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自“雙碳”目標(biāo)提出后，國內(nèi)“碳達(dá)峰”、“碳中和”相關(guān)工作持續(xù)推進(jìn)。當(dāng)前，突破環(huán)保裝備關(guān)鍵核心技術(shù)瓶頸，加強(qiáng)先進(jìn)適用環(huán)保裝備在冶金、化工、建材、輕工、紡織、電鍍等重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)用，提升環(huán)保裝備標(biāo)準(zhǔn)化、成套化、自動化、綠色化水平，是必然趨勢。
“十四五”期間，以實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)為導(dǎo)向，我國將全面加速構(gòu)建綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)體系，大力發(fā)展綠色低碳的新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)和新業(yè)態(tài)，構(gòu)建綠色低碳技術(shù)產(chǎn)業(yè)支撐體系向高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展邁進(jìn)，環(huán)保產(chǎn)業(yè)集中度較高的水環(huán)境治理、固體廢物處理處置與資源化等細(xì)分領(lǐng)域，市場空間將迅速釋放，產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)⒉粩嗤卣梗嚓P(guān)產(chǎn)業(yè)將迎來更大發(fā)展機(jī)遇。
在2023年12月線上舉辦的2023視環(huán)會-秋季展高峰論壇上，西北工業(yè)大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院馬紅鵬帶來了《碳中和技術(shù)創(chuàng)新：廢水處理裝備的發(fā)展》主題演講。馬老師對碳中和背景下分離機(jī)械的市場需求進(jìn)行了分析，介紹了煤化工廢水處理現(xiàn)狀及技術(shù)及碳中和背景下分離裝備的發(fā)展趨勢。
馬老師認(rèn)為，碳中和與“中國制造2025”背景下，高質(zhì)量滿足傳統(tǒng)領(lǐng)域的同時(shí)，高效率發(fā)展碳中和新興領(lǐng)域，將推動分離機(jī)械科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球二氧化碳排放中化石燃料(煤、石油、天然氣等)貢獻(xiàn)約占86%，所產(chǎn)生的46%停滯于大氣中；降低水耗，盡可能實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)回用，是實(shí)現(xiàn)煤化工減碳的一條有利路徑。而煤化工水資源消耗和廢水產(chǎn)生量大，噸產(chǎn)品耗水十噸以上，廢水資源化分離勢在必得。
隨后，馬老師介紹了幾種主要的分離技術(shù)。
碳中和需求的迅猛發(fā)展，給分離機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)新和發(fā)展注入了新力量和新思想，超音速分離、超導(dǎo)分離、激光分離、超聲波過濾、仿生過濾等高科技項(xiàng)目不斷推新。
超音速旋流分離器：超音速流動條件下氣體的低溫凝結(jié)效應(yīng)，結(jié)合旋流分離，實(shí)現(xiàn)多組分氣體的冷凝分離；集膨脹降溫、旋流氣液分離、再壓縮等工藝于一體，具有密閉無泄漏、無需化學(xué)藥劑、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)；
超導(dǎo)磁分離器：通過加入改性的磁種子顆粒材料，從而分離造紙、化工、醫(yī)藥等工業(yè)廢水中無磁性的有機(jī)、無機(jī)污染物，實(shí)現(xiàn)工業(yè)污水的達(dá)標(biāo)排放。
激光分離：用特定波長的激光激發(fā)某種特定同位素原子(鈾-235)或含有該原子的分子，再使激發(fā)態(tài)原子或分子與基態(tài)成分分開，獲得富集的同位素；
仿生過濾：仿照人體聚精排粕、自動過濾與分離(肺濾氣、肝濾血、腎排尿等)的機(jī)理，研發(fā)生物過濾、仿生自濾智能設(shè)備將在分離機(jī)械的發(fā)展中“大顯身手”；
電化學(xué)轉(zhuǎn)化：通過綠電使高鹽廢水中離子在離子膜上進(jìn)行遷移，結(jié)合結(jié)晶實(shí)現(xiàn)無蒸發(fā)的結(jié)晶鹽分離；電化學(xué)轉(zhuǎn)化將無機(jī)鹽轉(zhuǎn)化為更高價(jià)值的其他無機(jī)鹽(如：Na2SO4→(NH4)2SO4)
馬老師認(rèn)為，在石油、化學(xué)工業(yè)及生物化工中，通常分離過程在基建投資中占比50%~90%。合理的分離技術(shù)可有效降低工藝運(yùn)行成本，同時(shí)在我國工業(yè)污染物控制中具有重要作用；典型的污水處理技術(shù)都是由一系列的處理單元組成，根據(jù)各個(gè)處理單元的處理效果及出水水質(zhì)情況設(shè)定相應(yīng)的技術(shù)路線。如何確保各處理單元滿足處理要求條件下能低碳操作是當(dāng)下工業(yè)污水處理設(shè)備發(fā)展的重點(diǎn)。
工業(yè)污水處理行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和是一項(xiàng)長期的系統(tǒng)工程，不僅為行業(yè)技術(shù)和理念的更新，是整個(gè)社會思想和認(rèn)知的革命；工業(yè)污水處理裝備的發(fā)展勢在必行，“碳中和”的實(shí)現(xiàn)將是一個(gè)漫長和曲折的過程，但前景廣闊。
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