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日本宣布24日起核污染水排海！以后海鲜还能吃吗？

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废水零排放关键在分盐 减量化排放应是主流

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不锈钢｜304、304L、316、316L不锈钢有何区别？分别怎么用？

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新能源锂电池硫酸锂溶液蒸发浓缩工艺与设备浅谈

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环境部部长：把新污染物治理作为国家基础研究和科技创新的重点

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“新污染物来源广泛，涉及行业众多，产业链长，治理技术的研发难度大，需要多部门跨领域协同治理。我国新污染物治理工作仍处于起步阶段，还存在工作基础薄弱、资源配备不足、治理能力严重不足等缺陷。”   近日，在国新办举行的新闻发布会上，生态环境部部长黄润秋表示，下一步，生态环境部将会同有关部门加强科技支撑，把新污染物治理作为国家基础研究和科技创新的重点领域，抓好关键核心技术攻关。   据了解，新污染物通常是指具有环境持久性、生物累积性和生物毒性的化学物质。这类物质环境与健康风险比较隐蔽，即使以低剂量进入环境，也可能对人民的身体健康、环境健康、环境安全带来风险和隐患。2022年5月，国务院办公厅印发《新污染物治理行动方案》，对新污染物治理工作进行系统安排部署。     黄润秋介绍，生态环境部会同有关部门全面推动落实新污染物治理工作，取得了积极成效。   一是摸清家底。我们筛选4000余种具有高危害、高环境检出物的化学物质，开展生产使用情况摸底调查，逐步掌握分布情况。   二是评估环境风险。将国际上已经禁止和限制使用，且在我国仍有生产使用的化学物质优先纳入评估计划，对其开展全生命周期的环境风险评估。   三是严守风险底线。会同有关部门印发了《重点管控新污染物清单（2023年版）》，对14种具有突出环境风险的新污染物，实施禁止、限制、限排等管控措施。   比如，用于生产学生书包、塑胶跑道、儿童玩具等的短链氯化石蜡，将在今年年底淘汰。今年还将淘汰国际上关注的全氟化合物中的两大类，并对全氟辛酸类实施用途限制，禁止用于防水防油的服装、烘焙纸、胃镜管等。   四是强化监管执法。联合市场监管部门开展执法检查，去年查处了15起违法生产用于建筑保温材料的持久性有机污染物。   五是加强指导帮扶。目前，全国31个省份和新疆生产建设兵团已经印发了省级新污染物治理工作方案。       黄润秋谈到，下一步，生态环境部将会同有关部门一方面，加强科技支撑，把新污染物治理作为国家基础研究和科技创新的重点领域，抓好关键核心技术攻关。   另一方面，有效防范新污染物环境与健康风险，遵循全生命周期环境风险管理理念，加强新污染物治理体系和治理能力现代化建设，以最大力度保障生态环境安全和人民群众身体健康。   01 新污染物到底指什么   目前，国际国内尚无关于新污染物的权威定义。   从环境管理角度来看，新污染物一般是指新近发现或被关注，对生态环境或人体健康存在风险，尚未纳入管理或者现有管理措施不足以有效防控其风险的污染物。   根据《新污染物治理行动方案》，国内外广泛关注的新污染物主要包括国际公约管控的持久性有机污染物、内分泌干扰物、抗生素等。   新污染物的主要来源是有毒有害化学物质的生产和使用。   相对管理体系较为完善的“常规污染物”而言，“新污染物”主要指尚无法律法规和标准予以规定或规定不完善的物质。   现阶段国际上主要关注的新污染物包括：内分泌干扰物（EDCs）、药品与个人护理用品（PPCPs））、全氟化合物（PFCs）、溴代阻燃剂（BFRs）、饮用水消毒副产物抗生素和微塑料等。   日常生活中，这些物质对于我们来说并不陌生：   内分泌干扰物类典型物质有：邻苯二甲酸酯、双酚A、多溴二苯醚等。   抗生素类典型物质有：大类内酯、四环内酯、喹诺酮、磺酰亚胺、氯霉素等。   药品与个人护理用品（PPCPs）：在药箱里、女孩的化妆台上、以及卫生间里就十分常见，包含药物、诊断剂、麝香、遮光剂等在内的5000多种物质。   全氟化合物：具有代表性产物有全氟辛烷磺酸和全氟辛酸，大量应用于纺织、涂料、皮革、合成洗涤剂、炊具制造、纸制食品包装材料等产业。   微塑料：微塑料指直径小于5毫米的塑料碎片和颗粒。牙膏中的一些微珠、沐浴磨砂膏、防晒霜等都有微塑料的使用。难降解塑料丢弃进入自然环境中，经过长时间的降解破碎，就产生了“无处不在”的微塑料。     02 新污染物的特点   新污染物具有的五大特征，即危害比较严重、风险比较隐蔽、环境持久性、来源广泛性和治理复杂性。   另外，新污染物还具有“不易降解、减排替代难度大、涉及领域多范围广”等特点。   危害比较严重：新污染物具有多种生物毒性，体现在器官毒性、神经毒性、生殖和发育毒性、免疫毒性、内分泌干扰效应、遗传毒性等多个方面。   虽然如此，我们既要充分认识其危害性，也不必过分恐慌。   风险比较隐蔽：多数新污染物的短期危害不明显，可能在环境中存在或已使用多年并未视为有害物质，但发现其危害性时已经通过各种途径进入环境介质中。   以抗生素为例，在河水和土壤等环境介质中，以及人体中长期存在的低浓度抗生素会导致一些微生物产生耐药性，它们可能通过呼吸、食品、饮水、排泄、农业灌溉等途径在环境中进行传播，进而威胁人类健康。   环境持久性：指的是在于环境中，具有很长的半衰期，且能通过食物网积聚，并对人类健康及环境造成不利影响。 判断一种物质是否是POPs应当建立科学的判断基准，ICCA（化学品协会国际理事会）推荐的判断基准包括： 持久性基准：用半衰期（t1/2）来判断，在水体中为180d，在底泥和土壤中为360d； 生物蓄积性基准：用生物富集系数来判断，BCF>5000; 关于远距离迁移并返回到地球上的基准：半衰期2d（空气中）以及蒸汽压在0.01~1kpa； 判断在偏远的极低地区一种物质是否存在的基准：该物质在水体中质量浓度大于10ng/L。   来源广泛性：新污染物种类繁多、涉及行业广泛，涵盖工业生产、生活消费、军事消防等众多领域和医药、化工、农业种植、水产养殖、纺织、建筑、塑料加工、汽车、航空航天、电子电气、消防泡沫、垃圾焚烧等众多行业。   治理复杂性：对于具有持久性和生物累积性的新污染物，即使以低剂量排放到环境，也可能危害环境、生物和人体健康，对治理程度要求高。   新污染物涉及行业众多，产业链长，替代品和替代技术研发较难，需多部门跨领域协同治理，实施全生命周期环境风险管控。     03 动态开展对新污染物的“筛—评—控”   今年6月，生态环境部公布《关于多氯萘等5种类持久性有机污染物环境风险管控要求的公告》，对5种类持久性有机污染物（POPs）作出了淘汰或限制的规定。   截至目前，我国已全面淘汰23种类《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》管控的持久性有机污染物，全国主要行业二噁英排放强度大幅下降。我国对新污染物的治理步入“快车道”。   新污染物排放到环境中具有生物毒性、环境持久性、生物累积性等特征，对生态环境或人体健康存在较大风险，但尚未被纳入管理或现有管理措施不足以有效防控其风险的有毒有害化学物质。   据了解，新污染物大多具有器官毒性、神经毒性、生殖和发育毒性、免疫毒性、内分泌干扰效应、致癌性、致畸性等多种生物毒性。同时，新污染物还可以随着空气、水流实现长距离迁移，并经食物链富集后，长期蓄积在生物体内。   生态环境部固体废物与化学品管理技术中心主任刘国正说，与常规污染防治不同，新污染物治理的复杂性在于有毒有害化学物质种类繁多、来源广泛、环境风险隐蔽。在确定每种新污染物治理措施时，需紧密结合环境风险的特异性，找到有针对性的环境管理对策。   2022年5月，国务院办公厅印发《新污染物治理行动方案》（国办发〔2022〕15号），对新污染物治理工作进行全面部署，明确了我国新污染物治理的总体思路。   《行动方案》以有效防范新污染物环境与健康风险为核心，以精准治污、科学治污、依法治污为工作方针，遵循全生命周期环境风险管理理念，统筹推进新污染物环境风险管理，实施调查评估、分类治理、全过程环境风险管控。   方案提出了构建有毒有害化学物质环境风险管理“筛、评、控”体系，以及“禁、减、治”的全过程管控体系。   即：通过开展化学物质环境风险筛查和评估，精准筛评出需要重点管控的新污染物，科学制定并依法实施全过程环境风险管控措施，包括对生产使用的源头禁限、过程减排、末端治理。   具体为： （1）开展调查监测，评估新污染物环境风险状况。 （2）严格源头管控，防范新污染物产生。 （3）强化过程控制，减少新污染物排放。 （4）深化末端治理，降低新污染物环境风险。   “筛—评—控”逐级识别与分类管理的新污染物治理体系，是指有关单位开展调查和监测，筛选出环境风险较大的新污染物，科学评估其环境风险，再对其实施源头禁限、过程减排、末端治理的全过程环境风险管控措施。刘国正说，由于人们对新污染物危害的认知是一个不断深入的过程，新污染物的筛查与环境风险评估还需要不断推进。     04 绿色替代品助力新污染物治理   多年来，我国大力研发新污染物绿色替代品、替代技术，有效支撑着新污染物治理工作。   以六溴环十二烷（HBCD）为例，HBCD是一种多溴代白色固体物质，可以作为阻燃剂添加到其他材料中使用。研究发现，HBCD本身具有毒性，容易进入生物体内，HBCD的大量长期累积还可能增加致癌风险。   “经过专家们的反复研究、试验认证，发现甲基八溴醚和溴化SBS（溴化苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物）能有效替代HBCD，并且具备工业化生产条件、环境风险低。原来使用HBCD生产保温板材的企业，仅需要简单调整工艺参数就能使用替代品进行生产，并使产品质量满足国家要求。如今这两类替代品的产能正在不断扩大，产销两旺。”山东省固体废物和危险化学品污染防治中心主任刘强说。     05 建立新污染物治理科技支撑体系   据不完全统计，《新污染物治理行动方案》发布后，全国约30个地区发布地方新污染物治理工作方案。新污染物治理工作正在全国范围内加速推进。   但不容否认的是，我国新污染物治理仍处于起步阶段，面临着治理难度大、技术复杂程度高、科学认知不足等困难和挑战。   “面对新挑战以及新的防控需求，应以有效防范新污染物环境与健康风险为核心，以构建新污染物的风险评价与控制技术体系、建立完善风险评价方法学、识别重点风险源为目标，开展一系列基础理论研究和关键技术研发。”中国工程院院士侯立安强调，应大力发展高效、灵敏的新污染物检测技术，实现新污染物识别、重点管控新污染物清单研究，开展新污染物生物毒性和健康风险评价体系研究，发展绿色、高效的新污染物实用去除技术，研发、构建大数据技术支持下的、涵盖新污染物转化迁移体系的智慧化水网等。   中国科学院院士、中国科学院生态环境研究中心研究员江桂斌则表示，面对更为繁复的新污染物环境问题，我国需要建立一套较为完善的科技创新机制，促进新污染物治理技术的研发和应用，提高新污染物治理效果，保障生态环境的持续改善。例如，通过区块链、深度学习等技术研发绿色替代品；通过人工智能与自动化技术相结合，开发针对新污染物的毒性测试和优先化筛选体系等。  

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2023

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【梳理】多效蒸发、MVR、多级闪蒸

【梳理】多效蒸发、MVR、多级闪蒸

从减排到限排再到零排，废水排放标准逐步攀升。而要想达到“零排放”，重点是要实现高含盐废水的全回收，本质是要实现废水中水和盐类的分离。 目前，浓缩技术、结晶技术，以及2种技术耦合协同后的技术较多地用于实现高盐废水回收零排放。当然，有时根据高盐废水的实际情况，还需要在技术之前增加预处理技术，以便为后续工艺提供更好的处理条件。 浓缩作为高盐废水资源化处理的核心工艺，根据不同的处理对象和适用范围分为热浓缩和膜浓缩。 其中，热浓缩技术适于处理高TDS和COD高达数百克每升的废水，通过加热使高盐废水中的离子高倍浓缩，主要包括多级闪蒸MSF、多效蒸发MED以及机械蒸汽再压缩蒸发MVR。 多级闪蒸（MSF） 多级闪蒸技术起步于上世纪50年代，通过加热至一定温度的高含盐废水依次在一系列压力逐渐降低的容器中实现闪蒸气化，然后再将蒸汽冷凝后得到淡水的过程。 多级闪蒸MSF作为最早得到应用的蒸馏技术，工艺成熟，运行可靠，适用于大型化，但热力学效率相对较低，能耗较高，并且存在设备结垢和腐蚀的现象限制MSF首效蒸汽温度，影响运行成本。 此技术在本文中不做过多叙述，咱们重点来聊一聊多效蒸发MED和机械蒸汽再压缩蒸发MVR 多效蒸发（MED） 一、基本原理： 多效蒸发（以下简称MED）的原理是将多个蒸发器串联起来，前一个蒸发器的二次蒸汽作为下一个蒸发器的加热蒸汽，下一个蒸发器的加热室便是前一个蒸发器的冷凝器。 三效蒸发器工艺流程 在多效蒸发系统中，只需要在第一效处加入新鲜蒸汽，在之后的前面一效蒸发塔顶产生的二次蒸汽，直接用作后续一效蒸发塔再沸器的加热介质，一效之后的蒸发塔就无需再引入新鲜的蒸汽，最后一效塔顶蒸汽可以用作低压力等级热源。 因此，其最大的优点是多次利用二次蒸汽的汽化和冷凝，可以显著减少新鲜蒸汽消耗量。 二、MED蒸发器类型 MED蒸发器类型很多、按照蒸发压力、蒸发器类型、蒸发效数和物料流动方向分类，共四大类十五种： 按蒸汽压力分为：常压蒸发、加压蒸发和减压蒸发； 按蒸发器类型分为：管式蒸发、板式蒸发和管板结合蒸发； 按效数分为：二效、三效、四效、五效和六效蒸发； 按物料流动分为：并流、逆流、混流和平流。  那么，MED蒸发器到底该如何比选？3个原则： 1、逆流和混流效果均优于并流系统。逆流多效蒸发能耗最小，并流多效蒸发能耗最大；混流多效蒸发系统的特性相对并流多效蒸发系统较好。 2、蒸发效数不是越多越好。当效数增多时，热量利用的效率也随之有所降低，考虑到效数增加则设备的投资增大，故实际采用效数应该有一个最佳点。比如对于一些些高沸点物系，只能采用二效或三效蒸发器。 3、考虑物料特性、热量衡算和不凝气截留程度等因素选择蒸发压力。有研究表明，各效的压强除了与蒸发器的物料与热量衡算有关，还与物料的特性以及各效上下不凝气的节流程度的大小有关。 三、MED的优缺点 1、MED的优点主要体现在以下5方面： 预处理简单，化学药剂消耗较少，加入阻垢剂即可。 受热时间短，多采用管内冷凝和管外沸腾的双侧向变传热方法，传热面积小，传热系数高。 操作弹性大，系统可以提供设计值40%~110%的产品水，而多级闪蒸和反渗透都不具备这么大的操作弹性。 处理效果好，处理过程中盐分析出彻底，并且冷却后冷却液的盐分能被去除90%以上，使微生物很难再受盐分的抑制。 操作可靠性高，整过程使用全自动化运行，且在运行过程中管内压力大于管外压力，即使出现腐蚀换热管现象，冷却水也不会污染产品水。 2、MED的缺点主要体现在以下3方面： 管内易结垢，10d左右就要清理一次，需要及时除垢处理。 效数增加，蒸汽利用率低。当效数增加后，每一效的传热温差损失就增加，如每蒸发1t水所消耗的蒸汽量比率为一效1.1、两效0.57、三效0.4、四效0.3、五效0.27，设备生产能力下降。 四、多效蒸发MED常见的三个技术问题和对策 一般来说，多效蒸发MED常出现装置中起泡、蒸发器的结垢、含盐离子末效蒸汽腐蚀设备等三大问题。 1、针对装置中起泡问题，解决方法—— 物理消泡主要有高温和低温消泡法、声波消泡法、液体喷散消泡法以及机械振动法等。虽然物理消泡在处理量特别大的情况下效果明显，但其装置及其运行成本较高； 化学消泡法主要是指使用消泡剂，但使用受消泡剂价格昂贵、生产成本高、生产工艺复杂影响； 机械消泡法主要利用旋转来改变作用在气泡处的压力和剪切力来达到除泡，因其成本低、消泡效果好，目前更受欢迎。 2、针对蒸发器的结垢问题，解决方法—— 有研究者有对蒸发器外壁垢样（硫酸钠和碳酸钙）进行酸洗加中性清洗，对末效换热器内壁垢样（碳酸钙）酸洗，挂片分析发现各效挂片平均腐蚀速率都小于1g/m2·h，总腐蚀量都小于10g/m2。 值得一提的是，该方法要优于《工业设备化学清洗质量标准》（HG/T2387-2007）及《腐蚀试样的制备、清洗和评定标准》。 3、针对含盐离子末效蒸汽腐蚀设备的问题，解决方法—— 可以用低氯离子含量冷凝水进行低温、定时、定量的置换和补充，并在循环水中加入高效缓蚀剂。 机械蒸汽再压缩蒸发（MVR） 一、基本原理 机械式蒸汽再压缩技术（以下简称MVR）是利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽及其能量，将低品位的蒸汽经压缩机的机械做功提升为高品位的蒸汽热源。如此循环向蒸发系统提供热能，从而减少对外界能源的需求的一项节能技术。 MVR工艺流程 在该系统中，预热阶段的热源由蒸汽发生器提供，直至物料开始蒸发产生蒸汽。 物料经过加热产生的二次蒸汽，通过压缩机压缩成为高温高压的蒸汽，在此产生的高温高压蒸汽作为加热的热源，蒸发腔内的物料经加热不断蒸发，而经过压缩机的高温高压蒸汽通过不断的换热，冷却变成冷凝水，即处理后的水。 压缩机作为整个系统的热源，实现了电能向热能的转换，避免了整个系统对外界生蒸汽的依赖与摄取。  二、MVR系统设备组成 从MVR蒸发工艺流程不难看出，MVR蒸发系统是由各个设备串联在一起所组成，各设备之间要在热力学和传热学方面巧妙地匹配，以使整个系统达到最佳效果。系统中的主要设备有以下4个： 1、压缩机。MVR压缩机的选型主要有罗茨压缩机和离心压缩机两种。 罗茨鼓风机常被用来压缩小流量的蒸汽，属于是容积型压缩机，其提供风量小，温升大，适用于蒸发量小，沸点升高大的物料。 离心式压缩机为压差式风机，提供的压差小，流量大，温升小，排气均匀，气流无脉冲，适合蒸发量较大，沸点升高较小的物料。 综合来看，离心式压缩机的稳定性要优于罗茨压缩机，但离心式压缩机有时会发生喘振现象，会导致压缩机不稳定。 2、蒸发器。蒸发处理装置的型式一般分为升膜蒸发和降膜蒸发两种。 其主要根据处理物的特性、能耗进行选择。目前，国内主要采用降膜蒸发方式。 3、热交换器。在MVR热泵蒸发工艺过程中，所使用的换热器多为间壁式换热器。 在这类换热器内，冷热流体不直接接触，而是通过间壁进行换热。生产中常用的间壁式换热器类型有：列管式换热器、波纹式换热器和螺旋式换热器。 4、气液分离器。气液分离器是提供物料和二次蒸汽分离的场所。 其作用主要为将雾沫中的溶液聚集成液滴，把液滴与二次蒸汽分离。值得一提的是，分离器的设计要充分考虑蒸发量、蒸发温度、物料粘度、分离器液位等因素。 三、MVR的技术优势 1、对比传统的蒸发系统，MVR 系统只需要在启动时，通入生蒸汽作为热源，而当二次蒸汽产生，系统稳定运行，将不需要外部的热源，系统的能耗就压缩机和各类泵的能耗，所以节能效果相当显著。 2、MVR 蒸发器系统能耗主要是压缩机的电耗，运行费用大幅下降，运维成本低，由于系统不需要工业蒸汽，其安全方面的隐患较低，操作简单。 3、在同样的蒸发处理量下，MVR蒸发器所需的占地面积是远远小于传统多效的蒸发设备。 四、MVR处理高盐废水中常见的技术问题 尽管MVR技术在高盐废水处理中发挥了很好的效果，但是运行中仍有一些技术问题对运行效果有所影响。 1、系统结垢问题 换热器器壁结垢是系统蒸发效率降低的主要原因之一，这主要是由于加热热源是利用二次蒸汽，结垢结焦会使传热效果下降，单位时间内的蒸发量降低,这使得可利用的压缩二次蒸汽量减少，对生产能力影响会更加明显。 由于MVR蒸发器的特殊性，不能按时清洗设备比较常见，这是造成生产能力不稳定的原因之一。 2、温升问题问题 MVR系统中的温升问题是影响其在含盐废水处理应用中的一个重要因素。 当采用MVR技术处理高浓度含盐废水时，由于其浓度高、沸点升较大，相应的蒸汽压缩机需要提高较高的温度来克服沸点升高的影响，对压缩机提出了较高的要求，且系统能耗显著增加。 研究表明，使用MVR蒸发技术，合理的温升范围为8℃～20℃。如果沸点升高超过18℃，MVR技术将失去优势。 3、物料物性对MVR的选择匹配问题      由于工业废水来源不同，需根据不同物料的物性对MVR进行选择。 物料特性分析主要包括：物料所含的成分；物料在蒸发过程中是否伴有结晶析出；物料的黏度、比热、密度和沸点升等。 单一物料可通过查阅相关表格获取参数，但工业高盐废水多为混合型的料液，其相关数据只能通过模拟估算，因此，准确地对物料物性进行分析计算，是确保MVR装置正常运行的关键因素。一般来说， 对沸点温度升高较大的物料，一般采用MVR单效蒸发； 高浓度物料需要使用强制循环以防止物料流速太慢而结焦； 热敏性物料要求停留在蒸发器内的时间尽量短等。 综上所述，当前蒸发技术使用普遍，但同时也存在着能耗大、运行成本高、易结垢堵塞等问题，所以必须重点考虑高效节能，而多效蒸发MED和机械蒸汽再压缩蒸发MVR是推荐的高效节能技术。   其中，MVR蒸发装置的一次投资比较大，能耗较低，但随着国产蒸汽压缩机不断改进技术和生产工艺，价格也在不断地下降；多效蒸发装置的效数增多，那么多效蒸发装置投资也会增大，但能耗也能在一定程度内降低。 因此，不论是MVR蒸发装置还是多效蒸发装置，都有一定的相对优势，要根据适用性、投资、运行、消耗、人工、占地进行多方位的比选。

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