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未来水资源管理和技术展望

工业水资源管理领域并不存在那种“拿来就用”的管理方案。每个具体的行业、应用和地点都需要采取定制战略。以工艺水循环处理为基础的水资源循环利用方案通常只有在污染程度较低以及水处理成本相对廉价时才可行。对于高度污染和/或含有化学和物理性质非常分散物质的水流,水循环利用方案的效能就会较低。水循环利用方案的基本前提要求就是确立高效水资源管理系统,将本质上较容易循环利用的水流与那些不太合适循环利用的水流区分开来。绝大多数这种内部循环利用过程均布置在源头处或附近,这是因为源头处的水流成分复杂度尚且受到一定限制,采用添加剂处理技术时所花费的工程量和成本也能降至最低。

 

 

零液体排放是未来模式吗?

 

如果,与尽量净化水流然后排放的方式不同,完全消灭水流排放是不是更为合理呢?消除生产废液(零液体排放)目前已引起极大的争议。目前全球已有400家工厂运行着这种处理方案,而采用方案的动机存在在很大的不同,例如,消除对当地水资源供应的依赖性,特别是在水资源稀缺的地区,以及为了应对严格的废液盐浓度监管,回收可利用利用物质或提升企业形象。

 

 

经验表明,零液体排放工厂的审批流程经常更为简便和快速,这本身即是一个富有吸引力的优势。但是,零液体排放技术在处理残余浓缩液方面尚存在一些问题。一般而言,大家更倾向于选择水资源供应丰富的厂址,而不去承担高能耗的零液体排放生产所带来的种种负担。 因此,专家们正寄希望于水资源管理和能源管理的更密切地结合。

 

 

回收能源和可复用物质

 

工艺流程中的水总是含有浓度不定的污染物质,如果某种物质可以重复使用,则回收利用不仅有助于保护环境,还具有经济上的效益。

 

 

法国创业公司Magpie Polymers开发了一种高效过滤方法,能够捕获哪怕微量存在的各种可复用物质。这种方法采用了以聚合物珠体制成的不同过滤器,可回收金属能够与这些珠体形成选择性化学结合。这项技术已经在几家欧洲公司部署,用于滤取微量重金属。

 

 

化学集团公司Lanxess与提供了用于回收可复用物质的技术。这种方法采用了离子交换器作为废水流和工艺电解液精细纯化的选择性吸附器。这种吸附器可以选择性地从盐溶液当中捕获重金属和其他物质,诸如硼酸、铬盐盐、砷酸盐、氟化物和氨。

 

 

目前为止,还极少有人将废水作为热源来利用。过去,利用这种能源的可能性极低,其中一项限制因素就是热泵存在65℃的流体温度限制。Ochsner公司正在推广高温热泵产品,其流体温度可高达100℃,开启了一扇通向全新工业和商业热泵应用的大门。

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