1技术内容

1.1技术原理

该技术基于气态膜法的关键工艺技术，开发了活性炭吸附-金属基助凝脱水去除胶质体技术吸附废水中的胶体，并通过金属基助凝剂高效絮凝脱水；发明了次氯酸钙深度氧化COD并协同除氟技术协同深度脱除COD和氟；发明了弱碱条件下金属离子硅基吸附去除材料，形成了与气态膜法匹配的预处理技术。研制了抗污染、再生性能高的膜丝材料，利用气态膜透气不透水的特性高效脱除氨氮，同时回收氨氮，生产副产物硫酸铵。工艺分为五个工段：酸性过滤、中和沉淀、碱性过滤、膜处理、污泥浓缩。氨氮浓度可从进水10000mg/L左右去除至＜15mg/L，单支膜最大脱氨率可达1.77%。工艺流程如图1所示。

1.2主要创新点

1）基于活性炭与胶体电性相吸和活性炭的微孔吸附机制，金属离子与活性炭粉共沉淀的机理，发明了利用活性炭源头吸附废水中的胶体，并通过金属基助凝剂高效絮凝脱水去除胶体的工艺。

2）通过物相特性研究，揭示了COD对膜丝的损伤机制和氟化物在膜丝表面结垢的特征。发现次氯酸钙能深度氧化降解COD并同步除氟的双效功能，开发了基于氟离子调控的非均相催化次氯酸钙氧化协同深度脱除COD、除氟技术。

3）研究了金属离子在碱性条件下的去除规律，基于金属螯合的去除机理，合成巯基改性硅基吸附材料，实现pH8-9条件下金属离子的高效去除，解决了强碱条件下去除金属造成氨逃逸和金属氨络合的难点。

4）研究了膜丝孔径对透气过滤影响的规律、高氨脱除放热变化规律及膜丝性能衰减规律，发明了恒张力卷绕纺丝-连续拉伸成孔-长寿命改性-膜丝编织的制备新方法，得到高效散热-大孔径分布率高的膜材料，研制了强化传质的高抗污染膜组件。

2污染治理或环境修复效果

胶体去除率＞99%，活性炭粉絮体面积提高64-672倍；COD、F^-协同脱除，COD＜60mg/L、F^-＜10mg/L；pH8-9条件下，金属离子去除率＞99%；氨氮去除率＞99%，硫酸铵回收率＞99%。处理后的废水用于钢厂钢渣冲洗，不外排，产生的废气经收集净化后达标排放。

3技术示范情况

该技术已应用于农药、危废、垃圾渗滤液处理及电厂、印染、钢铁等多个行业，推广应用22项高浓度氨氮废水治理工程。

宝钢湛江钢铁有限公司炼铁厂烧结制酸废水增设膜处理设施项目，处理规模192m3/ d，采用该技术处理后的废水悬浮物、金属离子（总铁、总锌、总铜、总砷、六价铬、总铬、总铅、总镍、总镉、总汞）浓度满足国家《钢铁工业水污染物排放标准》（GB13456-2012）要求，悬浮物平均去除率98.5%，COD平均去除率97%，出水氨氮浓度＜15mg/ L，达到废水外送冲洗钢渣要求。含硫炭粉、金属离子沉淀污泥、氟化钙可返回烧结进行焚烧，废水中的氨氮可转化为硫酸铵，整个系统无副产物产生。

4投资估算

湛江钢铁炼铁厂烧结制酸废水增设膜处理设施工程建设投资约1600万元。

5投资回收期

宝钢湛江钢铁有限公司炼铁厂烧结制酸废水增设膜处理设施静态投资回收期约1年。

6技术成果转化推广前景

该技术可用于钢铁厂烧结活性炭烟气脱硫制酸废水处理，也可用于冶金、电力、石化、水泥等行业产生的脱硫废水和工业废水处理，具有广阔的市场前景和良好的环境效益。（选自科技部发布的《国家绿色低碳先进技术成果目录》）