中國水利水電科學(xué)研究院（以下簡稱“中國水科院”）在承擔(dān)國家重大水專項“十一五”子課題“庫區(qū)次級河流工業(yè)廢水處理關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”和“十二五”課題“三峽庫區(qū)小江漢豐湖流域水環(huán)境綜合防治與示范”期間，與課題參加單位重慶融極環(huán)保工程有限公司共同研發(fā)了“生物酶緩蝕阻垢循環(huán)水處理技術(shù)”，實現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研深度融合。
該技術(shù)不僅能夠?qū)⒀h(huán)水濃縮倍數(shù)由現(xiàn)狀3-5倍提高至4-8倍。而且在緩蝕阻垢劑方面由生物生態(tài)方法替代傳統(tǒng)的化學(xué)藥劑，實現(xiàn)污染源頭削減，對控制水體富營養(yǎng)化具有重要意義。2016年該技術(shù)通過中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會組織的成果鑒定會，鑒定結(jié)果為國際先進水平。該技術(shù)產(chǎn)品獲得“第三方環(huán)境友好產(chǎn)品”認證，并入選了《國家鼓勵的工業(yè)節(jié)水工藝、技術(shù)和裝備目錄（2019年）》和《2020年度成熟適用水利科技成果推廣運用清單》。
融極環(huán)保成立于2011年，主要從事微生物在工業(yè)、農(nóng)業(yè)及黑臭河流水污染治理等方面的應(yīng)用技術(shù)及產(chǎn)品研發(fā)、推廣。公司先后參與了國家“十一五”、“十二五”科技重大專項課題。公司擁有獨立的自主知識產(chǎn)權(quán)，其中發(fā)明專利13項、實用新型6項。2014年評為國家高新技術(shù)企業(yè)；獲得兩項高新技術(shù)產(chǎn)品和重點新產(chǎn)品；2016年評為重慶市知識產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢企業(yè)； “生物酶緩蝕阻垢劑技術(shù)及工業(yè)化應(yīng)用”通過國家權(quán)威機構(gòu)及專家的認可取得了科技成果鑒定證書；產(chǎn)品經(jīng)第三方認證，取得了“環(huán)境友好產(chǎn)品”認證證書。
一、技術(shù)研發(fā)背景
我國工業(yè)企業(yè)的用水量70～80%用于冷卻循環(huán)用水，冶金、電力行業(yè)則高達80～90%。為了節(jié)約用水，降低用水成本，企業(yè)需要提高循環(huán)水的濃縮倍率（重復(fù)利用率）。但是隨著濃縮倍率的不斷提高，循環(huán)水的硬度、堿度及懸浮物不斷上升，循環(huán)水系統(tǒng)會產(chǎn)生結(jié)垢、腐蝕。為解決這一問題，企業(yè)通常會向循環(huán)水系統(tǒng)加入磷系（低磷系）或鋅系的緩釋阻垢劑等，但在排污時，污水中大量的化學(xué)藥劑會對環(huán)境造成嚴重污染，尤其是磷、鋅及苯環(huán)類化學(xué)物質(zhì)。
（一）工業(yè)循環(huán)水運行概況
（二）工業(yè)循環(huán)水運行過程中存在的主要問題
（三）工業(yè)循環(huán)水目前的主要解決方案（化學(xué)藥劑）
（四）工業(yè)循環(huán)水污染物的主要來源
中國水利水電科學(xué)研究院長期致力于江河湖庫水環(huán)境保護和污染治理，在承擔(dān)國家重大水專項“十一五”子課題“庫區(qū)次級河流工業(yè)廢水處理關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”和“十二五”課題“三峽庫區(qū)小江漢豐湖流域水環(huán)境綜合防治與示范”期間，與課題參加單位重慶融極環(huán)保工程有限公司共同研發(fā)了“生物酶緩蝕阻垢循環(huán)水處理技術(shù)”，實現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研深度融合。
融極環(huán)保成立于2011年，主要從事微生物在工業(yè)、農(nóng)業(yè)及黑臭河流水污染治理等方面的應(yīng)用技術(shù)及產(chǎn)品研發(fā)、推廣。公司先后參與了國家“十一五”、“十二五”科技重大專項課題。公司擁有獨立的自主知識產(chǎn)權(quán)，其中發(fā)明專利13項、實用新型6項。2014年評為國家高新技術(shù)企業(yè)；獲得兩項高新技術(shù)產(chǎn)品和重點新產(chǎn)品；2016年評為重慶市知識產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢企業(yè)； “生物酶緩蝕阻垢劑技術(shù)及工業(yè)化應(yīng)用”通過國家權(quán)威機構(gòu)及專家的認可取得了科技成果鑒定證書；產(chǎn)品經(jīng)第三方認證，取得了“環(huán)境友好產(chǎn)品”認證證書。
生物酶緩蝕阻垢循環(huán)水處理技術(shù)不僅能夠?qū)⒀h(huán)水濃縮倍數(shù)由現(xiàn)狀3-5倍提高至4-8倍。而且在緩蝕阻垢劑方面由生物生態(tài)方法替代傳統(tǒng)的化學(xué)藥劑，實現(xiàn)污染源頭削減，對控制水體富營養(yǎng)化具有重要意義。2016年該技術(shù)通過中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會組織的成果鑒定會，鑒定結(jié)果為國際先進水平。該技術(shù)產(chǎn)品獲得“第三方環(huán)境友好產(chǎn)品”認證，并入選了《國家鼓勵的工業(yè)節(jié)水工藝、技術(shù)和裝備目錄（2019年）》和《2020年度成熟適用水利科技成果推廣運用清單》。
二、技術(shù)原理與功能
技術(shù)簡介：針對工業(yè)冷卻循環(huán)水處理系統(tǒng)結(jié)垢、腐蝕，以及投加常規(guī)化學(xué)藥劑后，系統(tǒng)排水中高磷導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化問題，利用生物酶絡(luò)合增溶原理，通過人工培養(yǎng)、馴化、篩選出適用于工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)調(diào)節(jié)的生物優(yōu)勢菌群。這種微生物菌群具有廣泛的食物鏈和營養(yǎng)源，不僅能夠以碳、氮、硫、磷等作為營養(yǎng)源，還可以吞噬其它微生物菌群、消解有機物、溶解垢層。
技術(shù)原理：在生物酶（如COD降解性酶類、碳酸酐酶等）作用下促進污染物降解和碳酸鈣垢增溶，有效緩解循環(huán)冷卻水系統(tǒng)內(nèi)硬垢的形成，減少溶解氧和高鹽引起的系統(tǒng)腐蝕，提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)，達到系統(tǒng)節(jié)水、節(jié)能和磷污染減排的效果。
▲技術(shù)路徑
▲生物酶阻垢原理圖
▲工藝流程圖
▲實驗?zāi)M裝置
三、技術(shù)先進性
節(jié)水：本工藝生物酶緩釋阻垢劑與常規(guī)化學(xué)藥劑相比，可節(jié)水10～20%；
減排：磷削減達90%以上，COD削減達30%以上；
節(jié)能：節(jié)能20%（按照水泵降低功率計）；減少檢修時間達50%以上；減少人工費用（加藥人員、管理員）達50%以上；
環(huán)保：循環(huán)水系統(tǒng)各項水質(zhì)指標優(yōu)于《工業(yè)循環(huán)冷卻水處設(shè)計規(guī)范》（GB50050-2017）中設(shè)計要求。
四、技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域
工業(yè)冷卻循環(huán)水：化工（如煉油、煤制油、冶煉等）、火力發(fā)電、汽車制造、機械制造、制藥石化、石油化工、中央空調(diào)系統(tǒng)等各類循環(huán)水系統(tǒng)。
目前本技術(shù)產(chǎn)品已在重慶萬利來化工、成飛民機集團、神華寧煤煤化工分公司（甲醇廠、烯烴三循、五循）、寶豐集團、蒲城清潔能源、云天化、貴州興化、馳宏鋅鍺、玖龍紙業(yè)、宜賓天源化工、農(nóng)藥集團、三靈化工、富源化工等冷卻循環(huán)水裝置運行多年，綜合效益顯著，得到了用戶的高度評價。
五、應(yīng)用案例
寧夏某能源公司焦化一期循環(huán)水系統(tǒng)2014年4月開始使用循環(huán)水生物藥劑至今，已穩(wěn)定運行六年，保有水量6000m3，循環(huán)水量15000m3/h，設(shè)計新鮮補水量120m3/h，投加生物酶緩釋阻垢劑替代化學(xué)藥劑，補充水50%以上使用中水，其節(jié)能減排效果及經(jīng)濟效益如下：
節(jié)電：每月節(jié)電21600 kw·h。節(jié)電費用10800元（按0.5元/kw.h計）。節(jié)水：每月節(jié)約新鮮水50400m3，水量節(jié)約12960m3節(jié)水率15%，節(jié)水經(jīng)濟效益41472元(按3.2元/m3計)。減排：每月減排水量38160m3，減排經(jīng)濟效益114480元（處理污水費用按3.0元/m3計）。環(huán)保：每月減少廢水外排量52992m3，減少排污費用計5300元（按0.1元/m3計）。
前期系統(tǒng)改造安裝掛膜架及污泥阻擋墻成本共計50000元，當月收回投資。
▲現(xiàn)場藥劑投加
▲效果對比圖
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