重金屬污染防治共性關鍵技術獲多項突破

　　 近年來，隨著工業化進程加快，大量含有重金屬的工業廢水和城市生活污水排放到環境中，水體重金屬污染已成為當前亟待妥善解決的環境問題之一。同時，一些工業企業也急需相關技術應用到重金屬治理和污染物減排中。

　　為支撐我國水體重金屬污染綜合治理，國家水體污染控制與治理科技重大專項（以下簡稱“水專項”）“十一五”和“十二五”期間在重金屬污染防治重點區域和重點行業圍繞重點防控的重金屬污染物設置多個重金屬課題開展了研究與示范。一些企業積極參與，而其中多項技術已在相關行業得到應用。

　　企業參與推動技術產業化

　　突破多項關鍵技術，降低企業生產成本，削減重金屬排放量

　　在技術產業化過程中，郴州鉆石鎢制品有限責任公司看中了萃余液轉化—雜質抑制浸出技術，與課題組合作在廠區建成并投產了年產500噸仲鎢酸銨的示范工程。實施后，新工藝三氧化鎢收率高（提高1.2%以上）。

　　據了解，這一技術是課題組針對國內外現行鎢濕法工藝中凈化除雜過程復雜、鎢損失大和廢水排放量大等難題，創新研發而成，避免了雜質在浸出—萃取過程中的積累，形成了基于堿性萃取的鎢冶煉清潔生產成套技術，實現了浸出—萃取過程中水路的閉路循環，WO3收率提高1.2%以上，從工藝源頭實現廢水減排86%以上，無機鹽減排95%以上。

　　同時，示范工程年減排廢水1.3萬立方米以上，氨氮減排244.3噸，重金屬砷、鉛減排率在99%以上，含砷危險固廢“磷砷渣”減排75噸，年降低生產成本125萬元以上，既實現了污染物源頭控制，又完成了工業節水的管理，確保了鎢冶煉工藝重金屬污染物的全過程控制。

　　此外，課題組研發的重金屬廢水“多基團配合—水解—脫鈣—分離”深度凈化新工藝，在株冶集團建成了規模為1.44萬立方米/天的重金屬冶煉廢水處

　　理與回用示范工程，廢水回用率達到95%以上，大幅度削減了企業用水量，年節約水費600多萬元，同時年削減重金屬排放量80%以上。

　　“湘江水環境重金屬污染整治關鍵技術研究與綜合示范”課題還發明了細菌代謝產物功能擴增的多基團嫁接方法，強化了生物活性功能團，研制了含有羥基和羧基等大量官能基團的生物制劑，建成了1萬噸/年生物制劑中試生產線。

　　應用技術平臺力促源頭減排

　　搭建工藝平臺，實現電解車間無廢水外排處理；建設多種重金屬一體在線聯合檢測與仿真數據平臺，實現流域重金屬過程監測

　　記者了解到，電解車間是電解錳和電解鋅關鍵生產車間，廢水產生量大、重金屬污染物濃度高、種類多。其根本原因是設備簡陋、工藝落后、自動化水平低。傳統電解車間工序多，各工序相互孤立，主要依靠簡單粗放的人工勞動，不但操作環境惡劣，而且用工多、效率低。

　　“錳鋅濕法冶金行業重金屬水污染物過程減排成套工藝平臺”課題組根據先減量、再循環的原則，成功研發了重金屬廢水固相源源削減智能技術、重金屬廢水液相源源削減及過程減排技術，以及多功能機械手集成技術等9項清潔生產技術和關鍵裝備制造技術。目前，這套平臺已經在法國康密勞公司、寧夏天元錳業有限公司、重慶市秀山三潤礦業有限公司等國內外多家電解錳、電解鋅企業推廣應用，徹底摒棄了在電解錳、電解鋅行業電解車間使用了70多年的高壓水槍和100多年的泡板槽，實現了電解車間無廢水外排處理。

　　據了解，這套工藝平臺是具有我國完全自主知識產權的大型成套裝備，在重金屬水污染物源頭削減、智能技術和價格方面具備明顯優勢。

　　針對現有重金屬在線檢測儀集成度不高、穩定性差等問題，“湘江水環境重金屬污染整治關鍵技術研究與綜合示范”課題組研制了鉛、鎘、銅、鋅、錳五位一體在線聯合檢測儀和砷、鉻、汞在線分析儀，數據有效率保證在95%以上，實現了對5種重金屬的快速、靈敏和低擾聯測，有效保障了飲用水的安全。

　　課題依托湖南力合科技發展有限公司建成了重金屬在線監測儀器中試平臺和標準化生產線，形成了年產200臺（套）以上的生產能力，年銷售收入達2500余萬元，利潤額超過560萬元，經濟效益明顯。研發的儀器已廣泛應用于環保、電鍍、冶煉等領域的水質監測，并在廣西龍江鎘污染以及高州水庫、紫金礦業等重金屬污染事故現場和預警監測中發揮了重要作用。

　　課題組還建立了“湘江水環境重金屬污染仿真與管理決策系統”平臺，提高了湖南省湘江流域水環境的監管、流域水環境突發事件的快速反應、跨行政區域的協同管理、信息發布和輔助決策等管理能力。

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　　以技術推動區域環境治理

　　突破多種技術，支撐重金屬污染河道綜合治理

　　本報記者邢飛龍報道據了解，大量堆積的尾礦是我國重金屬污染的主要污染源。同時，我國尾礦占工業固體廢棄物總量的34%，其潛在利用價值可達千億元，但目前尾礦綜合利用率不到8.2%。隨著礦產資源日益枯竭，只有大力發展循環經濟，促進尾礦資源化、高值化利用，才是解決采選企業可持續發展的有效途徑。

　　“水體中鉛、鎘、砷、鋅多金屬復合污染全過程控制技術研究與工程示范”課題研究形成了“河道尾砂富集提取—砷鐵資源綜合利用—尾渣無害化處置—尾水深度處理回用”的全過程處置整體方案，實現了對河道尾砂中重金屬元素的資源化綜合利用，減少了河道內源重金屬污染，每年可從尾砂中資源化重金屬鉛250噸、鋅420噸、砷1800噸；同時避免了河道尾砂有害物質鉛和砷向水體中釋放，減少的潛在釋放量分別可達到57噸和5噸，具有良好的環境效益。

　　位于湖南省的霞灣港是湖南省“一江四港”環境綜合治理的重要水域。“湘江水環境重金屬污染整治關鍵技術研究與綜合示范”課題參與制定的底泥清淤與河道生態修復工程貫穿整個霞灣港，清淤長度4.3公里，清淤面積為2.1萬平方米，兩期工程清淤底泥總量達5萬立方米，為國內重金屬污染底泥的治理提供了實用技術和應用借鑒。

　　“水體汞、砷污染控制與治理技術及工程示范”課題研發了砷污染水體土壤固砷治理技術，研制了多級土壤勻漿機與連續噴灑設備，示范區域水體砷濃度去除率大于85%，處理后砷濃度達地表水水質Ⅲ類水標準，取得了良好效果。

　　同時，課題組研發了基于砷形態調控的“酸性高砷廢水還原—共沉淀協同除砷技術”及成套設備，建立的中試工程每年可減排砷污染物約34.5噸（以砷計），為有效解決大屯海水體砷污染的控源問題，發揮了重要作用。

　　課題組還通過底泥原位掩蔽、底泥汞甲基化控制、地表徑流汞輸入控制等關鍵技術的研發與應用，有效解決流域內歷史沉積汞的二次污染問題，其中原位掩蔽技術對底泥中汞釋放的控制率達62%，有效控制了底泥汞的釋放污染風險。

　　基于課題研究成果編制的“大屯海砷污染治理工程可行性研究報告”“百花湖流域汞污染防治規劃”已分別被云南省環保廳和貴陽市兩湖一庫管理局采納，為大屯海流域砷污染治理和百花湖流域的歷史沉積汞污染控制提供技術支撐。