中國(guó)水利水電科學(xué)研究院（以下簡(jiǎn)稱“中國(guó)水科院”）在承擔(dān)國(guó)家重大水專項(xiàng)“十一五”子課題“庫(kù)區(qū)次級(jí)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(kù)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(shí)現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研深度融合。

該技術(shù)不僅能夠?qū)⒀h(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(shí)現(xiàn)污染源頭削減，對(duì)控制水體富營(yíng)養(yǎng)化具有重要意義。2016年該技術(shù)通過(guò)中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)組織的成果鑒定會(huì)，鑒定結(jié)果為國(guó)際先進(jìn)水平。該技術(shù)產(chǎn)品獲得“第三方環(huán)境友好產(chǎn)品”認(rèn)證，并入選了《國(guó)家鼓勵(lì)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(yùn)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(guó)家“十一五”、“十二五”科技重大專項(xiàng)課題。公司擁有獨(dú)立的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，其中發(fā)明專利13項(xiàng)、實(shí)用新型6項(xiàng)。2014年評(píng)為國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)；獲得兩項(xiàng)高新技術(shù)產(chǎn)品和重點(diǎn)新產(chǎn)品；2016年評(píng)為重慶市知識(shí)產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢(shì)企業(yè)； “生物酶緩蝕阻垢劑技術(shù)及工業(yè)化應(yīng)用”通過(guò)國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)及專家的認(rèn)可取得了科技成果鑒定證書；產(chǎn)品經(jīng)第三方認(rèn)證，取得了“環(huán)境友好產(chǎn)品”認(rèn)證證書。

一、技術(shù)研發(fā)背景

我國(guó)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(dá)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(huì)產(chǎn)生結(jié)垢、腐蝕。為解決這一問(wèn)題，企業(yè)通常會(huì)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(shí)，污水中大量的化學(xué)藥劑會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)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(yùn)行概況

（二）工業(yè)循環(huán)水運(yùn)行過(guò)程中存在的主要問(wèn)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(lái)源

中國(guó)水利水電科學(xué)研究院長(zhǎng)期致力于江河湖庫(kù)水環(huán)境保護(hù)和污染治理，在承擔(dān)國(guó)家重大水專項(xiàng)“十一五”子課題“庫(kù)區(qū)次級(jí)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(kù)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(shí)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(guó)家“十一五”、“十二五”科技重大專項(xiàng)課題。公司擁有獨(dú)立的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，其中發(fā)明專利13項(xiàng)、實(shí)用新型6項(xiàng)。2014年評(píng)為國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)；獲得兩項(xiàng)高新技術(shù)產(chǎn)品和重點(diǎn)新產(chǎn)品；2016年評(píng)為重慶市知識(shí)產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢(shì)企業(yè)； “生物酶緩蝕阻垢劑技術(shù)及工業(yè)化應(yīng)用”通過(guò)國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)及專家的認(rèn)可取得了科技成果鑒定證書；產(chǎn)品經(jīng)第三方認(rèn)證，取得了“環(huán)境友好產(chǎn)品”認(rèn)證證書。

生物酶緩蝕阻垢循環(huán)水處理技術(shù)不僅能夠?qū)⒀h(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(shí)現(xiàn)污染源頭削減，對(duì)控制水體富營(yíng)養(yǎng)化具有重要意義。2016年該技術(shù)通過(guò)中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)組織的成果鑒定會(huì)，鑒定結(jié)果為國(guó)際先進(jìn)水平。該技術(shù)產(chǎn)品獲得“第三方環(huán)境友好產(chǎn)品”認(rèn)證，并入選了《國(guó)家鼓勵(lì)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(yùn)用清單》。

二、技術(shù)原理與功能

技術(shù)簡(jiǎn)介：針對(duì)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(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題，利用生物酶絡(luò)合增溶原理，通過(guò)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(shì)菌群。這種微生物菌群具有廣泛的食物鏈和營(yíng)養(yǎng)源，不僅能夠以碳、氮、硫、磷等作為營(yíng)養(yǎng)源，還可以吞噬其它微生物菌群、消解有機(jī)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(jìn)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(dá)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(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置

三、技術(shù)先進(jìn)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(dá)90%以上，COD削減達(dá)30%以上；

節(jié)能：節(jié)能20%（按照水泵降低功率計(jì)）；減少檢修時(shí)間達(dá)50%以上；減少人工費(fèi)用（加藥人員、管理員）達(dá)50%以上；

環(huán)保：循環(huán)水系統(tǒng)各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)優(yōu)于《工業(yè)循環(huán)冷卻水處設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50050-2017）中設(shè)計(jì)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(jī)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(wàn)利來(lái)化工、成飛民機(jī)集團(tuán)、神華寧煤煤化工分公司（甲醇廠、烯烴三循、五循）、寶豐集團(tuán)、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(tuán)、三靈化工、富源化工等冷卻循環(huán)水裝置運(yùn)行多年，綜合效益顯著，得到了用戶的高度評(píng)價(jià)。

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(kāi)始使用循環(huán)水生物藥劑至今，已穩(wěn)定運(yùn)行六年，保有水量6000m3，循環(huán)水量15000m3/h，設(shè)計(jì)新鮮補(bǔ)水量120m3/h，投加生物酶緩釋阻垢劑替代化學(xué)藥劑，補(bǔ)充水50%以上使用中水，其節(jié)能減排效果及經(jīng)濟(jì)效益如下：

節(jié)電：每月節(jié)電21600 kw·h。節(jié)電費(fèi)用10800元（按0.5元/kw.h計(jì)）。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(jì)效益41472元(按3.2元/m3計(jì))。減排：每月減排水量38160m3，減排經(jīng)濟(jì)效益114480元（處理污水費(fèi)用按3.0元/m3計(jì)）。環(huán)保：每月減少?gòu)U水外排量52992m3，減少排污費(fèi)用計(jì)5300元（按0.1元/m3計(jì)）。

前期系統(tǒng)改造安裝掛膜架及污泥阻擋墻成本共計(jì)50000元，當(dāng)月收回投資。

▲現(xiàn)場(chǎng)藥劑投加

▲效果對(duì)比圖