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超临界水氧化技术处理有机磷农药废水项目简介

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日期: 2014-03-15
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负责人:王树众
联系人:王树众
联系电话:13991181853
 
 
一、项目背景
2005年我国农药总产量破百万吨,居世界第一,在2012年总产量达到354.9万吨。有机磷农药占我国农药总产量的70%,其生产废水具有浓度高、高毒性、高含盐量、难生物降解且成分复杂的特点。在全国农药废水处理中,已处理废水仅占总废水量的7%,处理达标率不足1%。针对目前农药废水处理率低及市场巨大的特点,采用超临界水氧化技术处理有机磷农药废水,实现该废水的无害化处理。超临界水氧化技术(Supercritical Water Oxidation,简称SCWO)是利用水在超临界状态下所具有的特殊性质,使氧化剂和有机物完全溶解在超临界水中并发生均相氧化反应,迅速、彻底地将有机物转化成无害化的CO2、N2、H2O等小分子化合物。超临界水氧化能有效处理有机磷农药废水,鉴于超临界水氧化技术在有机污染物处理中的优势,可用于有机磷农药废水的高效无害化处理。无二次污染,且可利用超临界水的特性实现磷酸盐等矿物资源的分离回收,并对系统热量进行回收利用。相比传统的处理方案,SCWO具有突出的优势,能取得巨大的经济、环境和社会效益。
二、技术创新性和领先性
图1 SCWO在不同条件下处理有机磷农药废水照片对比
如图1所示,利用SCWO处理有机磷农药废水,处理后废水的水质随处理条件的变化而变化,最终处理结果能完全达标排放。本课题组研究SCWO多年,国家自然科学基金项目、“973计划”课题、“863计划”专题、国家科技支撑计划课题等20余项,成果丰硕。已经获得国家发明专利授权38项。在进行超临界水处理研究过程中,发表相关研究论文50余篇,其中SCI/EI检索30余篇。目前,本课题组已完成100t/d农药废水的方案设计,设备加工及安装基本完成。该系统集有机物去除、盐沉积防控、余热利用、氧的高效利用及高度自动化等多项功能于一体,能够同时实现有机磷废水等有机废物/废水的无害化处理与资源化利用过程。该技术能实现农药废水化学需氧量(COD)减排和脱盐处理的一体化过程;高效的氧气利用技术,高倍氧化系数,低氧消耗;在装置中实现脱盐处理和泥渣分离,有效防止盐沉积及堵塞;资源化回收系统产生的二氧化碳;高效的防腐蚀技术,提高系统的使用寿命;高度自动化控制及多重安全保障。
三、市场及效益分析
SCWO设备可以高效、经济地用于有机磷农药废水的无害化处置及资源化利用,处理后最终排放的水可以满足相关排放标准。有机物含量高的废水完全氧化后的反应热除去系统自热所需热量外,富余的热量可以用来提供热水或者产生蒸汽,且反应产生的CO2气体还可以分离出售,进一步获得经济效益。这在环境污染日益严重和能源日趋紧张的大环境下,具有光明的发展前景。
以已完成的100t/d农药废水的设计方案为例,与该废水的原方案对比如下表1所示。由表可知,采用SCWO处理农药废水在投资成本、运行成本、占地面积以及处理时间上均有较突出的优势。
表1 SCWO与传统处理工艺比较
经济指标
投资成本
(万元)
运行成本
(元/吨)
占地面积(m2)
处理
时间
传统处理工艺
5000
450
3000
24~72h
SCWO
2800
95
600
<5min
目前,有机磷农药废水产生量按9000万吨/年,按处理不达标为8000万吨/年计算,其中SCWO市场占有率为25%,待处理废水总量为2000万吨/年,设备处理能力取100t/d,总需求量为550套,售价为4500万/套,利润为1700万/套,总销售额为93.5亿元。而整个农药废水的处理市场更大。
四、主要应用领域
有机磷农药废水SCWO技术符合国家产业和技术政策、有较强的创新性、产品附加值高、市场竞争力强。根据目前我国农药废水的巨大产量和增长趋势,农药废水超临界水氧化设备潜在用户量大,市场前景广阔。
五、合作条件
(1)有独立承担民事责任能力的自然人或独立承担民事责任的企业法人。
(2)以产学研相结合的方式进行工业示范和运营,合作企业需提供资金和运营支持。
(3)有一定的投资能力和风险意识,并且具有一定的市场推广和拓展的能力。

 

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