自擬合納米催化污水處理劑國際領先?

圖為新福鈦白粉納米催化污水處理劑新技術新產品成果鑒定會會場。

　　中化新網訊 3月12日，寧波生產力促進中心在寧波鎮海組織召開了由寧波新福鈦白粉有限公司和成都千礪金科技創新有限公司共同開發完成的“自擬合納米催化污水處理劑的生產方法與產品”新技術新產品項目的科技成果鑒定會。鑒定委員會專家認為，該成果屬國內首創，達到國際領先水平。

　　據研發單位千礪金公司總經理龔家竹介紹，該成果通過采用鈦白粉副產硫酸與含鈦原料的一步反應，生成含有硫酸、硫酸鐵和硫酸鈦的自擬合納米催化污水處理劑，應用于印染工業污水處理；在印染工業污水的堿性條件和稀釋作用下，硫酸鈦耦合水解成納米TiO?，對污水處理中有機物催化分解。該工藝技術獨特，流程合理，具有創新性。

　　龔家竹告訴中國化工報記者，本成果項目的具有4大創新點，首創了自擬合納米催化污水處理劑生產；創新地簡化了納米TiO?催化劑冗長的生產流程；優化改進提高了現有芬頓法污水處理的效率；擴大了鈦白副產硫酸的新用途。

　　鑒定委員會主任委員重慶大學城市與環境工程學院教授/博導鄭懷禮介紹說，該成果項目通過耦合上下游的化學資源，在使用過程中原位產生納米TiO?，減少了設備投入，節約了堿溶、酸溶與分離洗滌過程中的輔助原料；產品可作為芬頓法印染污水處理的主要原料，優化了生產工藝，減少了生產操作，節約了工業硫酸和固體硫酸亞鐵，減少了過氧化氫的使用量，具有良好的經濟和環境效益。尤其是該成果項目所在的印染紡織工業比重較大的浙江省，具有十分廣闊的市場應用前景。

　　鄭懷禮指出，該成果產品使用鈦白粉副產硫酸作原料，開拓了副產硫酸的新用途，節約資源，可滿足可持續生態環境發展的需要。建議加大成果推廣力度。

　　目前，該成果已經在紹興市和重慶市印染行業水處理項目中得到了驗證，污水處理效果良好。該成果技術工業運行結果顯示，其主要技術指標優異。污水處理化學需氧量CODcr、懸浮物SS和色度處理指標，較之現有芬頓法處理分別下降10%、40%和50%。

　　該成果與國內外開發的納米TiO?催化劑的工藝技術與設備相比，具有原料來源經濟，工藝流程簡單，設備投資省、生產費用低，沒有使用偏鈦酸的堿溶、過濾、洗滌，酸溶、漂洗過濾洗滌，節約燒堿、鹽酸和洗滌蒸餾水，且不產生多次分離洗滌的廢液，經濟效益顯著等優點。

圖為新福鈦白粉納米催化污水處理劑新技術新產品成果鑒定會會場。

　　龔家竹表示，利用新福鈦白粉公司現有副產硫酸與鈦原料經營生產的管理與營銷優勢，組織建設大規模的“自擬合納米催化污水處理劑”的生產裝置，將技術切實變為生產力，讓新技術新產品走向市場，創造更多經濟效益與社會效益；為納米TiO?催化材料的經濟利用，推動行業技術進步，將譜寫新的鈦白粉生產循環經濟產業鏈，資源化利用副產硫酸和污水處理行業發展的新篇章。

　　據介紹，目前，成果研發單位正在著手進一步的完善研究開發應用于各種有機廢水治理的納米催化污水處理劑技術和產品，力爭為石油和化工行業的更多領域提供技術支撐，為行業污水治理和打贏藍天碧水環境保衛戰再立新功。

圖為新福鈦白粉有限公司納米催化污水處理劑生產裝置。

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　　納米催化TiO?的生產方法包括液相法、固相法和氣相法。現有液相法生產納米催化TiO?是以硫酸法鈦白粉中間產品偏鈦酸為原料，采用燒堿溶解生成鈦酸鈉，然后進行過濾、蒸餾水洗滌除去過量的氫氧化鈉；鈦酸鈉濾餅再進行鹽酸酸溶溶解產生納米TiO?，酸溶料漿再經過漂洗、過濾、蒸餾水洗滌除去其中的氯化鈉與過量的鹽酸；制得的濾餅再進行干燥等經過多次化學反應與生產步驟制得。生產工藝冗長、設備裝置復雜，致使納米催化TiO?難于經濟利用。

　　目前，紡織印染污水排放量占全國廢水排放的 11%左右，每年20~23億噸。化學需氧量(CODCr)排放量每年約24~30萬噸，占全工業行業的9%左右。印染作為水污大戶，其廢水排放量和污染物總量分別位居全國工業部門的第二位和第四位，占紡織業廢水七成以上。現有芬頓法處理需要大量的工業硫酸、固體硫酸亞鐵和過氧化氫，且原料使用配制繁瑣復雜。

　　據介紹，傳統芬頓法處理印染污水的不足之處在于，一是使用98%的工業硫酸，在使用時還需要稀釋，不僅繁瑣且安全因素不可忽視；二是使用商品固體硫酸亞鐵，同樣在使用時要配置溶液，三是使用大量價格不菲的過氧化氫。采用自擬合納米催化污水處理劑，一是節省了濃硫酸的使用及稀釋過程；二是無需使用商品固體硫酸亞鐵及溶液配置；三是節約減少了過氧化氫的使用量。同時也克服了現有芬頓法處理印染污水的不足，優化了芬頓法工藝，因硫酸與硫酸亞鐵均來源于副產，節約了產品資源及費用，降低了污水處理費用，實現了納米TiO2的經濟利用于生產。

　　我國目前的鈦白粉年產能為350萬噸，硫酸法鈦白粉占330萬噸，每年副產硫酸1650余萬噸，需要按循環經濟的減量、通過循環與再用原則進行“廣義(區域)資源”的經濟利用，意義深遠。自擬合納米催化污水處理劑是寧波新福和成都千礪金共同創新開發的獨特專一技術，不僅可以滿足區域市場需要；也使企業副產物實現變廢為寶。