“目前，随着反渗透膜法工艺广泛应用于高品质再生水制备，不可避免会产生大量浓盐废水难以消纳的问题，已逐渐成为我国污废水资源化高质量发展的堵点卡点，浓盐废水如何实现高效低耗处理与资源化利用，成为当下亟待解决的热点问题。”在近日举办的2024清华大学·北京亦庄工程博士论坛上，中冶集团环境工程首席专家、中冶京诚首席专家、清华大学创新领军工程博士梁思懿告诉记者。
据了解，高品质再生水制备反渗透浓盐废水一般会经浓缩减量后，成为约占总进水量5%—10%的浓缩废液，其水中溶解性总固体含量不低于40000mg/L，含有大量污废水预处理、氯化、脱氯和脱盐等过程所用的多种化学药剂，如阻垢剂、抑菌剂、酸以及化学药剂的反应副产物等。一旦处理不当，易引发环境污染。
“目前，蒸发结晶技术是处理浓缩废液的主流方法。通过加热浓盐水使其蒸发，再冷凝回收蒸发出的水分得到结晶产物，以河北地区某项目实测数据，浓缩废液蒸发结晶工序吨水需电耗94kwh，蒸汽消耗0.4吨，综合吨水处理成本为52.7元，远远高于市政自来水购置价格，其高昂的处理成本也成为很多浓盐废液处置项目建而不用的关键因素。”梁思懿介绍道。
针对如何破局的难题，依托清华·亦庄融合创新平台，由梁思懿牵头的中冶京诚水务研发团队联合北京科技大学倪文教授团队，基于浓水水质特征解析，拓展应用“复盐效应”和“硅的四配位同构化效应”原理，构建基于浓水与典型大宗普通固废协同资源化技术体系。经多年持续研究，成功在新复盐矿物生成过程中将浓水中有机物、重金属、Na、Cl等活泼离子稳定键合到矿物晶格，制备出3D打印砂浆，热辐射保温材料，抗冻融免烧砖等高性能绿色低碳建材产品。
“我认为，这是一种有效解决浓盐废液处置难题的、更具适应性与经济性的协同资源化新思路。”梁思懿告诉本报记者。
据梁思懿介绍，从“浓盐废水+多元固废”制备的高性能绿色低碳建材产品性能测试结果，其放射性检测、抗硫酸盐侵蚀、抗压强度、抗冻融、抗氯离子渗透及抗碳化指标均满足国家相关标准及用户需求，且具有明显的成本优势。
以3D打印砂浆为例，通过北京科技大学胡文韬教授提出的科学的盐分配比和材料颗粒表面液膜结构调控等技术手段，可有效提高砂浆低温和易性，在同等性能前提下造价仅为市面3D打印砂浆的30%。
“水科技、水产业、水技术未来发展的方向需突破仅以污染治理为目标的产业限制。”梁思懿表示，“我们要通过跨界多元融合、区域元素循环的新思路、新举措来创建发展新质生产力，形成范围更广的环境科技和产业布局。”
