫氧化物,被吸附在化學藥劑表面或沉淀在藥劑膠凝基體中,降低污染土壤中汞離子的浸出性,從而達到固化/穩(wěn)定化效果。開發(fā)的藥劑A-1和A-2固化穩(wěn)定化含汞污染土壤的效果理想,全部達到國家危險廢物鑒別標準。該技術(shù)于2013年申請了發(fā)明專利“一種重金屬固化劑及使用該重金屬固化劑固化穩(wěn)定化土壤重金屬的方法(201310732102.8)”。
該項目完成試驗研究后沒有進一步開展中試試驗及應用,該技術(shù)主要針對含汞及有機農(nóng)藥污染土壤,在云南省有一定的應用市場。
該項目為2014年云南省環(huán)保廳中央重金屬專項資金支持項目“重金屬類危險廢物锍化處理技術(shù)研發(fā)及中試平臺建設”項目主要研發(fā)任務之一。
該項目于2015年配置中頻無芯感應熔爐、埋弧式礦冶電爐、電熱回轉(zhuǎn)窯、鈦合金反應釜、不銹鋼層析柱等設備,完成小試試驗。主要針對省內(nèi)有色金屬冶煉企業(yè)產(chǎn)生的資源化利用價值高、危害較大的重金屬類危險廢物,將锍化捕集技術(shù)引入到重金屬危廢的資源化處置技術(shù)中。通過重金屬危險廢物锍化處置技術(shù)的研究,摸清高溫熔體中锍的捕集行為和各種礦物物相交互反應和反應機理,開發(fā)出一套全新、高效、節(jié)能環(huán)保并能適應國內(nèi)原料市場的統(tǒng)一工藝流程來綜合回收鉑族貴金屬,使含鉑族貴金屬危險廢物得到有效的資源化利用,并在試驗中不斷完善锍化處理工藝的技術(shù)水平,為產(chǎn)業(yè)化提供可行性依據(jù),為云南省重金屬污染防治技術(shù)研發(fā)提供新技術(shù)。
2016年3月22日開展了鋶化項目小試試驗,以貴研鉑業(yè)易門分公司等離子爐產(chǎn)生的熔煉渣和水處理污泥為主要原料,硫鐵礦、磷渣、氧化鐵、碳粉等為輔料,通過不同試驗配比研究硫捕集稀貴金屬的富集效率。
試驗結(jié)果表明,通過添加磷渣和氧化鐵能有有效降低熔煉溫度和減少熔煉時間,并且可以提高熔煉效率,使熔煉后硫渣的形態(tài)致密。
在熔煉渣小試試驗的基礎(chǔ)上,以汽車尾氣催化劑為主要原料,以硫鐵礦為硫捕集劑,以氧化鐵、磷渣為助溶劑,以碳粉為保護劑,通過不同物料配比,通過感應爐火法熔煉研究硫捕集稀貴金屬的最佳試驗配比。
通過對催化劑5#配比進行分析測試可知,該配比可以有效富集催化劑中的稀貴金屬,其中稀貴金屬鉑可以富集3.85倍,鈀可以富集4.39倍,銠可以富集4.33倍。
2016年10月19日開展了鋶化項目的中試試驗,通過物料預處理、試燒、熔煉渣中試試驗,摸索中試試驗設備中頻爐的試驗性能,再次基礎(chǔ)上開展汽車尾氣催化劑中試試驗。
通過鋶化項目小試試驗、中試試驗可以看出,中試試驗可以明顯提高汽車尾氣催化劑中稀貴金屬的富集倍數(shù),稀貴金屬鉑的富集倍數(shù)由3.85倍提高至8.82倍,鈀的富集倍數(shù)由4.39倍提高至14.85倍,銠的富集倍數(shù)由4.33倍提高至14.34倍,試驗取得階段性成果。
鑒于目前中試試驗上浮渣中稀貴金屬含量在100mg/kg左右,含量較高,造成稀貴金屬資源的浪費,下一步將繼續(xù)研究將上浮渣中的稀貴金屬的含量降低至10mg/kg以下,進一步回收上浮渣中的稀貴金屬。
該技術(shù)研發(fā)項目為“云南省有色化工行業(yè)重金屬廢水處理技術(shù)中試平臺”的研發(fā)任務之一,該平臺是中心2013經(jīng)省科技廳批準建設成立的重金屬廢水處理技術(shù)創(chuàng)新平臺,主要針對重金屬廢水治理的關(guān)鍵工程技術(shù)研發(fā)、中試及工程化和產(chǎn)業(yè)化應用研究,解決復雜成分重金屬廢水關(guān)鍵技術(shù)難題,開發(fā)經(jīng)濟高效的重金屬廢水處理工藝及設備,形成一批以同軸電絮凝廢水處理技術(shù)為核心的重金屬深度處理技術(shù)。
中心與共建單位云南銀發(fā)綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)股份有限公司以自主研發(fā)的同軸電絮凝技術(shù)為核心,將MMP吸附劑、反滲透、離子交換、膜分離等技術(shù)進行集成,研究開發(fā)復雜成分重金屬廢水深度處理技術(shù),開展了個舊雙龍重金屬廢水處理項目、個舊萬坤重金屬廢水處理項目、個舊金鷹重金屬廢水處理項目、云南沙甸重金屬廢水處理項目、云南鑫耀半導體材料有限公司砷化鎵廢水處理項目等5家企業(yè)廢水小試、中試試驗,并成功推廣應用。
該項目開發(fā)了“同軸電絮凝污水處理系統(tǒng)”并申請了發(fā)明專利1項,申請“一種同軸電絮凝污水處理器內(nèi)管”等新產(chǎn)品,申報實用新型專利4項,“同軸電絮凝廢水處理設備”已申報國家科技部重點新產(chǎn)品。開發(fā)技術(shù)對有色金屬冶煉企業(yè)含重金屬廢水的處理有明顯效果,具有推廣意義。
該技術(shù)研發(fā)為2015年云南省環(huán)保廳中央重金屬專項資金支持項目“云南省含重金屬復雜酸性廢水深度處理技術(shù)示范工程”技術(shù)研發(fā)任務。
項目針對重金屬酸性廢水的特點,中心開展了隔膜電極-正滲透-微鼻集成技術(shù)試驗研究,該技術(shù)是結(jié)合三種技術(shù)特點及優(yōu)勢創(chuàng)新組合而成的技術(shù),目前正在開展小試試驗。三種重要技術(shù)的集成能使砷從其他重金屬中分離出來進行集中處理處置,其余重金屬可以得到有效的回收利用,并且減少了中和廢渣的產(chǎn)生,解決了出水F-、Cl-高的問題,出水可以進行生產(chǎn)回用,降低了企業(yè)總耗水量投資,推廣意義明顯。
項目自行研發(fā)隔膜電解脫砷中小試裝置,將高酸度含砷廢水置于隔膜電解槽陰極室,循環(huán)工作液(PH=4~5的稀酸)加入隔膜電解槽陽極室,陽離子交換膜為隔膜,使用石墨或碳纖維做陰極板,惰性耐酸腐材料石墨做陽極板,向所述電極施加直流電,在酸性環(huán)境下選擇性脫除砷等重金屬污染物。本技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比,無需消耗石灰石、鐵鹽等藥劑調(diào)節(jié)廢水PH,節(jié)約了藥劑的購買費用,電解生成沉淀物量遠遠小于中和法產(chǎn)生的含砷廢渣量,降低了后續(xù)二次廢物處理費用,處理后廢水可返回生產(chǎn)系統(tǒng)使用,間接降低生產(chǎn)成本,具有重要的研究意義。
本項目于2015年開展隔膜電解法處理酸性廢水小中試實驗研究。對電極板材料、離子交換膜、廢水水質(zhì)成分的對比實驗研究,小試實驗在11月底實驗取得了初步進展。
針對離子交換膜選擇開展以下實驗,實驗條件:陰極為石墨碳布,陽極為鐵片,隔膜為陰離子交換膜,在陰極區(qū)加入云銅鋅業(yè)廢水,施加電壓12V,運行6h,實驗結(jié)果見表1-1。相同實驗條件下,將隔膜換為陽離子交換膜,實驗結(jié)果見表1-2,可以看出鐵片做為陽極時,使用陰離子交換膜,鐵板消耗較快,但砷去除率較高。如不加膜進行如上實驗,則砷無法去除。
表 1-1
各元素濃度(mg/L) | |||||
Zn | As | Fe | Cd | Pb | |
原水 | 400.96 | 180.22 | 61.61 | 109.45 | 22.54 |
過濾后陰極 | 424.13 | 25.9 | 127.75 | 20.63 | 7.34 |
過濾后陽極 | 4.22 | 25.49 | 2411.1 | 2.41 | 5.07 |
去除率(%) | -6.83 | 71.48 | -4020.84 | 78.95 | 44.94 |
表 1-2
各元素濃度(mg/L) | |||||
Zn | As | Fe | Cd | Pb | |
原水 | 359.12 | 135.23 | 65.7 | 85.93 | 6.21 |
過濾后陽極 | 17.38 | 134.57 | 1.58 | 2.46 | |
過濾后陰極 | 370.69 | 48.61 | 72.51 | 51.01 | 13.77 |
去除率(%) | -3.22 | 51.20 | -215.19 | 38.80 | -161.35 |
針對電極材料進行了如下研究,實驗條件:陰極為石墨碳布,陽極為鋁片,隔膜為陰離子交換膜,在陰極區(qū)加入云銅鋅業(yè)廢水,施加電壓12V,運行6h,實驗結(jié)果見表1-3,由表可知,砷去除率優(yōu)于陰極板為鐵片,但實驗中觀察到鋁片消耗速度極快,工業(yè)化運用中會增大運行成本。
表1-3
各元素濃度(mg/L) | |||||
Zn | As | Fe | Cd | Pb | |
原水 | 336.83 | 133.1 | 65.57 | 64.1 | 7.23 |
過濾后陽極 | 4.52 | 0.67 | 53.39 | 1.32 | 2.46 |
過濾后陰極 | 352.12 | 17.44 | 219.31 | 65.56 | 2.99 |
去除率(%) | -5.88 | 86.39 | -315.89 | -4.34 | 24.62 |
針對電壓大小對實驗效果的影響開展了如下研究,實驗條件:陰極為石墨碳布,陽極為鐵片,隔膜為陰離子交換膜,在陰極區(qū)加入云銅鋅業(yè)廢水,分別施加電壓3V,6V,12V,運行6h,實驗結(jié)果見表1-4,表1-5,表1-1。由表可知,電壓大小及其電流密度是實驗效果的關(guān)鍵。
表 1-4
各元素濃度(mg/L) | |||||
Zn | As | Fe | Cd | Pb | |
原水 | 282.77 | 128.89 | 59.94 | 59.75 | 10.79 |
過濾后陰極 | 284.29 | 85.8 | 76.24 | 52.55 | 11.62 |
過濾后陽極 | 1.4 | 21.99 | 5.44 | 1.72 | 3.41 |
去除率(%) | -1.03 | 16.37 | -36.27 | 9.17 | -39.30 |
表 1-5
各元素濃度(mg/L) | |||||
Zn | As | Fe | Cd | Pb | |
原水 | 359.12 | 135.23 | 65.7 | 85.93 | 6.21 |
過濾后陽極 | 1.37 | 31.96 | 405.3 | 3.48 | 5.39 |
過濾后陰極 | 280.28 | 48.07 | 89.11 | 53.31 | 14.65 |
去除率(%) | 21.57 | 40.82 | -652.53 | 33.91 | -222.71 |
根據(jù)以上實驗結(jié)果,不論陽離子交換膜或陰離子交換膜做隔膜,使用金屬電極板為電極,都將消耗電極材料,故實驗設計使用碳布做陰極和陽極電極板,隔膜為陽離子交換膜,在陰極區(qū)加入云銅鋅業(yè)廢水,陽極加入等量稀硫酸(PH=4),施加電壓12V,運行24小時,砷去除率最優(yōu)效果可達82.99%,實驗在11月末取得了突破性進展。
表 1-6
各元素濃度(mg/L) | |||||
Zn | As | Fe | Cd | Pb | |
原水 | 375.51 | 140.53 | 90.25 | 61.8 | 11.36 |
過濾后陽極 | 5.68 | ||||
過濾后陰極 | 288.89 | 18.23 | 415.01 | 70.95 | 49.47 |
去除率(%) | 23.07 | 82.99 | -359.84 | -14.81 | -335.48 |
根據(jù)小試實驗結(jié)果,在2015年12月~2016年2月,本中心設計中試實驗設備1#兩套(容量14L)開展中試實驗,主要針對以上小試實驗結(jié)果進一步提高效率。實驗條件:使用碳布做陰極和陽極電極板,隔膜為陽離子交換膜,在陰極區(qū)加入云銅鋅業(yè)廢水,陽極加入等量稀硫酸(PH=4),施加電壓12V,持續(xù)實驗時間70h,實驗結(jié)果見表1-7,在45h以后砷轉(zhuǎn)化率在50%左右,隨著時間的增加,陰極區(qū)陽離子有跑入陽極區(qū)趨勢,故停留時間不宜過長,還需通過改進電極間距,電極板材料提高電流密度,簡短反應時間,提高反應效率。
表 1-7
各元素濃度(mg/L) | ||||
Zn | As | Fe | Cd | |
原水 | 521.5 | 410.67 | 120.74 | 22.16 |
陰極(18h) | 655.85 | 353.63 | 127.11 | 26.63 |
陽極(18h) | 5.44 | |||
去除率(%) | 12.56 | |||
陰極(24h) | 507.53 | 204.32 | 102.86 | 27.34 |
陽極(24h) | 26.35 | 4.84 | ||
去除率(%) | 43.38 | |||
陰極(45h) | 471.53 | 145.18 | 110.68 | 20.01 |
陽極(45h) | 8.06 | 33.11 | ||
去除率(%) | 56.59 | |||
陰極(53h) | 495.08 | 139.42 | 114.4 | |
陽極(53h) | 42.03 | |||
去除率(%) | 55.81 | |||
陰極(66h) | 437.64 | 112.29 | 96.65 | |
陽極(66h) | 12.47 | 71.4 | ||
去除率(%) | 55.27 | |||
陰極(70h) | 430.38 | 139.55 | 144.01 | |
陽極(70h) | 9.03 | 103.42 | 10.7 | |
去除率(%) | 15.74 | 40.84 | -28.13 | 100.00 |
根據(jù)以上實驗結(jié)果,3月至6月,本中心自主開發(fā)新中式實驗設備2#用于后期實驗研究,該設備為三級流動可循環(huán)設備(容量50L),該設備縮短電極板間距可至2mm,更換電極板為預處理石墨板,購買了可負載該設備運行的電源,經(jīng)過實驗設備的改裝,大大增強了電流密度,當施加電流50A,在2h內(nèi)可穩(wěn)定處理50L廢水至砷去除率90%以上,后進行了更換工作液的實驗,工作液使用稀硫酸(PH=4)、氫氧化鈉(PH=10)、自來水進行實驗,實驗結(jié)果在2h內(nèi)無太大差異。
關(guān)于實驗過程中產(chǎn)生的氣體進行了檢測和分析,在陰極區(qū)有氟化氫和氯化氫氣體產(chǎn)生,在產(chǎn)業(yè)化設備中要注意對陰極區(qū)氣體進行收集處理。
實驗條件:使用石墨板做陰極和陽極電極板,隔膜為陽離子交換膜,在陰極區(qū)加入云銅鋅業(yè)廢水,陽極加入等量稀硫酸(PH=4),施加電壓12V,持續(xù)實驗時間2h,實驗結(jié)果見表1-8。
表 1-8
各元素濃度(mg/L) | |||||
Zn | As | Cu | Fe | Cd | |
原水 | 5568.37 | 492.04 | 299.58 | 1177.2 | 349.85 |
陰極(1h) | 3484.04 | 83.73 | 24.37 | 735.47 | 124.4 |
陰極(2h) | 3232.29 | 8.21 | 0 | 646.12 | 175.17 |
消除率 | 41.95 | 98.33 | 100.00 | 45.11 | 49.93 |
實驗條件:使用石墨板做陰極和陽極電極板,隔膜為陽離子交換膜,在陰極區(qū)加入云銅鋅業(yè)廢水,陽極加入等量氫氧化鈉(PH=10),施加電壓12V,持續(xù)實驗時間2h,實驗結(jié)果見表1-9。
表 1-9
各元素濃度(mg/L) | |||||
Zn | As | Cu | Fe | Cd | |
原水 | 1960.94 | 112.53 | 70.41 | 405.14 | 109.6 |
陰極(1h) | 1590.44 | 107.4 | 14.96 | 283.07 | 57.73 |
陰極(2h) | 1547.07 | 18.03 | 0 | 304.09 | 23.88 |
陰極(3h) | 1585.4 | 5.58 | 0 | 307.18 | 14.49 |
消除率 | 19.15 | 95.04 | 100.00 | 24.18 | 86.78 |
實驗條件:使用石墨板做陰極和陽極電極板,隔膜為陽離子交換膜,在陰極區(qū)加入云銅鋅業(yè)廢水,陽極加入等量自來水,施加電壓12V,持續(xù)實驗時間2h,實驗結(jié)果見表1-10。
表 1-10
各元素濃度(mg/L) | |||||
Zn | As | Cu | Fe | Cd | |
原水 | 3028.91 | 307.79 | 107.23 | 531.55 | 175.8 |
陰極(1h) | 1773.29 | 23.74 | 4.97 | 332.85 | 40.61 |
陰極(2h) | 1630.57 | 18.34 | 0 | 313.88 | 96.21 |
陰極(3h) | 1491.98 | 13.88 | 0 | 275.04 | 14.48 |
消除率 | 50.74 | 95.49 | 100.00 | 48.26 | 91.76 |
至此,從中試實驗研究數(shù)據(jù)上可以看出,高酸度酸性廢水中含砷廢水可以在不添加中和劑的情況下去除率達到90%以上,取得了突破性進展,大大降低了中和渣的二次污染。
根據(jù)前期實驗結(jié)果,選取云銅鋅業(yè)有限公司為示范工程建設點,設計一套20m3/d處理量的含砷廢水處理工藝,8月至今,示范工程設備及安裝運行已完成政府招標采購工作,目前設備正在生產(chǎn)建設中。
該技術(shù)為中心自2005年以來一直持續(xù)投入研發(fā)的技術(shù),水泥窯協(xié)同處置技術(shù)以其減量化、資源化等優(yōu)勢在危險廢物處置領(lǐng)域得到了越來越多的認可和應用,尤其是在云南省重金屬污染防控重點區(qū)域,推廣水泥窯協(xié)同處置技術(shù)對于區(qū)域目標控制有著積極作用。
該技術(shù)應用示范項目“云南省利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理危險廢物技術(shù)研究與示范”獲云南省科技進步二等獎,且在云南省多個企業(yè)進行研究示范;已申請專利“一種由水泥回轉(zhuǎn)窯處理含砷廢渣的方法(201310732103.2)”。目前該技術(shù)已經(jīng)成功在會澤滇北工貿(mào)有限公司(水泥廠)、云南文山壯山水泥廠、東駿水泥廠和滇西水泥廠等推廣應用,計劃繼續(xù)在重點區(qū)域推廣示范處置工程。
云南省重金屬工程技術(shù)研究中心管理主要依托《云南省環(huán)境科學研究院管理辦法》,建立了《云南省重金屬污染控制工程技術(shù)研究中心管理辦法》、《花紅洞試驗基地管理辦法及實驗室管理規(guī)章制度》。未來3年內(nèi),中心還將建立《管理委員會和技術(shù)委員會工作制度》、《人員聘任、流動、考評和激勵制度》、《科研項目管理制度》、《考核與評估制度》、《收益分配及知識產(chǎn)權(quán)管理制度》、《工程中心產(chǎn)業(yè)化管理制度》、《工程中心專、兼職科研人員聘任與管理辦法》、《工程中心專、兼職人員績效考核辦法》、《工程中心科研項目管理辦法》、《財務管理制度》等管理制度。
工程中心建立了系統(tǒng)的組織管理機構(gòu),工程中心設管理委員會、學術(shù)委員會,實行管理委員會領(lǐng)導下的主任負責制。下設5個部門、2個基地,分別為綜合辦公室、環(huán)境修復部、水處理技術(shù)部、危廢處理技術(shù)部、工程設計部、試驗研發(fā)基地、工程示范基地。根據(jù)中心研究方向及領(lǐng)域,組建了重金屬廢水處理技術(shù)研發(fā)團隊、重金屬類危險廢物處理技術(shù)研發(fā)團隊。
設備采購由中心報計劃,經(jīng)院后勤科統(tǒng)一公開招標采購,設備到位后,由中心、后勤科共同驗收、入庫,中心指定專人負責設備的領(lǐng)用、管理及維護
圖3-1 中心設備固定資產(chǎn)登記記錄
中心試驗耗材采購,5萬元以上報后勤科招標采購,并根據(jù)院相關(guān)程序驗收、領(lǐng)用;5萬元以下由中心指定專人負責采購、驗收及管理,中心內(nèi)部建有驗收、領(lǐng)用登記制度。
工程中心目前有16臺儀器設備加入了云南省大型科學儀器協(xié)作共用網(wǎng),設備原值約480萬元,涉及分析測試設備、小試及中試試驗設備等。
圖3-2 中心實驗耗材驗收、領(lǐng)料記錄
為保障中心的先進性,工程中心進一步建立了有利于共同發(fā)展的科技平臺和運營管理機制,對外實行設備資源開放、研究項目開放、學術(shù)交流開放和人才使用開放。充分開展相關(guān)學術(shù)交流和科研合作,加強消化、吸收引進技術(shù),提高引進技術(shù)的質(zhì)量和效率,通過引進后再創(chuàng)新,提高自身的研發(fā)能力。
為更好的完成云南省重金屬污染綜合防治任務,為全省重金屬污染治理和管理提供技術(shù)支撐,云南省重金屬污染控制工程技術(shù)研究中心與云南銅業(yè)股份有限公司建立長期戰(zhàn)略合作關(guān)系,以云銅冶煉加工總廠為研究基地,共同開展重金屬污染防控技術(shù)研發(fā)及示范研究。
為加強中心在環(huán)境修復領(lǐng)域場地環(huán)境評價、修復工程、技術(shù)咨詢等方面的技術(shù)優(yōu)勢,中心與北京高能時代環(huán)境技術(shù)股份有限公司、北京建工集團有限責任公司、伊爾姆環(huán)境資源管理咨詢有限公司(ERM)等環(huán)境修復公司形成了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。通過整合各自在環(huán)境修復領(lǐng)域的優(yōu)勢,在技術(shù)、設備、市場項目等多方面開展合作,共同構(gòu)筑涵蓋的競爭優(yōu)勢,共同為云南省環(huán)境修復工作提供強有力的支持與高品質(zhì)的服務。
為加強中心分析測試能力,中心2013 年與云南大學化學科學與工程學院建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系。作為協(xié)作單位,可補充和增強中心分析測試能力。
針對云南省重金屬污染控制領(lǐng)域的現(xiàn)實需要,2015年工程中心與昆明鉑銳金屬材料有限公司初步建立了含砷、汞的貴金屬材料產(chǎn)品研發(fā)戰(zhàn)略合作關(guān)系,雙方共同合作在含砷含汞的貴金屬廢料的深度加工,含砷、汞的貴金屬材料產(chǎn)品研發(fā)等重金屬污染控制技術(shù)全業(yè)務領(lǐng)域開展戰(zhàn)略合作。雙方實現(xiàn)優(yōu)勢互補,信息、資源共享,在“互惠互利,共同發(fā)展”的基礎(chǔ)上形成合作關(guān)系,采取聯(lián)合建立研究開發(fā)平臺、技術(shù)轉(zhuǎn)移機構(gòu)或者技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟等產(chǎn)學研合作方式。
工程中心將繼續(xù)保持較廣泛的對外合作與交流關(guān)系,積極與國內(nèi)外公司密切合作,廣泛吸引國內(nèi)外學者來工程中心進行交流,同時為工程中心的科研人員外出考察創(chuàng)造條件,建立科研人員“請進來,走出去”的交流模式。
經(jīng)過3年的建設,中心于2015年10月通過了省科技廳組織的3年階段考核。中心共獲中央財政及地方財政資金支持1943.00萬元。承擔有10多項國家及省級重金屬污染綜合防治技術(shù)研發(fā)及服務項目;同時承擔企業(yè)技術(shù)研發(fā)和技術(shù)咨詢服務項目80余項,其中,中心承擔60余項,共建單位銀發(fā)公司承擔20余項;中心與共建單位銀發(fā)公司以同軸電絮凝重金屬廢水處理技術(shù)為核心,轉(zhuǎn)化科技成果5項。中心3年間共發(fā)表論文11篇,申請專利11項,其中6項實用新型專利、1項發(fā)明專利已授權(quán),4項發(fā)明專利正在申請過程中;申報國家科技部重點新產(chǎn)品(同軸電絮凝廢水處理設備)一項,申報1項國家重點環(huán)境保護實用技術(shù)示范工程。
經(jīng)過3年的人才培養(yǎng)與引進,中心擁有一支研究特色鮮明、專業(yè)結(jié)構(gòu)合理的高層次科研人才梯隊,擁有固定人員30人以上。博士學歷占中心總?cè)藬?shù)的30%、碩士學歷占30%、本科學歷占40%;高級職稱人數(shù)達到了40%,中級職稱占30%、其它占30%。同時,與云南大學、云南銅業(yè)(集團)有限公司、北京高能時代環(huán)境技術(shù)股份有限公司、北京建工集團有限責任公司、伊爾姆環(huán)境資源管理咨詢有限公司(ERM)等形成了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系,形成25人以上的重金屬污染控制技術(shù)研發(fā)團隊。團隊整體技術(shù)水平達省內(nèi)領(lǐng)先、國內(nèi)同行領(lǐng)先水平。
(1)2013年中心按照計劃開展各項科研任務,服務省級以上科技項目1項(有色化工行業(yè)重金屬廢水處理技術(shù)平臺項目);共建單位銀發(fā)公司承擔省級項目1項(水體砷污染控制與治理技術(shù)及工程示范示范工程)。
(2)服務省環(huán)保廳重大工程項目1項(云南紅云氯堿有限公司污染場地綜合治理工程項目前期工作);共建單位銀發(fā)公司承擔省環(huán)保廳重大工程項目1項(會澤者海重金屬廢渣清理工程)。
(3)2014年中心按照計劃開展各項科研任務,服務省級以上科研項目3項,主要為:中央環(huán)保專項資金項目1項(重金屬類危險廢物锍化處理工藝技術(shù)研發(fā)及中試平臺建設項目);自主承擔科技計劃項目1項(科技創(chuàng)新平臺建設計劃項目--有色化工行業(yè)重金屬廢水處理技術(shù)中試平臺建設項目);作為技術(shù)支撐單位,協(xié)助云南紅云氯堿有限公司開展科技創(chuàng)新強省計劃項目1項(含汞鹽泥及汞污染土壤熱解析處理技術(shù)研發(fā)應用)。
(4)服務省本級財政項目1項(云南省歷史遺留工業(yè)污染場地調(diào)查與評估);共建單位銀發(fā)公司承擔省環(huán)保廳重大工程項目1項(會澤縣者海力士遺留金屬污染綜合治理—者海區(qū)域重金屬污染土壤修復示范一期工程)。
(5)2015年服務省級以上科技項目1項(有色化工行業(yè)含重金屬廢渣低溫高效脫砷、汞技術(shù)研發(fā)平臺建設);承擔中央重金屬污染防治專項資金項目1項(云南省含重金屬復雜酸性廢水深度處理技術(shù)示范工程);作為技術(shù)支撐單位,協(xié)助易門科源固廢物綜合利用有限公司承擔中央重金屬污染防治專項資金項目1項(含砷、汞廢物高效處理處置技術(shù)示范工程);承擔省本級財政項目1項(云南省工業(yè)污染場地調(diào)查與評估)。
(6)2016年,深入推進云南省含重金屬復雜酸性廢水深度處理技術(shù)示范工程、含砷、汞廢物高效處理處置技術(shù)示范工程,完成了小試、中試試驗。目前,兩個項目均已進入工業(yè)化試驗設備安裝、調(diào)試階段,2項發(fā)明專利正在申請中,部分試驗成果正在總結(jié)過程中。
表3-1 國家、省級項目承擔情況
序號 | 項目名稱及編號 | 項目主管部門 | 項目內(nèi)容 | 項目經(jīng)費 (萬元) | 完成時限 | 進展情況 | 備注 |
序號 | 項目名稱及編號 | 項目主管部門 | 項目內(nèi)容 | 項目經(jīng)費 (萬元) | 完成時限 | 進展情況 | 備注 |
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1 | 云南省重金屬污染控制技術(shù)創(chuàng)新平臺建設 (云南省重金屬污染控制工程技術(shù)研究中心)(2013DH008) | 云南省科技廳 | 建設云南省重金屬污染控制工程技術(shù)研究中心,完成重金屬污染控制技術(shù)研發(fā)5項,組建重金屬污染控制技術(shù)研發(fā)團隊,提交重金屬污染控制技術(shù)成果,進行成果轉(zhuǎn)化。 | 150.00 | 2012年10月-2015年12月 | 完成,順利通過省科技廳3年階段考核 | 共建單位為銀發(fā)公司 |
2 | 云南省有色化工行業(yè)重金屬廢水處理技術(shù)中試試驗平臺(2013DA003) | 云南省科技廳 | 建設云南省有色化工行業(yè)重金屬廢水處理技術(shù)中試試驗平臺,完成研發(fā)任務3項,組建重金屬廢水處理技術(shù)研發(fā)團隊,提交重金屬污染控制技術(shù)成果,進行成果轉(zhuǎn)化。 | 120.00 | 2013年6月-2016年6月 | 正在進行,目前已完成了以電絮凝為核心的重金屬廢水處理技術(shù)研發(fā),并實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化5項 | 共建單位為銀發(fā)公司 |
3 | 云南省重金屬污染控制工程技術(shù)研究中心中試平臺建設 | 云南省財政廳 | 提升云南省重金屬污染控制工程技術(shù)研究中心研發(fā)實力,完善試驗基地基礎(chǔ)設施建設,新增配套試驗設施、重金屬污染控制技術(shù)研究小試設備、專業(yè)試驗分析設備、重金屬廢水處理技術(shù)中試設備等。 | 230.00 | 2013年10月-2014年12月 | 完成 | |
4 | 水體砷污染控制與治理技術(shù)及工程示范示范工程 | 環(huán)境保護部南京環(huán)境科學研究所 | 配合水專項“水體砷污染控制與治理技術(shù)及工程示范示范工程”,開展示范工程建設。 | 125.17 | 2013年3月-2014年3月 | 完成 | 共建單位銀發(fā)公司為項目承擔單位 |
5 | 云南紅云氯堿有限公司污染場地綜合治理工程項目前期工作 | 云南省環(huán)保廳 | 作為技術(shù)支撐單位,受云南紅云氯堿有限公司委托,開展含汞鹽泥、汞污染土壤、廢水處理等技術(shù)研發(fā),并編制《云南紅云氯堿有限公司含汞鹽泥處理工程實施方案》。 | 350.00 | 2013年 | 完成 | |
6 | 會澤者海重金屬廢渣清理工程 | 云南省環(huán)保廳 | 中心與滇北工貿(mào)水泥有限公司合作,將水泥窯共處置技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為實際項目,協(xié)同處置會澤者海含重金屬廢渣。 | 299.65 | 2012年-2013年 | 完成 | 共建單位銀發(fā)公司為項目承擔單位 |
7 | 重金屬類危險廢物锍化處理工藝技術(shù)研發(fā)及中試平臺 | 云南省環(huán)保廳 | 建設重金屬類危險廢物锍化處理工藝技術(shù)研發(fā)及中試平臺,完成2項研發(fā)任務,提交技術(shù)研發(fā)成果,完成重金屬類危險廢物锍化處理中試試驗 | 400.00 | 2014年-2015年 | 正在進行,預計2016年6月前完成 | |
8 | 云南省歷史遺留重金屬污染場地調(diào)查 | 云南省環(huán)保廳 | 開展云南省歷史遺留重金屬污染場地調(diào)查,摸清云南省歷史遺留污染場地底數(shù),并對場地環(huán)境風險進行分級評估,編制調(diào)查報告 | 80.00 | 2014年-2015年 | 完成,已提交調(diào)查報告待驗收 | |
9 | 含汞鹽泥及汞污染土壤熱解析處理技術(shù)研發(fā)應用 | 云南省科技廳 | 協(xié)助云南紅云氯堿有限公司開展含汞鹽泥熱解吸處理技術(shù)研發(fā)及中試試驗研究 | 190.00 | 2014年-2016年 | 完成科技計劃項目申報任務,需正在進行,推進難度較大,暫無進展 | 云南紅云氯堿有限公司為項目承擔單位 |
10 | 會澤縣者海力士遺留金屬污染綜合治理—者海區(qū)域重金屬污染土壤修復示范一期工程 | 云南省環(huán)保廳 | 開展會澤者海區(qū)域重金屬污染土壤修復技術(shù)研發(fā),并開展土壤修復示范工程 | 900.00 | 2014年-2016年 | 正在進行 | 共建單位銀發(fā)公司為項目承擔單位 |
11 | 有色化工行業(yè)含重金屬廢渣低溫高效脫砷、汞技術(shù)研發(fā)平臺建設 | 云南省科技廳 | 建設有色化工行業(yè)含重金屬廢渣低溫高效脫砷、汞技術(shù)研發(fā)平臺,完成研發(fā)任務3-5項,提交科技成果,開展成果轉(zhuǎn)化及示范工程建設 | 20.00 | 2015年10月-2018年12月 | 正在進行 | |
12 | 云南省工業(yè)污染場地調(diào)查與評估 | 云南省環(huán)保廳 | 開展云南省工業(yè)污染場地調(diào)查,摸清云南省工業(yè)污染場地底數(shù),并對場地環(huán)境風險進行分級評估,編制調(diào)查報告 | 120.00 | 2015年-2016年 | 正在進行 | |
13 | 云南省含重金屬復雜酸性廢水深度處理技術(shù)示范工程 | 云南省環(huán)保廳 | 采用國內(nèi)外較為新進的擴散滲析、反滲透、石墨布、連續(xù)離子交換、電絮凝、正滲透、微鼻濾料吸附等技術(shù),集成經(jīng)濟效果較好的水處理技術(shù)工藝,開展含重金屬復雜酸性廢水深度處理及微鼻陶瓷濾料深度處理重金屬廢水驗證對比試驗。有效實現(xiàn)酸回收,減少廢水處理中和渣的產(chǎn)生,出水實現(xiàn)深度處理 | 665.00 | 2015年10月-2016年12月 | 正在進行 | |
14 | 含砷、汞廢物高效處理處置技術(shù)示范工程 | 云南省環(huán)保廳 | 項目通過對省內(nèi)大中型企業(yè)砷、汞廢物處置現(xiàn)狀及歷史遺留含砷廢物開展調(diào)研,掌握我省含砷、汞廢物處理技術(shù)、總量與廢物砷、汞含量范圍等關(guān)鍵數(shù)據(jù),依托云南省重金屬污染控制工程技術(shù)研究中心,采用自主研發(fā)的高效脫砷、汞技術(shù),開展驗證性工業(yè)試驗,解決工業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)問題。在云南易門科源工業(yè)固體廢物綜合利用有限公司建設技術(shù)示范工程。 | 585.00 | 2015年10月-2016年12月 | 正在進行 | 云南易門科源工業(yè)固廢物綜合利用有限公司為項目承擔單位 |
15 | 文山州西疇縣岔河、麻栗坡縣南汀歷史遺留砷渣水泥回轉(zhuǎn)窯協(xié)同處置工程實施方案 | 云南省環(huán)保廳 | 作為項目支撐單位,提供水泥窯協(xié)同處置含砷廢物關(guān)鍵技術(shù)咨詢,開展文山州歷史遺留砷渣水泥窯協(xié)同處置工業(yè)試驗,并編制項目實施方案 | 30.00 | 2012年-2013年 | 完成 | |
16 | 利用水泥窯協(xié)同處理城市生活垃圾可行性研究報告 | 作為項目支撐單位,提供水泥窯協(xié)同處置關(guān)鍵技術(shù)咨詢,開展工業(yè)試驗,并編制項目可行性研究報告 | 12.00 | 2011年-2012年 | 完成 | ||
17 | 陽宗海砷污染表土水泥窯協(xié)同處置項目 | 云南省環(huán)保廳 | 作為項目支撐單位,提供水泥窯協(xié)同處置含砷污染表土關(guān)鍵技術(shù)咨詢,開展工業(yè)試驗,并編制項目實施方案 | / | 2009年-2011年 | 完成 |
中心2012-2015年,發(fā)表論文11篇;申請專利11項(見表3-4),其中6項實用新型專利已授權(quán),1項發(fā)明專利已授權(quán),1項發(fā)明專利已申請公布,2項發(fā)明專利申請公開,1項發(fā)明專利正在申請中。
表3-4 申請(授權(quán))專利
序號 | 專利名稱 | 申請人 | 發(fā)明人 | 專利號 (申請?zhí)枺?/span> | 發(fā)明 類型 | 申請日 (授權(quán)日) | 法律 狀態(tài) |
序號 | 專利名稱 | 申請人 | 發(fā)明人 | 專利號 (申請?zhí)枺?/span> | 發(fā)明 類型 | 申請日 (授權(quán)日) | 法律 狀態(tài) |
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1 | 同軸電絮凝水處理系統(tǒng) | 云南銀發(fā)綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)股份有限公司 | 魏東 | CN202594732 U | 實用新型 | 2012.12.12 | 已授權(quán) |
2 | 一種由水泥回轉(zhuǎn)窯處理含砷廢渣的方法 | 云南省環(huán)境科學研究院 | 吳學勇 張濤 尚江濤 | 201310732103.2 | 發(fā)明專利 | 2013.12.27 | 已授權(quán) |
3 | 一種重金屬固化劑及使用該重金屬固化劑固 化穩(wěn)定化土壤重金屬的方法 | 云南省環(huán)境科學研究院 | 吳學勇 張濤 尚江濤 | 201310732102.8 | 發(fā)明專利 | 2013.12.27 | 2014年4月30日,已申請公布 |
4 | 一種煙氣脫硫裝置 | 云南銀發(fā)綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)股份有限公司 | 馬祝平 | ZL201320425625.3 | 實用新型 | 2013.12.18 | 已授權(quán) |
5 | 一種同軸電絮凝污水處理器內(nèi)管 | 云南銀發(fā)綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)股份有限公司 | 魏東 楊劍 魏莉 | ZL201320656322.2 | 實用新型 | 2014.4.9 | 已授權(quán) |
6 | 一種同軸電絮凝污水處理器內(nèi)管 | 云南銀發(fā)綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)股份有限公司 | 魏東 朱文濤 馬可 | ZL201320655832.8 | 實用新型 | 2014.4.9 | 已授權(quán) |
7 | 一種同軸電絮凝污水處理系統(tǒng) | 云南銀發(fā)綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)股份有限公司 | 魏東 張瑾 楊劍 | ZL201320657147.9 | 實用新型 | 2014.4.9 | 已授權(quán) |
8 | 一種同軸電絮凝污水處理系統(tǒng)的緩沖池 | 云南銀發(fā)綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)股份有限公司 | 魏東 朱文濤 | ZL201320657124.8 | 實用新型 | 2014.7.2 | 已授權(quán) |
9 | 一種高砷砷鈣渣重金屬砷固化穩(wěn)定化劑及使用方法 | 云南省環(huán)境科學研究院 | 吳學勇張濤 牛學奎 尚江濤 周曼 | 201410697331.5 | 發(fā)明 專利 | 2014.11 | 已申請公開 |
10 | 一種含汞污染物中汞的脫除裝置及方法 | 云南省環(huán)境科學研究院 | 張 濤 姬成崗 王金華 王 統(tǒng) 畢廷濤涂學炎 | 201610792669.8 | 發(fā)明專利 | 2016-08-31 | 受理 |
11 | 一種離子膜電解處理含砷廢水的方法 | 云南省環(huán)境科學研究院 | 張 濤 涂學炎 陳 晨 周 曼 王 統(tǒng) 畢廷濤 | 發(fā)明專利 | 2016年12月 | 正在申請 |
為準確把握我省重金屬污染控制技術(shù)需求,在長期從事重金屬污染控制工程技術(shù)咨詢的基礎(chǔ)上,中心于2014年-2016年歷時3年對我省六個典型有色化工企業(yè)開展重金屬技術(shù)需求調(diào)查調(diào)研,通過調(diào)研把握共性、難點問題,主要調(diào)查調(diào)研結(jié)論如下:
1、發(fā)生重金屬污染風險的主要因素為高毒性低價值重金屬廢物和高濃度重金屬廢水;
2、主要風險元素為砷、汞、鎘、鉛等一類污染元素;
3、主要重金屬污染元素在幾個重要環(huán)節(jié)存在管理和技術(shù)風險:生產(chǎn)過程富集收集率過低、重金屬廢物處理處置未達到國家規(guī)范要求;重金屬危險廢物降級管理;重金屬廢水處理工藝技術(shù)落后、成本高并產(chǎn)生大量二次低價值重金屬危險廢物;
4、全省一類污染元素危險廢物處處置深度明顯偏低。
以砷為為例,6個企業(yè)原燃材料輸入砷總量約7000噸,火法渣正常殘存約2500噸(35.71%),其余砷進入煙塵、污泥、少量進入產(chǎn)品和排放,應有4000左右的砷是以含砷危險廢物的形式產(chǎn)出,處理后應產(chǎn)出近4500噸三氧化二砷或4000噸金屬砷,我們調(diào)查發(fā)現(xiàn),6個企業(yè)以危險廢物形式輸出的砷總量不足2000噸,更沒有等級三氧化二砷和金屬砷產(chǎn)出。管理風險和技術(shù)缺陷顯而易見。
因此,重金屬工程中心重點技術(shù)研發(fā)方向應在重金屬類危險廢物的無害化處置資源化處理及復雜成分。