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(rèn)定(2015年通過了科技廳組織的全面考核評價(jià)),,由云南省環(huán)保廳主管,,依托云南省環(huán)境科學(xué)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(yīng)用及示范的平臺和高層次人才培養(yǎng)基地,。
中心的建設(shè)緊緊圍繞創(chuàng)新云南行動(dòng)計(jì)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(jì)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(fù)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(biāo)準(zhǔn)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(jiān)實(shí)的科學(xué)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”,、生態(tài)環(huán)境研究中心、環(huán)境工程設(shè)計(jì)中心等多個(gè)研究機(jī)構(gòu)和平臺的支持,。經(jīng)過4年多的建設(shè),,已具有重金屬類危險(xiǎn)廢物火法處理、危險(xiǎn)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(yīng)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(jì)、綜合熱分析儀,、粒度分析儀,、液壓式壓力試驗(yàn)機(jī)、ICP等多套大型分析儀器設(shè)備,。承擔(dān)有10多項(xiàng)國家及省級重金屬污染綜合防治技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目,,同時(shí)承擔(dān)企業(yè)技術(shù)研發(fā)和技術(shù)咨詢服務(wù)項(xiàng)目100余項(xiàng),發(fā)表論文11篇,,申請專利10項(xiàng),,其中6項(xiàng)實(shí)用新型專利、1項(xiàng)發(fā)明專利已授權(quán),,3項(xiàng)發(fā)明專利正在申請過程中,。
中心注重建設(shè)成果轉(zhuǎn)化平臺,,推進(jìn)“產(chǎn)、學(xué),、研”相結(jié)合,。先后與云南大學(xué)、云南銅業(yè)(集團(tuán))有限公司,、北京高能時(shí)代環(huán)境技術(shù)股份有限公司,、北京建工集團(tuán)有限責(zé)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(jī)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(yàn)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(yàn)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(yàn)系統(tǒng),。
2012年-2013年,投資200余萬元,,完成了花紅洞試驗(yàn)基地基礎(chǔ)場地建設(shè),。拆除廢棄試驗(yàn)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(shè)施30m2。對150m2邊坡及場地進(jìn)行平整,;新建路面820m2,;新建停車場420m2;對9間老舊實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行改造,,約200m2,;環(huán)境整治390m2;對部分圍墻進(jìn)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(jìn)行了全面改造,,維修水塔4m3,,重新鋪設(shè)供水管道,增加增壓設(shè)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(yàn)用房的建設(shè),,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(yàn)廢物預(yù)處理區(qū)等功能單元,。試驗(yàn)用房地面防腐防滲,,建設(shè)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)?;A(chǔ)設(shè)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(dòng)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(shè)施均設(shè)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(jìn)行組合、調(diào)整,,實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)用房廢水零排放,、廢氣達(dá)標(biāo)排放。投資80萬元,,配套了試驗(yàn)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(yàn)車間及實(shí)驗(yàn)室、小二樓辦公室提供輸配電,,包括變配電,、照明、動(dòng)力,、防雷接地,、設(shè)備接地、自控儀表的安裝配管,、電纜敷設(shè),、橋架安裝等內(nèi)容。主要對原配電房2#配電柜進(jìn)行改造,主要新增鋪設(shè)3×240mm2+2×120mm2,、3×240mm2電纜各300米,,新建計(jì)量柜、配電柜各1套,,新增車間照明燈12盞,,動(dòng)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(yàn)基地實(shí)驗(yàn)室電路改造,、試驗(yàn)車間大功率設(shè)備電路改造等工作,,滿足了大功率設(shè)備用電需求;同時(shí),,投資約22萬元,,建設(shè)了110 m2 “三防”貯存庫;青石板轉(zhuǎn)鋪設(shè)75m2,;雨水倒排溝43m,;墻地磚鋪設(shè)215m2;水管改造40余米,;建設(shè)20m3初期雨水收集池等基礎(chǔ)設(shè)施,。投資4.2萬元完成試驗(yàn)車間內(nèi)部風(fēng)管及集塵罩建設(shè),約鋪設(shè)50米風(fēng)管,;投資4.8萬元建設(shè)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)及報(bào)警系統(tǒng)1套,,主要包括14臺紅外槍式網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、服務(wù)器1臺,、報(bào)警主機(jī)1臺,、12對紅外對射設(shè)備等。投資4.6萬元購置試驗(yàn)基地辦公設(shè)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(jì)(火焰石墨爐一體機(jī)),、原子吸收分光光度計(jì)(火焰型),、綜合熱分析儀、粒度分析儀,、液壓式壓力試驗(yàn)機(jī),、ICP等大型分析,、試驗(yàn)儀器65臺(套),詳見附表3所示。
在重金屬危險(xiǎn)廢物方面,,已建成火法處理技術(shù)研發(fā)小試試驗(yàn)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(yàn)裝置,、重金屬類危險(xiǎn)廢物固化穩(wěn)定化試驗(yàn)裝置1套、土壤穩(wěn)定化試驗(yàn)裝置,。在重金屬廢水方面,建成了電絮凝技術(shù)試驗(yàn)裝置,、膜深度處理技術(shù)試驗(yàn)裝置,、連續(xù)離子交換技術(shù)深度處理、擴(kuò)散滲析技術(shù)處理,、陶瓷微鼻濾料處理,、鈦合金反應(yīng)釜處理含氯重金屬廢水試驗(yàn)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(shè)“含砷,、汞廢物高效處理處置技術(shù)工業(yè)化試驗(yàn)基地”,,與云南云銅鋅業(yè)股份有限公司共同建設(shè)“云南省含重金屬復(fù)雜酸性廢水深度處理技術(shù)中試試驗(yàn)基地”等。
中心成立3年以來,,開展了技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目9項(xiàng),,在關(guān)鍵技術(shù)研究開發(fā)方面取得了一定的突破。
該項(xiàng)目為2014年云南省環(huán)保廳中央重金屬專項(xiàng)資金支持項(xiàng)目“重金屬類危險(xiǎn)廢物锍化處理技術(shù)研發(fā)及中試平臺建設(shè)”,、2015年云南省科技廳科技計(jì)劃項(xiàng)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(shè)”項(xiàng)目主要研發(fā)任務(wù)之一。
項(xiàng)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(xiǎn)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(xiàng)目2014-2015年在環(huán)保專項(xiàng)資金支持下,,中心與云南大學(xué)合作,,完成了小試試驗(yàn)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(yàn)基地自主研發(fā)建設(shè)了低溫脫砷試驗(yàn)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(xiàng)目技術(shù)示范工程建設(shè),建設(shè)規(guī)模10t/d,。計(jì)劃2017年1-3月開展工業(yè)化試驗(yàn)研究,。
2015年底,為加強(qiáng)低溫脫砷工藝尾氣控制安全性,,同時(shí)兼顧含汞廢物無害化處置需要,,中心在科技計(jì)劃項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)支持下,計(jì)劃于2016-2018年完成建設(shè)“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(bǔ)充完善煙氣冷卻、沉降,、冷凝,、除塵、吸收,、吸附等工藝試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)檢測系統(tǒng),。
該技術(shù)具有適應(yīng)面廣(各種含砷廢渣)、脫砷溫度低(有價(jià)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(diǎn),,處理后的廢物含砷量較低,,可實(shí)現(xiàn)有價(jià)元素的回收和廢渣的無害化處置。項(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)目,。
項(xiàng)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(jìn)行無害化、資源化處置技術(shù)研究,。該項(xiàng)目已于2014年完成了小試及中試試驗(yàn),,試驗(yàn)結(jié)果滿足《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 浸出毒性鑒別》(GB5085.3-2007)中的鑒別標(biāo)準(zhǔn)。研究開發(fā)了一種高效,、價(jià)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(xiàng)目由于后期企業(yè)資金困難,該技術(shù)沒有開展工程化應(yīng)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(jià)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(xiàng)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(xiàng)目,。
該技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目已于2013年完成相關(guān)試驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn),,實(shí)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(fēng)險(xiǎn),,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(shí)間短,,效果好等特點(diǎn)。
在項(xiàng)目即將開展中試試驗(yàn)階段,,因企業(yè)人事變動(dòng),、資金困難等原因,沒有繼續(xù)開展,。
該技術(shù)研發(fā)項(xiàng)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(xiàng)目前期工作”項(xiàng)目主要研發(fā)任務(wù)之一,。
項(xiàng)目采用間接加熱的方法對含汞廢物進(jìn)行熱解析處理,含汞廢物在一定解析溫度,、停留時(shí)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(jī)汞通常以元素汞存在于土壤中或無機(jī)汞化合物中比如 HgS,HgO,HgCO3,。當(dāng)溫度達(dá)到 600~800℃,這些汞化合物會(huì)被轉(zhuǎn)化成可回收的氣態(tài)元素汞,。一些汞熱解實(shí)驗(yàn)證實(shí)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(shí)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(jìn)入煙氣中,,煙氣中的汞及其化合物經(jīng)過強(qiáng)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(shí)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(shí)編制并完善小試實(shí)驗(yàn)方案,,同時(shí)開展部分小試實(shí)驗(yàn),,期間同時(shí)對熱解析中試設(shè)備、冷原子分析儀等設(shè)備進(jìn)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(shí)驗(yàn),,研究解析溫度,、停留時(shí)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(shí)驗(yàn)中停留時(shí)間為60min,,溫度分布設(shè)定為100℃、200℃,、300℃,、400℃、500℃,、600℃,、700℃七個(gè)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(dāng)熱解溫度達(dá)到分別400℃、500℃時(shí),,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(dāng)解析溫度為500℃的情況下,,停留時(shí)間設(shè) 10min,、20min、30min,、60min,、90min、120min,、150min,、180min八個(gè)梯度。實(shí)驗(yàn)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(shí)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(dāng)停留時(shí)間分別達(dá)到60min 時(shí),,脫除率分別為 97.4%、97.8%,。熱解析停留時(shí)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(shí)間對汞去除率的影響
通過中試實(shí)驗(yàn)研究,,采用熱解析處理含汞廢物,汞的去除了能夠達(dá)到98%,,處理后的廢渣汞殘余量在20ppm以下,,能夠達(dá)到相關(guān)含汞廢物處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),該技術(shù)處理效率高,,技術(shù),、經(jīng)濟(jì)可行。
該技術(shù)研發(fā)項(xiàng)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(xiàng)目前期工作”項(xiàng)目主要研發(fā)任務(wù)之一,。
項(xiàng)目針對某氯堿廠汞污染土壤,,通過投加化學(xué)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(xué)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(dá)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(dá)到國家危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn),。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(xiàng)目完成試驗(yàn)研究后沒有進(jìn)一步開展中試試驗(yàn)及應(yīng)用,,該技術(shù)主要針對含汞及有機(jī)農(nóng)藥污染土壤,在云南省有一定的應(yīng)用市場,。
該項(xiàng)目為2014年云南省環(huán)保廳中央重金屬專項(xiàng)資金支持項(xiàng)目“重金屬類危險(xiǎn)廢物锍化處理技術(shù)研發(fā)及中試平臺建設(shè)”項(xiàng)目主要研發(fā)任務(wù)之一,。
該項(xiàng)目于2015年配置中頻無芯感應(yīng)熔爐、埋弧式礦冶電爐,、電熱回轉(zhuǎn)窯,、鈦合金反應(yīng)釜、不銹鋼層析柱等設(shè)備,,完成小試試驗(yàn),。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(jià)值高、危害較大的重金屬類危險(xiǎn)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(xiǎn)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(yīng)和反應(yīng)機(jī)理,,開發(fā)出一套全新,、高效、節(jié)能環(huán)保并能適應(yīng)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(xiǎn)廢物得到有效的資源化利用,,并在試驗(yàn)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(xiàng)目小試試驗(yàn),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(yàn)配比研究硫捕集稀貴金屬的富集效率。
試驗(yàn)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(shí)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(yàn)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(hù)劑,通過不同物料配比,,通過感應(yīng)爐火法熔煉研究硫捕集稀貴金屬的最佳試驗(yàn)配比,。
通過對催化劑5#配比進(jìn)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(xiàng)目的中試試驗(yàn),,通過物料預(yù)處理、試燒,、熔煉渣中試試驗(yàn),,摸索中試試驗(yàn)設(shè)備中頻爐的試驗(yàn)性能,再次基礎(chǔ)上開展汽車尾氣催化劑中試試驗(yàn),。
通過鋶化項(xiàng)目小試試驗(yàn),、中試試驗(yàn)可以看出,中試試驗(yàn)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(yàn)取得階段性成果,。
鑒于目前中試試驗(yàn)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(fèi),,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(jìn)一步回收上浮渣中的稀貴金屬,。
該技術(shù)研發(fā)項(xiàng)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(wù)之一,,該平臺是中心2013經(jīng)省科技廳批準(zhǔn)建設(shè)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(yīng)用研究,解決復(fù)雜成分重金屬廢水關(guān)鍵技術(shù)難題,,開發(fā)經(jīng)濟(jì)高效的重金屬廢水處理工藝及設(shè)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(jìn)行集成,,研究開發(fā)復(fù)雜成分重金屬廢水深度處理技術(shù),開展了個(gè)舊雙龍重金屬廢水處理項(xiàng)目,、個(gè)舊萬坤重金屬廢水處理項(xiàng)目,、個(gè)舊金鷹重金屬廢水處理項(xiàng)目,、云南沙甸重金屬廢水處理項(xiàng)目、云南鑫耀半導(dǎo)體材料有限公司砷化鎵廢水處理項(xiàng)目等5家企業(yè)廢水小試,、中試試驗(yàn),,并成功推廣應(yīng)用。
該項(xiàng)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(xiàng),,申請“一種同軸電絮凝污水處理器內(nèi)管”等新產(chǎn)品,,申報(bào)實(shí)用新型專利4項(xiàng),“同軸電絮凝廢水處理設(shè)備”已申報(bào)國家科技部重點(diǎn)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(xiàng)資金支持項(xiàng)目“云南省含重金屬復(fù)雜酸性廢水深度處理技術(shù)示范工程”技術(shù)研發(fā)任務(wù),。
項(xiàng)目針對重金屬酸性廢水的特點(diǎn),,中心開展了隔膜電極-正滲透-微鼻集成技術(shù)試驗(yàn)研究,該技術(shù)是結(jié)合三種技術(shù)特點(diǎn)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(yàn),。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(jìn)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(jìn)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(xiàng)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(fèi)用,,電解生成沉淀物量遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(fèi)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(xiàng)目于2015年開展隔膜電解法處理酸性廢水小中試實(shí)驗(yàn)研究。對電極板材料,、離子交換膜,、廢水水質(zhì)成分的對比實(shí)驗(yàn)研究,小試實(shí)驗(yàn)在11月底實(shí)驗(yàn)取得了初步進(jìn)展,。
針對離子交換膜選擇開展以下實(shí)驗(yàn),,實(shí)驗(yàn)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(yùn)行6h,,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1-1。相同實(shí)驗(yàn)條件下,,將隔膜換為陽離子交換膜,,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1-2,可以看出鐵片做為陽極時(shí),,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(jìn)行如上實(shí)驗(yàn),,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(jìn)行了如下研究,,實(shí)驗(yàn)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(yùn)行6h,,實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中觀察到鋁片消耗速度極快,,工業(yè)化運(yùn)用中會(huì)增大運(yùn)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(shí)驗(yàn)效果的影響開展了如下研究,,實(shí)驗(yàn)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(yùn)行6h,實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(yùn)行24小時(shí),砷去除率最優(yōu)效果可達(dá)82.99%,,實(shí)驗(yàn)在11月末取得了突破性進(jìn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果,在2015年12月~2016年2月,,本中心設(shè)計(jì)中試實(shí)驗(yàn)設(shè)備1#兩套(容量14L)開展中試實(shí)驗(yàn),,主要針對以上小試實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步提高效率。實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)時(shí)間70h,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1-7,,在45h以后砷轉(zhuǎn)化率在50%左右,,隨著時(shí)間的增加,陰極區(qū)陽離子有跑入陽極區(qū)趨勢,,故停留時(shí)間不宜過長,,還需通過改進(jìn)電極間距,,電極板材料提高電流密度,簡短反應(yīng)時(shí)間,,提高反應(yīng)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(shí)驗(yàn)結(jié)果,3月至6月,,本中心自主開發(fā)新中式實(shí)驗(yàn)設(shè)備2#用于后期實(shí)驗(yàn)研究,,該設(shè)備為三級流動(dòng)可循環(huán)設(shè)備(容量50L),該設(shè)備縮短電極板間距可至2mm,,更換電極板為預(yù)處理石墨板,,購買了可負(fù)載該設(shè)備運(yùn)行的電源,經(jīng)過實(shí)驗(yàn)設(shè)備的改裝,,大大增強(qiáng)了電流密度,,當(dāng)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(jìn)行了更換工作液的實(shí)驗(yàn),,工作液使用稀硫酸(PH=4)、氫氧化鈉(PH=10),、自來水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),,實(shí)驗(yàn)結(jié)果在2h內(nèi)無太大差異。
關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的氣體進(jìn)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(shè)備中要注意對陰極區(qū)氣體進(jìn)行收集處理。
實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)時(shí)間2h,實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)時(shí)間2h,,實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)時(shí)間2h,,實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(dá)到90%以上,取得了突破性進(jìn)展,,大大降低了中和渣的二次污染,。
根據(jù)前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果,選取云銅鋅業(yè)有限公司為示范工程建設(shè)點(diǎn),,設(shè)計(jì)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(shè)備及安裝運(yùn)行已完成政府招標(biāo)采購工作,,目前設(shè)備正在生產(chǎn)建設(shè)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(xiǎn)廢物處置領(lǐng)域得到了越來越多的認(rèn)可和應(yīng)用,,尤其是在云南省重金屬污染防控重點(diǎn)區(qū)域,推廣水泥窯協(xié)同處置技術(shù)對于區(qū)域目標(biāo)控制有著積極作用,。
該技術(shù)應(yīng)用示范項(xiàng)目“云南省利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理危險(xiǎn)廢物技術(shù)研究與示范”獲云南省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),,且在云南省多個(gè)企業(yè)進(jìn)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(huì)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(yīng)用,,計(jì)劃繼續(xù)在重點(diǎn)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(xué)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(yàn)基地管理辦法及實(shí)驗(yàn)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(huì)和技術(shù)委員會(huì)工作制度》,、《人員聘任,、流動(dòng)、考評和激勵(lì)制度》,、《科研項(xiàng)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(xiàng)目管理辦法》、《財(cái)務(wù)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(jī)構(gòu),,工程中心設(shè)管理委員會(huì)、學(xué)術(shù)委員會(huì),,實(shí)行管理委員會(huì)領(lǐng)導(dǎo)下的主任負(fù)責(zé)制,。下設(shè)5個(gè)部門、2個(gè)基地,,分別為綜合辦公室,、環(huán)境修復(fù)部、水處理技術(shù)部,、危廢處理技術(shù)部,、工程設(shè)計(jì)部、試驗(yàn)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(tuán)隊(duì),、重金屬類危險(xiǎn)廢物處理技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì),。
設(shè)備采購由中心報(bào)計(jì)劃,經(jīng)院后勤科統(tǒng)一公開招標(biāo)采購,,設(shè)備到位后,,由中心、后勤科共同驗(yàn)收,、入庫,,中心指定專人負(fù)責(zé)設(shè)備的領(lǐng)用、管理及維護(hù)
圖3-1 中心設(shè)備固定資產(chǎn)登記記錄
中心試驗(yàn)耗材采購,,5萬元以上報(bào)后勤科招標(biāo)采購,,并根據(jù)院相關(guān)程序驗(yàn)收、領(lǐng)用,;5萬元以下由中心指定專人負(fù)責(zé)采購,、驗(yàn)收及管理,中心內(nèi)部建有驗(yàn)收,、領(lǐng)用登記制度,。
工程中心目前有16臺儀器設(shè)備加入了云南省大型科學(xué)儀器協(xié)作共用網(wǎng),設(shè)備原值約480萬元,,涉及分析測試設(shè)備,、小試及中試試驗(yàn)設(shè)備等,。
圖3-2 中心實(shí)驗(yàn)耗材驗(yàn)收、領(lǐng)料記錄
為保障中心的先進(jìn)性,,工程中心進(jìn)一步建立了有利于共同發(fā)展的科技平臺和運(yùn)營管理機(jī)制,,對外實(shí)行設(shè)備資源開放、研究項(xiàng)目開放,、學(xué)術(shù)交流開放和人才使用開放,。充分開展相關(guān)學(xué)術(shù)交流和科研合作,加強(qiáng)消化,、吸收引進(jìn)技術(shù),提高引進(jìn)技術(shù)的質(zhì)量和效率,,通過引進(jìn)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(wù),,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(qiáng)中心在環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域場地環(huán)境評價(jià)、修復(fù)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(shí)代環(huán)境技術(shù)股份有限公司、北京建工集團(tuán)有限責(zé)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(fù)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(fù)領(lǐng)域的優(yōu)勢,在技術(shù),、設(shè)備,、市場項(xiàng)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(fù)工作提供強(qiáng)有力的支持與高品質(zhì)的服務(wù),。
為加強(qiáng)中心分析測試能力,中心2013 年與云南大學(xué)化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系,。作為協(xié)作單位,,可補(bǔ)充和增強(qiáng)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(shí)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(wù)領(lǐng)域開展戰(zhàn)略合作,。雙方實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ),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(jī)構(gòu)或者技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟等產(chǎn)學(xué)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(xué)者來工程中心進(jìn)行交流,同時(shí)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(jìn)來,,走出去”的交流模式。
經(jīng)過3年的建設(shè),,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(cái)政及地方財(cái)政資金支持1943.00萬元。承擔(dān)有10多項(xiàng)國家及省級重金屬污染綜合防治技術(shù)研發(fā)及服務(wù)項(xiàng)目,;同時(shí)承擔(dān)企業(yè)技術(shù)研發(fā)和技術(shù)咨詢服務(wù)項(xiàng)目80余項(xiàng),,其中,中心承擔(dān)60余項(xiàng),,共建單位銀發(fā)公司承擔(dān)20余項(xiàng),;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(xiàng),。中心3年間共發(fā)表論文11篇,,申請專利11項(xiàng),其中6項(xiàng)實(shí)用新型專利,、1項(xiàng)發(fā)明專利已授權(quán),,4項(xiàng)發(fā)明專利正在申請過程中;申報(bào)國家科技部重點(diǎn)新產(chǎn)品(同軸電絮凝廢水處理設(shè)備)一項(xiàng),,申報(bào)1項(xiàng)國家重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)示范工程,。
經(jīng)過3年的人才培養(yǎng)與引進(jìn),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(duì),,擁有固定人員30人以上。博士學(xué)歷占中心總?cè)藬?shù)的30%,、碩士學(xué)歷占30%,、本科學(xué)歷占40%;高級職稱人數(shù)達(dá)到了40%,中級職稱占30%,、其它占30%,。同時(shí),與云南大學(xué),、云南銅業(yè)(集團(tuán))有限公司,、北京高能時(shí)代環(huán)境技術(shù)股份有限公司、北京建工集團(tuán)有限責(zé)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(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)整體技術(shù)水平達(dá)省內(nèi)領(lǐng)先,、國內(nèi)同行領(lǐng)先水平,。
(1)2013年中心按照計(jì)劃開展各項(xiàng)科研任務(wù),,服務(wù)省級以上科技項(xiàng)目1項(xiàng)(有色化工行業(yè)重金屬廢水處理技術(shù)平臺項(xiàng)目),;共建單位銀發(fā)公司承擔(dān)省級項(xiàng)目1項(xiàng)(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(wù)省環(huán)保廳重大工程項(xiàng)目1項(xiàng)(云南紅云氯堿有限公司污染場地綜合治理工程項(xiàng)目前期工作),;共建單位銀發(fā)公司承擔(dān)省環(huán)保廳重大工程項(xiàng)目1項(xiàng)(會(huì)澤者海重金屬廢渣清理工程),。
(3)2014年中心按照計(jì)劃開展各項(xiàng)科研任務(wù),,服務(wù)省級以上科研項(xiàng)目3項(xiàng),,主要為:中央環(huán)保專項(xiàng)資金項(xiàng)目1項(xiàng)(重金屬類危險(xiǎn)廢物锍化處理工藝技術(shù)研發(fā)及中試平臺建設(shè)項(xiàng)目);自主承擔(dān)科技計(jì)劃項(xiàng)目1項(xiàng)(科技創(chuàng)新平臺建設(shè)計(jì)劃項(xiàng)目--有色化工行業(yè)重金屬廢水處理技術(shù)中試平臺建設(shè)項(xiàng)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(qiáng)省計(jì)劃項(xiàng)目1項(xiàng)(含汞鹽泥及汞污染土壤熱解析處理技術(shù)研發(fā)應(yīng)用)。
(4)服務(wù)省本級財(cái)政項(xiàng)目1項(xiàng)(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(dān)省環(huán)保廳重大工程項(xiàng)目1項(xiàng)(會(huì)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(fù)示范一期工程),。
(5)2015年服務(wù)省級以上科技項(xiàng)目1項(xiàng)(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(shè)),;承擔(dān)中央重金屬污染防治專項(xiàng)資金項(xiàng)目1項(xiàng)(云南省含重金屬復(fù)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(dān)中央重金屬污染防治專項(xiàng)資金項(xiàng)目1項(xiàng)(含砷,、汞廢物高效處理處置技術(shù)示范工程),;承擔(dān)省本級財(cái)政項(xiàng)目1項(xiàng)(云南省工業(yè)污染場地調(diào)查與評估)。
(6)2016年,,深入推進(jìn)云南省含重金屬復(fù)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(yàn)。目前,兩個(gè)項(xiàng)目均已進(jìn)入工業(yè)化試驗(yàn)設(shè)備安裝,、調(diào)試階段,,2項(xiàng)發(fā)明專利正在申請中,部分試驗(yàn)成果正在總結(jié)過程中,。
表3-1 國家,、省級項(xiàng)目承擔(dān)情況
序號 | 項(xiàng)目名稱及編號 | 項(xiàng)目主管部門 | 項(xiàng)目內(nèi)容 | 項(xiàng)目經(jīng)費(fèi) (萬元) | 完成時(shí)限 | 進(jìn)展情況 | 備注 |
序號 | 項(xiàng)目名稱及編號 | 項(xiàng)目主管部門 | 項(xiàng)目內(nèi)容 | 項(xiàng)目經(jīng)費(fèi) (萬元) | 完成時(shí)限 | 進(jìn)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(shè) (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(shè)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(xiàng),,組建重金屬污染控制技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì),,提交重金屬污染控制技術(shù)成果,進(jìn)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(yàn)平臺(2013DA003) | 云南省科技廳 | 建設(shè)云南省有色化工行業(yè)重金屬廢水處理技術(shù)中試試驗(yàn)平臺,完成研發(fā)任務(wù)3項(xiàng),,組建重金屬廢水處理技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì),,提交重金屬污染控制技術(shù)成果,進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化,。 | 120.00 | 2013年6月-2016年6月 | 正在進(jìn)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(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化5項(xiàng) | 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(shè) | 云南省財(cái)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(shí)力,,完善試驗(yàn)基地基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),,新增配套試驗(yàn)設(shè)施、重金屬污染控制技術(shù)研究小試設(shè)備,、專業(yè)試驗(yàn)分析設(shè)備,、重金屬廢水處理技術(shù)中試設(shè)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(hù)部南京環(huán)境科學(xué)研究所 | 配合水專項(xiàng)“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(shè),。 | 125.17 | 2013年3月-2014年3月 | 完成 | 共建單位銀發(fā)公司為項(xiàng)目承擔(dān)單位 |
5 | 云南紅云氯堿有限公司污染場地綜合治理工程項(xiàng)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(shí)施方案》,。 | 350.00 | 2013年 | 完成 | |
6 | 會(huì)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(shí)際項(xiàng)目,,協(xié)同處置會(huì)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(xiàng)目承擔(dān)單位 |
7 | 重金屬類危險(xiǎn)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(shè)重金屬類危險(xiǎn)廢物锍化處理工藝技術(shù)研發(fā)及中試平臺,完成2項(xiàng)研發(fā)任務(wù),,提交技術(shù)研發(fā)成果,,完成重金屬類危險(xiǎn)廢物锍化處理中試試驗(yàn) | 400.00 | 2014年-2015年 | 正在進(jìn)行,預(yù)計(jì)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(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分級評估,,編制調(diào)查報(bào)告 | 80.00 | 2014年-2015年 | 完成,已提交調(diào)查報(bào)告待驗(yàn)收 | |
9 | 含汞鹽泥及汞污染土壤熱解析處理技術(shù)研發(fā)應(yīng)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(yàn)研究 | 190.00 | 2014年-2016年 | 完成科技計(jì)劃項(xiàng)目申報(bào)任務(wù),,需正在進(jìn)行,,推進(jìn)難度較大,暫無進(jìn)展 | 云南紅云氯堿有限公司為項(xiàng)目承擔(dān)單位 |
10 | 會(huì)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(fù)示范一期工程 | 云南省環(huán)保廳 | 開展會(huì)澤者海區(qū)域重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)研發(fā),,并開展土壤修復(fù)示范工程 | 900.00 | 2014年-2016年 | 正在進(jìn)行 | 共建單位銀發(fā)公司為項(xiàng)目承擔(dān)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(shè) | 云南省科技廳 | 建設(shè)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(wù)3-5項(xiàng),,提交科技成果,開展成果轉(zhuǎn)化及示范工程建設(shè) | 20.00 | 2015年10月-2018年12月 | 正在進(jìn)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(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分級評估,編制調(diào)查報(bào)告 | 120.00 | 2015年-2016年 | 正在進(jìn)行 | |
13 | 云南省含重金屬復(fù)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(jìn)的擴(kuò)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(jì)效果較好的水處理技術(shù)工藝,,開展含重金屬復(fù)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(yàn)證對比試驗(yàn),。有效實(shí)現(xiàn)酸回收,,減少廢水處理中和渣的產(chǎn)生,出水實(shí)現(xiàn)深度處理 | 665.00 | 2015年10月-2016年12月 | 正在進(jìn)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(xiàng)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(yàn)證性工業(yè)試驗(yàn),,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(shè)技術(shù)示范工程。 | 585.00 | 2015年10月-2016年12月 | 正在進(jìn)行 | 云南易門科源工業(yè)固廢物綜合利用有限公司為項(xiàng)目承擔(dān)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(shí)施方案 | 云南省環(huán)保廳 | 作為項(xiàng)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(yàn),,并編制項(xiàng)目實(shí)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(bào)告 | 作為項(xiàng)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(yàn),,并編制項(xiàng)目可行性研究報(bào)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(xiàng)目 | 云南省環(huán)保廳 | 作為項(xiàng)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(yàn),,并編制項(xiàng)目實(shí)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(xiàng)(見表3-4),,其中6項(xiàng)實(shí)用新型專利已授權(quán),,1項(xiàng)發(fā)明專利已授權(quán),1項(xiàng)發(fā)明專利已申請公布,,2項(xiàng)發(fā)明專利申請公開,,1項(xiàng)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(shí)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(xué)研究院 | 吳學(xué)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(xué)研究院 | 吳學(xué)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(xué)研究院 | 吳學(xué)勇張濤 牛學(xué)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(xué)研究院 | 張 濤 姬成崗 王金華 王 統(tǒng) 畢廷濤涂學(xué)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(xué)研究院 | 張 濤 涂學(xué)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(zhǔn)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(shí)3年對我省六個(gè)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(diǎn)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(fēng)險(xiǎn)的主要因素為高毒性低價(jià)值重金屬廢物和高濃度重金屬廢水,;
2、主要風(fēng)險(xiǎn)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(gè)重要環(huán)節(jié)存在管理和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn):生產(chǎn)過程富集收集率過低、重金屬廢物處理處置未達(dá)到國家規(guī)范要求,;重金屬危險(xiǎn)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(jià)值重金屬危險(xiǎn)廢物,;
4,、全省一類污染元素危險(xiǎn)廢物處處置深度明顯偏低,。
以砷為為例,6個(gè)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(jìn)入煙塵、污泥,、少量進(jìn)入產(chǎn)品和排放,,應(yīng)有4000左右的砷是以含砷危險(xiǎn)廢物的形式產(chǎn)出,處理后應(yīng)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(gè)企業(yè)以危險(xiǎn)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(fēng)險(xiǎn)和技術(shù)缺陷顯而易見,。
因此,重金屬工程中心重點(diǎn)技術(shù)研發(fā)方向應(yīng)在重金屬類危險(xiǎn)廢物的無害化處置資源化處理及復(fù)雜成分,。