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您的位置:中国核电信息网 >  > 用核技术处理污水 在中国已有案例啦!
 

  使用电离辐射对污水进行消毒处理,已被国际原子能机构(IAEA)列为世界和平利用原子能的主要研究方向。

1电子束辐照首次用于工业废水处理

  2017年3月15日,微信公众号“中国广核集团”刊文报道,中国首个电子束辐照处理工业废水示范工程在浙江金华启动运行,该示范工程由中广核技旗下的中广核达胜加速器技术有限公司建设。我们认为,这将为核技术在工业废水治理领域的应用,打开广阔的成长空间。

  该报道引述中广核技董事长兼总经理张剑锋介绍,纺织印染行业产生的废水总量大、污染物成分复杂,含有大量难以生物降解的有害物质,该示范工程采用电子束辐照技术对印染废水进行深度处理,目前每天处理量为1500-2000立方米,可以高度去除废水中残留的污染物,实现废水的高标准排放或者中水回用。

下图来自该微信文章,对相关原理作了简单描述。

  根据中广核达胜公司官网介绍,电离辐射是一项治理环境污染的高新技术,可以对燃煤烟气、污泥以及固体废物、工业废水如造纸、印染、化工、制药、农药等多种行业废水、生活污水、微污染饮用水等进行处理,特别对于那些采用常规方法(如生化法、化学法等)难以处理的污染物,辐射技术是一种非常重要的解决手段,而且不会产生二次污染。工业加速器处理污水的原理是:利用工业加速器产生的电子束流对污水进行辐照,利用电离辐射使水中的污染物发生分解或降解、有害微生物发生变性等,从而达到消毒净化的目的。

  使用电离辐射处理污水具有适应面广、反应速度快、降解效率高、无二次污染、降低后期污泥处理投资成本,已经被国际原子能机构列为世界和平利用原子能的主要研究方向。电离辐射处理污水主要分预处理与后处理两种方式,从而使得污水处理更有针对性。

  预处理适用于一般性污水,所含顽固性污染物较少。通过电子束辐照预处理,可使污染物分离或分解、微生物变性,从而降低污染物的浓度与生物毒性,进而改善其可生化性,后续便可利用自然生态环境进行降解,从而达到可排放标准,进行排放。针对传统工艺处理、以及辐照预处理仍无法达标排放标准的废水,亦可采用电子束辐照进一步深度处理,使残留的顽固性污染物得到进一步去除,从而实现达标排放或者中水回收利用。图69与70分别为辐射预处理与后处理废水的主要流程。

  国家加大污水处理建设力度,潜在市场空间巨大。根据2016年11月14日就《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划(征求意见稿)》相关内容,“十三五”期间全国城镇污水处理相关投资总额高达7529 亿元,其中黑臭水体治理1700亿元,污水处理设施建设共计5829亿元(较十二五期间的4300 亿元提高约35.56%)。污水处理设施方面:除去管网部分3564亿元外,新增污水处理设施1192亿元,提标改造395亿元,污泥无害化316亿元,新增再生水215亿元,初期雨水治理102亿元。我们认为“十三五”期间,国家对于污水处理重视程度进一步提高,如果电离辐射污水处理装置推广顺利,“十三五”期间整个市场空间有望达到千亿元规模。

2核技术应用≠核电

  读完以上文字,相信读者对核能应用的理解,已超出核电的范畴。

  自19世纪末英国物理学家汤普逊发现电子以来,人类就已经开始对核技术进行研究和运用,非动力核技术运用的历史要远比军用核技术和动力核技术的历史要早,而且从目前国外发达国家的市场空间来看,非动力核技术的市场空间也更为广阔。国际原子能机构(IAEA)曾指出,同位素与辐射技术正在为全世界的社会经济发展做出宝贵贡献;就应用的广度而言,只有现代电子学和信息技术才能与同位素及辐射技术相提并论。

  根据大连国际(现已更名为“中广核技”)相关公告,国内核技术应用目前主要在辐射化工(材料改性)领域实现产业化,随着在医学、环保、印刷、轮胎等新领域拓展,未来核技术应用将具有更为广阔的发展空间。核技术应用产业的发展具有明显的台阶式特点,每当核技术在一个新的产业领域的应用成功实现产业化,核技术产业就会进入一个新的发展台阶。根据中国电力新闻网援引中国同辐协会数据显示,截至2015年底,我国核技术应用产业产值达到3000亿元。如果我国核技术应用未来能够成功在医学、环保、印刷等新领域实现突破,核技术应用产业年产值将达到万亿元规模。

  核技术应用产业链简单可以分为上游的射线发生装置,以及下游具体应用领域两个环节,如图57所示,上游射线发生装置为整个核技术应用发展的基石。射线发生装置主要类型有:反应堆、加速器和同位素三类;下游的具体应用领域包括:改性材料、核成像、辐照加工、核医疗、核仪器仪表等几大类。

  近年来我国核技术应用产业取得了较快的发展。根据中国同辐协会统计数据2010年与2015年中国核技术应用产值分别为1000亿元与3000亿元,5年之间增长200%。但横向比较,我国核技术应用产业仍然有较大的发展空间,2015年我国核技术应用产业产值占GDP比例仅为0.44%,较发达国家4%-5%水平仍然存在较大差距。

  我们认为之前制约我国核技术应用产业发展的主要原因有两点:

  首先,核技术应用行业属于横断行业,下游应用领域广,从政策制定角度来看难以制定针对行业统一的标准以及支持政策,只能针对某一特定领域扶持,从而没有办法形成合力。

  其次,相关行业内企业大多数聚焦于某一细分领域,而且往往是从其他行业切入核技术应用,核技术应用对于整个企业的发展只起到辅助作用,行业内没有形成有标杆作用的龙头企业,进而导致行业混战,整合力度不够。

  近年来随着国家政策对于核技术应用产业的支持力度不断提升以及龙头企业对于产业链的整合,核技术应用产业未来的发展速度有望进一步提升。表43为近年来核技术应用相关支持政策。

 

  近年来两大核电巨头均将核技术应用板块定位为集团未来发展的重要方向之一,对于相应业务开展以及并购都给予了较大支持。2011年,中广核核技术应用公司与中国同辐股份有限公司相继设立和完成改组,两家公司主营业务均为民用核技术的应用,而且分别背靠中广核集团和中核集团,至此行业内龙头企业显现。我们认为,未来两大龙头企业有望凭借集团的支持进一步加快对于整个产业链的整合,从而推动国内核技术应用产业链快速成长。

 
 
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