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湖州森诺环境科技有限公司是一家专业从事PTFE高性能膜蒸馏器研制开发、工程运用及系统集成的国家高新技术企业。公司基于膜材料研发生产和膜蒸馏的终端运用，建立了完善的产业链，其主要用于生活垃圾焚烧飞灰资源化利用、重金属废水废渣资源化利用及高盐废水处理等领域。目前公司拥有湖州森诺氟材料科技有限公司、湖州诺森环保装饰有限公司两家全资子公司，分别致力于膜材料的研发、生产与应用及膜组件的研发、生产及应用。2016年9月公司凭借“PTEF高效膜蒸馏技术组合工程化应用”项目获得了第十八届全国科技工作者创新创业大赛金奖。项目简介膜蒸馏与固相催化热解协同无害化处置垃圾焚烧飞灰技术是在森诺已经成功研发的垃圾焚烧飞灰技术基础上的又一创新性突破。采用膜蒸馏技术及固相催化热解脱毒脱氯技术对垃圾飞灰进行协同处置，该技术不仅解决了飞灰固化填埋中土地紧张、重金属危废渗漏等迫在眉睫的现实难题，突破了水泥窑协同处置受水泥行业以及地域政策的限制，在确保无害化的前提下，全面考虑资源循环再利用，实现垃圾焚烧飞灰的真正无害化处置和资源化利用。一、项目背景及总体思路随着社会经济的发展，城市化过程加剧，我国很多大中城市遭遇“垃圾围城”的困扰。虽然我国很多大中城市使用垃圾焚烧技术可以帮助城市垃圾减量，但垃圾焚烧后会对环境产生污染，其中主要的污染是焚烧后产生的飞灰。飞灰是三重污染物含有大量的重金属，高氯离子和二噁英会造成严重的污染事故，危害居民健康，世界各国都将飞灰列为危险废物。飞灰的处理和处置是一个必须解决的问题。控制生活垃圾焚烧“最后一公里”污染的重点应该转向飞灰处理，否则将为我国固体废物环境管理埋下一颗“定时炸弹”。目前现有的垃圾焚烧飞灰传统处理方式主要有稳定化/固化填埋和水泥窑协同处置两种。稳定化/固化填埋是根据危废处置标准，将飞灰进行水泥固化后在危废填埋场进行填埋。这种方式听起来比较安全，但也存在以下问题：1. 固化工艺增容比超过2倍，安全填埋过程土地消耗大，填埋成本高；2. 剧毒重金属和二噁英仍然存在，渗漏情况也难以遏制，环境风险并未消除。水泥窑协同处置的处理方式是森诺的垃圾飞灰处理一代工艺，它将飞灰进行一系列化学、物理预处理后，投入水泥窑中煅烧，将有害物质消除后直接作为水泥生产原料进行再加工。环境风险基本消除，但也存在一些劣势：1、必须由水泥窑协同处置，地域局限性大，同时受水泥行业影响较大；2、处理价格高达1580元/吨，“处置飞灰的收入和成本几乎持平”。森诺是国内首家规模化生产膜蒸馏组件的公司，根据公司在PTFE高性能膜新型材料及其衍生产品的研发战略，开创了膜蒸馏技术多项工业化的运用，其中首创将膜蒸馏技术应用到垃圾飞灰无害化处理中。建立了国内行业首家院士专家工作站，同时与北京理工大学合作研发了固相催化热解脱毒脱氯技术，利用特殊的钙基、铁基、铝基等高效矿物作为催化剂，在300400 ℃之绝氧氛围中诱导二噁英固相脱氯，最终通过除重金属、蒸发浓缩等一系列工艺，化害为利、变废为宝，实现资源化利用。二、技术创新内容： 1、垃圾飞灰膜蒸馏预处理工艺膜蒸馏技术是一种非等温的物理分离技术，以疏水性多孔膜两侧的蒸汽压差为推动力，使热侧蒸汽分子穿过膜孔后在冷侧冷凝富集，可看作是膜过程与蒸馏过程的集合。作为一种新型的高效分离技术，与传统的蒸馏以及反渗透过程相比，具有许多优点，如设备所需体积小；较低的操作温度和压力；对不挥发性组分100%的理论截留率；良好的化学稳定性；可与其他分离过程相整合；可处理分离热敏性物质和高浓度废水等。2、垃圾飞灰固相脱毒脱氯技术及资源化利用 首先采用固相催化技术去除二噁英，脱除率达到90%以上，二噁英残留浓度低于10ngTEQ/kg；去除二噁英的飞灰经过多级逆流漂洗，以固液比1：3的比例将飞灰中的99%以上的盐分洗入水中。高盐废水脱盐后的泥渣可以综合利用，做成免烧陶粒。能够更大程度的做到飞灰资源化的再利用。飞灰经过多级逆流漂洗后进行除重金属工艺，重金属直接进入危废填埋场，去除重金属的溶液进入森诺高能膜蒸馏系统进行组合膜法浓缩，蒸馏水可以回用，最后结晶出纯度达到工业盐标准的氯化盐，可作为工业盐资源化利用。工艺流程图： 三、主要创新点:（1）利用特殊的钙基、铁基、铝基催化剂，诱导二噁英固相脱卤，使二噁英脱除率超过90%，二噁英残留浓度低于10ngTEQ/kg。（2）采用特殊促溶方法及科学的套洗工艺，将水洗比控制在1:3大大减少了水的消耗量，漂洗后氯离子含量低于1%；(3）通过电絮凝工艺产生的静电吸附作用，把重金属富集到絮凝体中，配合束胶强化工艺，将重金属去除； (4）混合盐过饱和液进行多级固液分离后对析出的固相进行真空洗涤除杂，产出较高纯度的工业级钠盐和钾盐产品；（5）此工艺系统实现焚烧飞灰的全循环、全利用、近零排放；四、知识产权及获奖情况1、 森诺坚持以科技创新引领企业发展，截至目前已申请专利40项，授权18项，其中发明专利1项。序号 专利名称 专利号 类型1 一种常压抗污堵节能型膜蒸馏器 ZL2014204658824 新型2 一种去极微量杂盐系统 ZL201520644040.X 新型3 一种涂料废水处理装置 ZL201520572040.3 新型4 一种膜蒸馏浓缩系统 ZL201520646495.5 新型5 一种纳滤和反渗透预浓缩系统 ZL201520648367.4 新型6 一种垃圾飞灰水泥窑协同处置及水资源化利用系统 CN201520643657.X 新型7 一种垃圾飞灰水泥窑协同处置系统 CN201520646480.9 新型8 一种混凝沉淀去除重金属系统 CN201520646191.9 新型9 一种微生物驯化器 CN20150925591.3 新型10 一种煮茧水蚕丝蛋白浓缩再回收系统 CN201520807915.3 新型11 一种采用真空式膜蒸馏系统浓缩稀盐酸的系统 CN201520807207.X 新型12 一种垃圾焚烧飞灰三级水洗脱盐系统 CN201520645649.9 新型13 一种飞灰脱盐水洗装置 CN201620132934.5 新型14 一种不锈钢酸洗废水处理装置 CN201620076568.6 新型15 一种污泥重金属资源化提取系统 CN201620489224.8 新型16 一种多孔膨化聚四氟乙烯管式膜 CN201420605630.7 新型17 一种垃圾飞灰除二噁英装置 CN201620580493.5 新型18 一种用于平板式mbr的聚四氟乙烯超微水过滤膜及其制备方法 CN201310308767.6 发明2、2016年9月森诺获得了第十八届全国科技工作者创新创业大赛金奖。3、2016年获得国家高新技术企业称号。综上所述，膜蒸馏与固相催化热解协同无害化处置垃圾焚烧飞灰技术从资源化利用和环境影响两方面加以考虑，既考虑了焚烧飞灰资源化利用的可行性，在经济成本与环境保护中找到最佳平衡点，又要使焚烧飞灰处理产物的环境特性达到所限定的标准。在确保无害化的前提下再考虑资源综合利用，实现了垃圾焚烧飞灰处理的革命性创新，有效延长城市垃圾填埋增长的需求，有利于可持续社会化服务。是未来飞灰综合处理和处置技术的发展方向。