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自拟合纳米催化污水处理剂国际领先
2019.03.14   点击82次

3月12日,宁波生产力促进中心在宁波镇海组织召开了由宁波新福钛白粉有限公司和成都千砺金科技创新有限公司共同开发完成的“自拟合纳米催化污水处理剂的生产方法与产品”新技术新产品项目的科技成果鉴定会。鉴定委员会专家认为,该成果属国内首创,达到国际领*水平。

图为新福钛白粉纳米催化污水处理剂新技术新产品成果鉴定会会场。记者姜小毛摄

图为新福钛白粉纳米催化污水处理剂新技术新产品成果鉴定会会场。记者姜小毛摄

    据研发单位千砺金公司总经理龚家竹介绍,该成果通过采用钛白粉副产硫酸与含钛原料的一步反应,生成含有硫酸、硫酸铁和硫酸钛的自拟合纳米催化污水处理剂,应用于印染工业污水处理;在印染工业污水的碱性条件和稀释作用下,硫酸钛耦合水解成纳米TiO₂,对污水处理中有机物催化分解。该工艺技术独特,流程合理,具有创新性。

    龚家竹告诉记者,本成果项目的具有4大创新点,首创了自拟合纳米催化污水处理剂生产;创新地简化了纳米TiO₂催化剂冗长的生产流程;优化改进提高了现有芬顿法污水处理的效率;扩大了钛白副产硫酸的新用途。

    鉴定委员会主任委员重庆大学城市与环境工程学院教授/博导郑怀礼介绍说,该成果项目通过耦合上下游的化学资源,在使用过程中原位产生纳米TiO₂,减少了设备投入,节约了碱溶、酸溶与分离洗涤过程中的辅助原料;产品可作为芬顿法印染污水处理的主要原料,优化了生产工艺,减少了生产操作,节约了工业硫酸和固体硫酸亚铁,减少了过氧化氢的使用量,具有良好的经济和环境效益。尤其是该成果项目所在的印染纺织工业比重较大的浙江省,具有十分广阔的市场应用前景。

    郑怀礼指出,该成果产品使用钛白粉副产硫酸作原料,开拓了副产硫酸的新用途,节约资源,可满足可持续生态环境发展的需要。建议加大成果推广力度。

    目前,该成果已经在绍兴市和重庆市印染行业水处理项目中得到了验证,污水处理效果良好。该成果技术工业运行结果显示,其主要技术指标优异。污水处理化学需氧量CODcr、悬浮物SS和色度处理指标,较之现有芬顿法处理分别下降10%、40%和50%。

    该成果与国内外开发的纳米TiO₂催化剂的工艺技术与设备相比,具有原料来源经济,工艺流程简单,设备投资省、生产费用低,没有使用偏钛酸的碱溶、过滤、洗涤,酸溶、漂洗过滤洗涤,节约烧碱、盐酸和洗涤蒸馏水,且不产生多次分离洗涤的废液,经济效益显著等优点。

图为新福钛白粉纳米催化污水处理剂新技术新产品成果鉴定会会场。记者姜小毛摄

图为新福钛白粉纳米催化污水处理剂新技术新产品成果鉴定会会场。记者姜小毛摄

    龚家竹表示,利用新福钛白粉公司现有副产硫酸与钛原料经营生产的管理与营销优势,组织建设大规模的“自拟合纳米催化污水处理剂”的生产装置,将技术切实变为生产力,让新技术新产品走向市场,创造更多经济效益与社会效益;为纳米TiO₂催化材料的经济利用,推动行业技术进步,将谱写新的钛白粉生产循环经济产业链,资源化利用副产硫酸和污水处理行业发展的新篇章。

    据介绍,目前,成果研发单位正在着手进一步的完善研究开发应用于各种有机废水治理的纳米催化污水处理剂技术和产品,力争为石油和化工行业的更多领域提供技术支撑,为行业污水治理和打赢蓝天碧水环境保卫战再立新功。

图为新福钛白粉有限公司纳米催化污水处理剂生产装置。记者姜小毛摄

图为新福钛白粉有限公司纳米催化污水处理剂生产装置。记者姜小毛摄

    新闻链接:

    纳米催化TiO₂的生产方法包括液相法、固相法和气相法。现有液相法生产纳米催化TiO₂是以硫酸法钛白粉中间产品偏钛酸为原料,采用烧碱溶解生成钛酸钠,然后进行过滤、蒸馏水洗涤除去过量的氢氧化钠;钛酸钠滤饼再进行盐酸酸溶溶解产生纳米TiO₂,酸溶料浆再经过漂洗、过滤、蒸馏水洗涤除去其中的氯化钠与过量的盐酸;制得的滤饼再进行干燥等经过多次化学反应与生产步骤制得。生产工艺冗长、设备装置复杂,致使纳米催化TiO₂难于经济利用。

    目前,纺织印染污水排放量占全国废水排放的11%左右,每年20~23亿吨。化学需氧量(CODCr)排放量每年约24~30万吨,占全工业行业的9%左右。印染作为水污大户,其废水排放量和污染物总量分别位居全国工业部门的第二位和第四位,占纺织业废水七成以上。现有芬顿法处理需要大量的工业硫酸、固体硫酸亚铁和过氧化氢,且原料使用配制繁琐复杂。

    据介绍,传统芬顿法处理印染污水的不足之处在于,一是使用98%的工业硫酸,在使用时还需要稀释,不仅繁琐且安全因素不可忽视;二是使用商品固体硫酸亚铁,同样在使用时要配置溶液,三是使用大量价格不菲的过氧化氢。采用自拟合纳米催化污水处理剂,一是节省了*硫酸的使用及稀释过程;二是无需使用商品固体硫酸亚铁及溶液配置;三是节约减少了过氧化氢的使用量。同时也克服了现有芬顿法处理印染污水的不足,优化了芬顿法工艺,因硫酸与硫酸亚铁均来源于副产,节约了产品资源及费用,降低了污水处理费用,实现了纳米TiO2的经济利用于生产。

    我国目前的钛白粉年产能为350万吨,硫酸法钛白粉占330万吨,每年副产硫酸1650余万吨,需要按循环经济的减量、通过循环与再用原则进行“广义(区域)资源”的经济利用,意义深远。自拟合纳米催化污水处理剂是宁波新福和成都千砺金共同创新开发的独特专一技术,不仅可以满足区域市场需要;也使企业副产物实现变废为宝。

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