煤转化废水资源化利用:国家能源集团宁夏煤业科研攻坚助力能源绿色发展​

韩一凡
2025-03-15
来源:煤周刊

煤周刊讯:在全球对能源可持续发展日益重视的当下,煤炭清洁高效利用已成为能源领域的关键课题。近日,科技部公布的“十四五”国家重点研发计划“煤炭清洁高效利用技术”重点专项2024年度项目立项结果中,由国家能源集团宁夏煤业牵头申报的“煤转化过程中废水资源化利用关键技术”项目成功获批立项,这一消息犹如一颗投入能源科研领域的石子,激起层层涟漪,引发广泛关注。



项目立项的时代背景与战略意义


煤炭,作为我国能源结构中的重要支柱,在经济发展中扮演着不可或缺的角色。长期以来,我国对煤炭的依赖程度较高,煤炭在能源生产和消费中占据着较大比重。然而,传统煤炭开发与利用过程中存在的诸多问题,如环境污染、资源浪费等,已成为制约能源产业可持续发展的瓶颈。尤其是在煤转化为油气等产品的过程中,产生的大量废水成分复杂,含有多种有机物、重金属和无机盐等污染物,若处理不当,将对生态环境造成严重破坏。


随着全球能源转型步伐的加快,我国也积极响应绿色发展号召,致力于推动能源产业的转型升级。在此背景下,“煤炭清洁高效利用技术”被列为国家重点研发计划的重要专项,旨在突破煤炭清洁利用过程中的关键技术难题,实现煤炭资源的高效转化和污染物的有效控制。“煤转化过程中废水资源化利用关键技术”项目的立项,正是顺应这一时代需求,聚焦煤化工废水处理这一关键环节,对于加快国家煤制油气项目绿色发展进程具有重大战略意义。一方面,通过攻克该技术难题,能够实现煤制油气生产过程中典型废水中有价物的高值化回收,提高资源利用效率,降低生产成本;另一方面,有效解决废水处理问题,减少污染物排放,助力改善生态环境,为我国能源产业的可持续发展提供坚实的技术保障,进而提升国家能源战略安全水平。


产学研用协同创新的强大科研团队


国家能源集团宁夏煤业作为项目牵头单位,在煤炭开采、加工及转化领域拥有丰富的实践经验和雄厚的技术实力。此次牵头“煤转化过程中废水资源化利用关键技术”项目,充分发挥了其在产业实践方面的优势,能够将科研成果与实际生产紧密结合,确保项目研究的实用性和可操作性。


联合的8家单位更是各有千秋。中科合成油技术股份有限公司在煤间接液化技术领域处于国内领先地位,其丰富的工程经验和技术积累为项目提供了重要的技术支撑。中国科学院大连化学物理研究所作为我国化学领域的顶尖科研机构,在煤化工相关的催化、分离等技术研究方面成果卓著,将在项目中承担关键技术研发任务。中国科学技术大学、中国矿业大学(北京)、上海交通大学、南京工业大学、郑州大学等高校,汇聚了众多化工、环境、材料等领域的专家学者,他们在基础研究和前沿技术探索方面具有独特优势,为项目注入了创新活力。山东天维膜技术有限公司则专注于膜技术在废水处理领域的应用,其先进的膜材料和技术将为项目的废水处理工艺提供有力保障。


这些来自不同领域的科研力量汇聚在一起,形成了产学研用协同创新的雄厚团队。在项目实施过程中,各单位将充分发挥自身优势,密切合作。高校和科研院所负责基础研究和技术创新,为项目提供理论支持和技术方案;企业则将科研成果进行工程化转化和应用,通过实际生产验证技术的可行性和有效性。这种产学研用深度融合的模式,不仅能够加速科研成果的转化,还能培养一批既懂理论又能实践的复合型人才,为我国煤炭清洁高效利用技术的持续发展奠定坚实的人才基础。


聚焦核心难题的系统性研究与技术攻关


该项目围绕“煤炭清洁高效利用技术”的国家重大需求,针对煤化工废水这一复杂体系,开展系统性研究和技术攻关。项目着重解决煤制油气生产过程典型废水中有价物高值化回收及废水处理中的关键共性技术问题。


在有价物高值化回收方面,科研团队将深入研究废水中各类有价物质的分离、提纯和转化技术。例如,对于废水中含有的酚类、氨氮等有机物,通过开发高效的萃取、吸附和催化转化技术,将其转化为高附加值的化工产品,实现资源的回收利用。同时,针对废水中的重金属离子,研究采用先进的离子交换、膜分离等技术,实现重金属的富集和回收,不仅减少了重金属对环境的危害,还能创造一定的经济效益。


在废水处理方面,项目将致力于研发高效、低成本的废水处理工艺。一方面,优化传统的生物处理、物理化学处理等工艺,提高其对煤化工废水的处理效果和稳定性。例如,通过筛选和培育高效的微生物菌群,提高生物处理系统对废水中复杂有机物的降解能力;采用新型的混凝剂和絮凝剂,改善物理化学处理过程中的固液分离效果。另一方面,积极探索新兴的废水处理技术,如高级氧化技术、膜生物反应器技术等。高级氧化技术能够通过产生强氧化性的自由基,有效分解废水中的难降解有机物;膜生物反应器技术则将膜分离与生物处理相结合,提高废水处理的效率和出水水质。


此外,项目还将注重废水处理过程中的节能减排和智能化控制。通过优化工艺参数和设备选型,降低废水处理过程中的能耗和药剂消耗;开发智能化的废水处理监控系统,实现对废水处理过程的实时监测和自动控制,提高处理过程的稳定性和可靠性。


项目预期成果与对行业的深远影响


随着项目的深入实施,预计将取得一系列丰硕的成果。在技术层面,将攻克一批煤转化过程中废水资源化利用的核心关键技术,形成具有自主知识产权的技术体系。这些技术将在国家煤制油气项目中得到示范应用,显著提高煤制油气生产过程中的废水资源化利用水平,降低废水处理成本,减少污染物排放。


在产业层面,项目的成功实施将带动相关产业的发展。一方面,促进煤制油气产业的绿色升级,提高我国煤制油气项目的市场竞争力;另一方面,推动废水处理设备制造、膜材料研发、化工产品生产等相关产业的技术创新和产业升级,形成新的经济增长点。


从长远来看,该项目的成果将对我国能源产业的可持续发展产生深远影响。通过实现煤转化过程中废水的资源化利用,为煤炭清洁高效利用提供了重要的技术支撑,有助于推动我国能源结构的优化调整,提高能源利用效率,保障国家能源战略安全。同时,减少了煤炭开发利用过程中的环境污染,为建设美丽中国贡献力量。


国家能源集团宁夏煤业牵头的“煤转化过程中废水资源化利用关键技术”项目,承载着我国煤炭清洁高效利用的期望,在产学研用协同创新的强大动力下,正朝着攻克核心技术难题、推动能源绿色发展的目标稳步迈进。相信在不久的将来,该项目将取得令人瞩目的成果,为我国能源产业的可持续发展注入新的活力。(韩一凡)


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