近年來，新《環(huán)保法》、《國務(wù)院辦公廳關(guān)于推行環(huán)境污染第三方治理的意見》、《水污染防治行動計劃》等一系列法規(guī)政策的相繼出臺和實施，伴隨著污水處理行業(yè)競爭日趨激烈的市場環(huán)境，廢水減排和資源化已成為必然的選擇，精細化專業(yè)化已成為必然趨勢，在這樣的大背景下，工業(yè)廢水零排放被推上了前線。

在世界范圍內(nèi)，現(xiàn)有工業(yè)廢水零排放處理技術(shù)普遍存在著工藝復(fù)雜、處理成本高等突出問題，并且產(chǎn)生大量無法處置的結(jié)晶雜鹽，成為行業(yè)內(nèi)公認的技術(shù)難題。

在我國，以燃煤發(fā)電、現(xiàn)代煤化工為代表的能源行業(yè)在支撐國民經(jīng)濟發(fā)展的同時，也消耗了大量水資源，產(chǎn)生了大量的工業(yè)廢水。近年來，隨著環(huán)境保護工作力度的日益加大，特別是在新修訂的《環(huán)境保護法》和“水十條”發(fā)布后，對于水污染治理的要求和難度越來越高。

如何安全高效地處理和處置這些工業(yè)廢水，越來越成為關(guān)系行業(yè)健康發(fā)展的重大課題。特別是在內(nèi)蒙、陜西、寧夏、新疆等水資源短缺、生態(tài)環(huán)境相對脆弱的地區(qū)，工業(yè)廢水的零排放處理成為了越來越急迫的要求。

正是在此背景下，2015年，位于北京市昌平區(qū)未來科技城、隸屬于神華集團的北京低碳清潔能源研究所專門組建一支水處理研發(fā)團隊，將工業(yè)廢水的高效回用與安全處置作為六大聚焦領(lǐng)域之一。

對此，低碳所水處理平臺技術(shù)總監(jiān)熊日華介紹說，水在采煤、發(fā)電、煤化工等工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用，水處理團隊正是立足于神華在煤化工廢水和燃煤發(fā)電脫硫廢水處理方面的實際需求，聚焦行業(yè)難題，應(yīng)時而生。

作為國內(nèi)首屈一指的特大型能源企業(yè)，神華集團在原煤生產(chǎn)、燃煤發(fā)電、煤制油化工等領(lǐng)域一天的新鮮水取水量達到100萬噸，由此產(chǎn)生工業(yè)廢水近40萬噸，其中經(jīng)過廢水處理可直接繼續(xù)回用近30萬噸，此外達標(biāo)排放廢水10萬噸，僅每年用于廢水防治的環(huán)保資金投入就超過10億元。

對于其中最為難處理的脫硫廢水和煤化工廢水，現(xiàn)有處理流程分為預(yù)處理、預(yù)濃縮和蒸發(fā)結(jié)晶三個步驟。“預(yù)處理主要是過濾掉污泥等大顆粒物質(zhì)，預(yù)濃縮主要生成再生水，會占到百分之七八十，剩余的濃縮水再經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶以后生成一部分再生水和結(jié)晶鹽，最后生成的混合鹽危廢因為量大、費用高而無法處置，目前還沒有實際可行的處理方法。”熊日華說。

在熊日華看來，現(xiàn)有零排放技術(shù)的主要挑戰(zhàn)集中在藥劑消耗大、運行成本高、工藝復(fù)雜、濃縮極限低、處理量大、投資與耗能高、混合鹽危廢無法處置等幾個方面。

“依據(jù)當(dāng)前水處理發(fā)展趨勢判斷，我們認為工業(yè)廢水處理技術(shù)的制高點已經(jīng)從過去的達標(biāo)排放處理技術(shù)，到現(xiàn)在的零液體排放處理技術(shù)，發(fā)展到將來的零廢物排放處理技術(shù)。由此，研發(fā)團隊明確提出了高效、低成本和結(jié)晶鹽資源化三大目標(biāo)，高起點地開展工業(yè)廢水零排放處理技術(shù)開發(fā)�！毙苋杖A介紹道。

在低碳所水處理實驗室，展示著水處理研發(fā)團隊的最初示范成果，一瓶淡黃色的煤化工廢水，一瓶清澈的再生水，以及三袋無機鹽副產(chǎn)品，硫酸鈣、硫酸鈉和氯化鈉。

“這瓶再生水是可以直接飲用的，主要看心理上接受程度了�！毙苋杖A認為，經(jīng)過他們的技術(shù)處理，從工業(yè)廢水中最終提取出來的硫酸鈣、硫酸鈉和氯化鈉三種鹽純度非常高，完全可以作為工業(yè)原料使用。

“像硫酸鈣就是石膏，是一種用途廣泛的建筑材料，也是鹵水點豆腐中的鹵水，像硫酸鈉，就是平時我們常用的洗衣粉原料。我們實現(xiàn)零排放的目標(biāo)就是將固體結(jié)晶鹽資源化，這是與現(xiàn)有技術(shù)最大的區(qū)別，目前正在寧夏、福建等地進行中試驗證�！毙苋杖A說。

如今，發(fā)展兩年多的水處理團隊已經(jīng)擁有成員21人，初具規(guī)模，除了熊日華，還包括低碳所所長、千人計劃專家衛(wèi)昶，以及來自清華大學(xué)、北京大學(xué)、天津大學(xué)、美國辛辛那提大學(xué)、美國匹茲堡大學(xué)等著名高等學(xué)府的博士、碩士。

2009年，低碳所成立，2011年，入駐未來科技城，2013年，第一項技術(shù)產(chǎn)業(yè)化成功，2015年，第一家混合所有制公司成立……作為神華集團的研發(fā)機構(gòu)，成立8年來，低碳所擔(dān)負著助力神華實現(xiàn)清潔能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展的歷史重任。

對此，全球著名水處理專家、千人計劃專家、低碳所所長衛(wèi)昶介紹說，低碳所的愿景是打造成為企業(yè)研發(fā)的試驗田、機制改革的探索者、高端人才的聚集地和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的孵化器。

如今，低碳所擁有15名千人計劃專家，超過350名研發(fā)人員，合計申請發(fā)明專利超過600項，將研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域聚焦在煤清潔轉(zhuǎn)化利用、催化技術(shù)、水處理、分布式能源、煤基功能材料和氫能及利用六個方面。

“我們著眼經(jīng)濟可行的二氧化碳減排、工業(yè)廢水真正零排放、太陽能發(fā)電平價上網(wǎng)、氫氣儲運、加注和大規(guī)模應(yīng)用等世界性難題，尋求技術(shù)突破，借力大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的有利契機，希望將低碳所打造成世界一流的工業(yè)研發(fā)機構(gòu)，助力神華集團創(chuàng)建世界一流清潔能源供應(yīng)商�！毙l(wèi)昶坦言。