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中化沈化院程迪为突破精细化工废水治理难题贡献卓著
《中国科学报》记者 潘锋 / 时间:2014-06-11 10:49:52
  据科学网2014年6月10日讯 随着我国的工业化进程的加快,以“COD目标总量控制”为核心的水污染防治策略已经难以适应我国水污染的多元化趋势,特别是工业经济发展较快的地区,有毒物质造成的水体污染逐渐显现,这些化合物可以在极低的浓度下于生物体内累积,对人体健康和环境造成严重的甚至不可逆的影响。虽然,许多有毒有机物对综合指标(COD等)的贡献甚小,但其特定的生物生理毒性、持久性和生物累积性,往往对生态系统和人类健康造成严重危害。伴随着这些有毒污染物在环境中的累积,重大环境污染事故频发,癌症高发地区越来越多。
  精细化工是集中重点产生有毒污染物的行业。我国是精细化学品生产和使用大国,生产能力、产量、出口量已处于世界第一位,且以每年20%的速度增长。精细化工生产所用原料大部分为我国“水中优先控制污染物”中的有机毒物和美国EPA重点控制的129种水环境污染物。
  精细化工产品生产步骤长,因此收率较低,平均收率为30~50%。大部分原料、中间体及副产物都以“三废”形式排放。其中对环境污染最大的是工业废水,其特点是成分复杂,有毒污染物含量高、含盐量高、色度高,含有许多“三致”类化合物、不可生物降解物或对生物抑制物。
  精细化工行业废水治理的难点即在于如何有效去除废水中的有毒污染物,从而使废水无毒、废水处理简单化。
  科技创新促进行业可持续发展
  中国中化集团企业沈阳化工研究院教授级高级工程师程迪坚持科技创新,主持研发了一系列有毒污染物专项处理技术和有毒污染物资源化技术,在环保前沿性关键技术领域取得了多项重大理论突破和创新成果,成功实现了多个科研成果向实际生产力的转化并取得多项重要常识产权,促进了我国精细化工行业的可持续发展。
  精细化工废水的复杂性决定了其治理不是依靠单一技术可完成的。程迪教授研发的技术路线和核心是―针对农药、染料等行业的特点,从源头减少有毒物。首创了各生产车间工艺节点废水有毒污染物的预处理―综合废水末端处理的组合集成新技术,该技术的关键是有毒污染物专项预处理。其中许多是以资源回收的方式使有毒污染物资源化。
  针对有毒化合物的理化性质、毒理毒性等,程迪及其团队创新、集成了多项从废水中回收有毒化合物和使之分解的技术。通过络合萃取、液膜萃取、催化水解、湿式氧化、中低温氧化等各种分离提取或分解技术,使有毒污染物从废水中高效分离。在废水预处理阶段,有毒污染物去除率超过95%。同时,还建立了多项检测指标,用于科学评估废水中有毒污染物的分析方法,部分检测项目已成为国家标准。
  技术研发涉及到的均为近年来的大吨位热点农药、染料及其中间体产品,形成了多项源头废水中有毒污染物处理成套技术,并成功应用。如:多菌灵、莠去津、代森锰锌、乐果、2,4-D、2甲4氯、精恶唑禾草灵、麦草威、精喹禾灵、吡氟禾草灵、杀虫双、吡虫膦、甲霜灵、丙溴磷、毒死蜱、烟嘧磺隆、草甘膦、三聚氯氰、二苯醚、草甘膦、马拉硫磷、戊唑醇、嗪草酮、2GLN深蓝、BPS深蓝、GF橙、K-GN橙、RBL红、2BF红、6BF红、FBL红、RC3黄等,以及中间体苯酚类、苯胺类、吡啶、吗啉等杂环类、重要的染料中间体等的针对性预处理技术。
  其主要技术体系为:
  1.集成优化的萃取技术;使废水中的有毒化合物与水分离、并提高其分离效率,适用于酚类、苯胺类、吡啶、咪唑、吗啉等杂环类、有机羧酸类等能与酸或碱成盐的有毒污染物预处理。如:液膜分离技术/络合萃取技术/金属络合萃取技术等。萃取回收相大部分可回用于生产工艺。
  2.催化热分解技术:在适宜的催化剂、温度压力条件下,研究特定有毒化合物的分解;减少生物毒性。
  3.湿式氧化技术:高温高压、在催化剂作用下,空气氧化,去除有毒污染物。
  4.综合废水末端处理技术:研发了适于精细化工废水的A/A/O生化处理综合废水工艺,该技术已成为精细化工行业的主流工艺。
  除精细化工行业以外,近些年程迪带领团队陆续研发了煤化工(煤制焦炭、煤制天然气)、化肥、制药等行业的有毒污染物治理技术。
  推广应用效益显著
  程迪研发的“车间源头废水有毒污染物预处理与综合废水末端治理的组合集成新技术”,近年来已在国内近百家农药、染料、中间体等精细化工企业工业化应用,减少了95%以上有毒污染物排放到环境中,取得了良好的环境效益和社会效益;同时有毒污染物的资源化也为企业带来了经济效益。该技术同时为国家农药、染料等工业水污染物排放标准、废水治理技术规范等法律法规的制定、实施及管理提供了技术支撑。
  程迪针对高毒性污染物创造性地提出了车间废水有毒污染物处理新概念,研发的“有毒污染物预处理-综合废水末端治理的组合集成技术”,在技术上和经济可行性方面均超过了国内外生产同类产品的污水治理水平。目前已在行业内近百家生产企业成功应用,解决了精细化工行业废水处理老大难问题,达到国际领先水平,属国内外首创。
  特别是在农药生产废水处理领域,研发涉及到的产品均为国内目前生产的大吨位、骨干产品,占近年全国农药总产量80%以上,涵盖了《农药行业水污染物排放标准》的全部代表品种。发明的以资源回收方式去除有毒污染物的技术,扭转了行业思考角度,显著提高了相关产业的技术水平。使精细化工废水处理简单化,大幅降低了污水处理成本和产品生产成本,为应用企业带来了可观的经济效益。
  程迪主持完成了淮河、长江、黄河、太湖、巢湖等精细化工集中流域的许多大中型企业的污水处理工程,其中许多环保项目都成为当地的样板工程,得到了行业的普遍认可,成为行业废水处理的主流工艺。日处理高毒性废水总量达几十万吨,减少了95%以上有毒污染物排放到环境中,取得了重大的环境效益和社会效益,推动了行业整体的环保技术进步,促进了我国精细化工行业的可持续发展。
  程迪三十多年来致力于精细化工行业高浓度有毒污染物治理技术的研发及工程化,是中国中化集团企业沈阳化工研究院教授级高级工程师,国务院特殊津贴获得者、中国中化集团企业高级专家,中国环境科学学会理事、中国化工环保协会理事,中国工业环保促进会理事,辽宁省优秀专家。
  主持研发的项目“液膜分离从废水中回收酚、氰技术及应用”获2000年国家科学技术进步二等奖;“草甘膦废水治理技术”获2009年中国石油(601857,股吧)和化学工业协会科技进步二等奖;“农药废水处理新技术及工程应用”获2010年中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖。
  拥有“草甘膦农药生产废水处理方法”“杀虫双生产废水治理方法”“2,4-D农药生产废水处理方法”“从化工生产废水中回收吡啶的方法”“一种嗪草酮农药生产废水预处理方法”“双甘膦生产废水预处理方法”“莠去津生产废水预处理方法”等几十项发明专利。2005年起陆续承担了“农药工业水污染物排放标准”、“农药行业环保技术政策”“染料工业废水治理工程技术规范”“食品添加剂行业水污染物排放标准”等多项涉及行业的环保法律法规制定。编写了《农药行业节能减排实用技术》《草甘膦废水治理技术研究》等多篇论文。获2013年侯德榜科技创新奖,多次获得全国化工环保先进工编辑。获得沈阳市劳动模范、沈阳市三八红旗手标兵、辽宁省三八红旗手、九三学社全国优秀社员、中国中化集团劳动模范等荣誉称号。

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