江钨集团江西金世纪新材料有限公司建成的稀土行业氨氮废水资源化治理示范工程

水是生命之源，是人类生产生活必不可少的自然资源。我国面临水资源短缺和水污染严重两大问题：人均水资源量仅为全球平均水平的1/4，同时工业化、城镇化加速导致水体污染日益突出。氨氮已成为影响我国地表水环境质量的首要指标，超过环境容量8倍，是长江、黄河、珠江等主要流域水质超标的主要污染物，并导致太湖、巢湖、滇池等湖泊出现水华、蓝藻等富营养化问题。

中国科学院过程工程研究所（以下简称“过程工程所”）以国家重大需求为己任，走出一条高浓度氨氮废水源头治理的新路。该项目已在有色冶金、稀土、氮肥等行业成功实现产业化。目前，生活废水和低浓度工业废水的氨氮处理主要采用生化法，技术经济水平较好。但化工、有色等8个高浓度氨氮废水行业的氨氮排放量占全国工业氨氮排放总量的85.9%，处理状况不容乐观，氨氮去除率不足68%。这类废水氨氮来源于生产原料，资源化回收价值大，但组成复杂、对设备要求高，缺乏绿色高效的规模处理技术。

过程工程所定位于大规模资源转化利用及替代的绿色过程基础与应用研究，突破共性理论、关键技术、关键装备及系统集成。面对高浓度氨氮废水危害，过程污染控制环境工程创新团队承担了研发资源化处理技术的任务，经过常年努力攻克了这一难题。

团队在国内率先提出源头治理、废弃物资源化和废水零排放的三废全过程治理模式，彻底改变传统“达标排放”模式，通过开发新工艺、新过程或新设备，最大限度从废水中回收资源，实现环境-经济双重效益。其中，“强化解络合—汽提精馏脱氨”新技术突破了传统工艺处理重金属-氨络合物效果差的技术瓶颈，氨氮污染物削减率和资源利用率均大于99%，填补了国内技术空白，为“十二五”氨氮减排提供了可靠支撑。

以稀土行业为例，氨氮废水一直是制约发展的瓶颈。传统处理方法如空气吹脱法、蒸氨法、精馏法、生物硝化-反硝化法等存在二次污染、能耗高、处理能力有限、设备易结晶结垢等问题，难以满足重污染行业需求。2011年10月，利用“强化解络合—汽提精馏脱氨”新技术，江钨集团江西金世纪新材料有限公司建成的稀土行业氨氮废水资源化治理示范工程顺利投运，成为稀土行业率先实现氨氮废水稳定达标处理并全部资源化回收利用氨的企业。项目运行后，从源头减少氨氮排放，提高氨循环利用率，全流程无固体废弃物排放，水中99%以上的氨被回收制备高纯氨水，可回用于生产或作为产品销售。废水处理后氨氮指标达到国家一级排放标准，可直接排放或回用。据统计，项目运行一年后，累计减排氨氮1200吨，回收氨水7500吨，为公司节约氨/铵原料成本450万元、排污费近百万元，同时提升了企业形象，获得日本、欧洲客户认可。

团队在产业化过程中克服了时间紧、任务急等困难，采用多线程同时工作方法，通过一体化集成设计与制造、系统自动化集成，实现核心设备离线组装、现场一次吊装，大大缩短了安装调试时间。在防腐材质选择方面，团队与国际主要特材公司、国际材料协会、国际镍协会等交流，在充分实验论证基础上采用新特材料，在造价增加不多的情况下将设备使用年限提高一倍。目前，团队已将技术拓展应用于钨钼冶炼过程的绿色化升级，并在电动汽车三元电池正极材料前驱体行业建成投运4套示范工程，通过源头减排和资源循环利用，大幅减少氨资源消耗，实现氨氮源头减排。