重金屬廢水深度處理與安全技術(shù)集成示范及轉(zhuǎn)化模式

羅 琳

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，湖南長沙 410128）

2016年是“十三五”時(shí)期全面建成小康社會決勝階段的開局之年，也是我國深入實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略、全面深化科技體制改革的關(guān)鍵之年。由亞歐水資源研究和利用中心組織、湖南永清水務(wù)有限公司牽頭、羅琳教授為首席專家，聯(lián)合中南大學(xué)、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院、輕工業(yè)環(huán)境保護(hù)研究所、長沙賽恩斯環(huán)?？萍加邢薰镜雀叩仍盒?、科研機(jī)構(gòu)、知名企業(yè)和專業(yè)化機(jī)構(gòu)共7家機(jī)構(gòu)，共同申報(bào)的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“水資源高效開發(fā)利用”重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目 “重金屬廢水深度處理與安全利用技術(shù)集成示范及轉(zhuǎn)化模式”成功立項(xiàng)。該項(xiàng)目實(shí)施年限為2016年7月至2019年6月，周期為3年，將投入總經(jīng)費(fèi)1 500萬元，中央財(cái)政資金給予500萬元經(jīng)費(fèi)支持。

我國水體重金屬污染形勢嚴(yán)峻，極大地影響了我國水資源安全利用戰(zhàn)略實(shí)施。金屬礦山開采、選礦廢水排放及尾礦壩滲漏水造成大量的含重金屬地表徑流向周邊環(huán)境擴(kuò)散，無序排放與難以攔截控制造成了礦區(qū)長期的重金屬面源污染，嚴(yán)重威脅周邊生態(tài)環(huán)境、水體安全、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民群眾健康安全。目前有色金屬行業(yè)被列入我國水污染防治行動計(jì)劃中重點(diǎn)整治的十大重點(diǎn)行業(yè)之一。有色行業(yè)重金屬廢水具有離子種類多、組份復(fù)雜、水量大等特點(diǎn)，長期以來缺乏經(jīng)濟(jì)高效的處理技術(shù)，并且存在處理設(shè)施占地面積大、不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放、回用困難等問題。重金屬廢水處理技術(shù)種類多樣，技術(shù)工藝實(shí)施過程多環(huán)節(jié)、多目標(biāo)，關(guān)鍵評價(jià)因素難以判別及驗(yàn)證，面向礦區(qū)重金屬面源與點(diǎn)源整體治理技術(shù)的技術(shù)評價(jià)體系缺乏，契合多方利益訴求的成果轉(zhuǎn)化機(jī)制與模式缺失，極大地阻礙了重金屬廢水的深度凈化與安全利用技術(shù)的推廣應(yīng)用，成為制約區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展瓶頸乃至我國水安全利用的重大難題。

湖南積極貫徹落實(shí)《國家水安全創(chuàng)新工程實(shí)施方案（2015—2020）》和國務(wù)院批復(fù)的《湘江流域重金屬污染治理實(shí)施方案》《洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)規(guī)劃》宏觀戰(zhàn)略，圍繞湖南區(qū)域水安全突出問題，依托中國政府領(lǐng)導(dǎo)人在第八屆亞歐首腦會議上倡議建立的亞歐水資源研究和利用中心這一國際創(chuàng)新平臺組織協(xié)調(diào)，借助國家正在湖南部署先行先試建設(shè)的“國家水安全產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新中心”資源優(yōu)勢，匯集國內(nèi)國際重金屬廢水安全利用產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新優(yōu)勢資源，旨在有效破解重金屬廢水傳統(tǒng)方法治污穩(wěn)定達(dá)標(biāo)難、高效利用難、新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化難等重大瓶頸問題，集成技術(shù)篩選、創(chuàng)新與關(guān)鍵設(shè)備開發(fā)，推動應(yīng)用研發(fā)模式由供給主導(dǎo)向需求導(dǎo)向轉(zhuǎn)變，促進(jìn)重金屬廢水處理科技成果轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)無縫對接；采取由湖南永清水務(wù)有限公司牽頭、產(chǎn)學(xué)研用各利益主體協(xié)同參與模式，旨在以標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、品牌化為先導(dǎo)，強(qiáng)化企業(yè)創(chuàng)新主體地位和主導(dǎo)作用，促進(jìn)重金屬廢水領(lǐng)域的水安全產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)；項(xiàng)目實(shí)施團(tuán)隊(duì)由優(yōu)勢的大學(xué)、科研院所和企業(yè)聯(lián)合協(xié)作，協(xié)同創(chuàng)新，旨在探索人才培育、評價(jià)激勵(lì)新機(jī)制，充分激發(fā)科研人員的創(chuàng)新活力，充分釋放高?？蒲性核萍既瞬艃?yōu)勢，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、人才鏈、資金鏈“四鏈融合” ，構(gòu)建重金屬廢水處理集成技術(shù)評價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)體系，培育優(yōu)化以企業(yè)為主體的水安全產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新生態(tài)體系，構(gòu)建以政府引導(dǎo)、市場化運(yùn)作的水安全產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新服務(wù)體系。

該項(xiàng)目將篩選并集成《節(jié)水治污水生態(tài)修復(fù)先進(jìn)適用技術(shù)指導(dǎo)目錄》中重金屬冶煉點(diǎn)源治理及礦區(qū)面源污染修復(fù)等相關(guān)技術(shù)與裝備，通過對重金屬面源污染攔截與修復(fù)技術(shù)、重金屬礦山酸性廢水低能耗處理技術(shù)和重金屬冶煉廢水生物制劑法深度處理與回用技術(shù)的集成與產(chǎn)業(yè)化，形成適合于我國重金屬點(diǎn)源及面源污染修復(fù)過程的廢水深度處理和資源化高校利用的處理裝備、產(chǎn)業(yè)示范，構(gòu)建適合我國重金屬廢水安全利用技術(shù)的評價(jià)方法和指標(biāo)體系，編制國家技術(shù)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，推動高效節(jié)水植物技術(shù)在重點(diǎn)涉重金屬行業(yè)的推廣應(yīng)用；并基于政產(chǎn)學(xué)研用多方利益訴求，構(gòu)建科學(xué)、合理的重金屬廢水治污技術(shù)成果轉(zhuǎn)化模式，完善政策配套措施及激勵(lì)機(jī)制，建立相應(yīng)技術(shù)轉(zhuǎn)化統(tǒng)計(jì)評價(jià)方法。項(xiàng)目實(shí)施團(tuán)隊(duì)由湖南永清水務(wù)有限公司、中南大學(xué)、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院、亞歐水資源研究和利用中心等7家優(yōu)勢大學(xué)、科研院所、企業(yè)和專業(yè)機(jī)構(gòu)組成，50多名相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)家聯(lián)合協(xié)作，共設(shè)立了5個(gè)課題。通過項(xiàng)目的聯(lián)合研發(fā)、技術(shù)集成與創(chuàng)新、設(shè)備裝備制造、基地試驗(yàn)示范、標(biāo)準(zhǔn)制訂和政策建議等，將實(shí)現(xiàn)研發(fā)重金屬面源污染阻控材料3～5種，礦山酸性廢水重金屬高效攔截的可再生高效吸附功能材料2～3種，研究適合于重金屬污染修復(fù)的富集植物、能源植物5～10種，建立起植物配置模式2～3套。項(xiàng)目將建設(shè)不少于1 000m2重金屬面源污染生態(tài)攔截技術(shù)工程1個(gè)，不小于100m3/天規(guī)模的原位低能耗重金屬酸性廢水處理技術(shù)集成示范工程1個(gè)，不小于500m3/天規(guī)模的冶煉廢水處理與回用示范工程1個(gè)。研究重金屬污染處理相關(guān)的評價(jià)方法和指標(biāo)體系各1套，重金屬廢水處理集成技術(shù)指標(biāo)體系和評價(jià)方法1套，為重金屬廢水治理技術(shù)成果轉(zhuǎn)化機(jī)制與應(yīng)用模式、配套措施及激勵(lì)機(jī)制相關(guān)政策建議，最終申請和授權(quán)國家發(fā)明專利多于5項(xiàng)，形成《礦山酸性廢水處理與回用技術(shù)評價(jià)導(dǎo)則》和《鉛鋅冶煉廢水處理與回用技術(shù)評價(jià)導(dǎo)則》國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2個(gè)，這將為我國重金屬廢水深度凈化與安全利用提供系統(tǒng)性整體解決方案。項(xiàng)目技術(shù)路線圖如圖1所示。

圖1 項(xiàng)目技術(shù)路線圖