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农药工业园区资源循环利用关键技术开发及应用研究

发展循环经济，提高资源生产力和生态效率，缓解我国资源短缺瓶颈和环境污染约束已经成为一项国家发展战略；化工行业具有高消耗、高污染特征，作为化工行业重要载体的化学工业园逐渐成为区域层面开展循环经济的重点；针对南通经济技术开发区化工园区，研究开发农药化工过程物质减量与循环利用技术以及水资源节约和梯级利用技术；提高资源和能源利用效率，大幅度减少污染物排放，增强生态工业园区的核心竞争力，为我国化工园区的发展提供循环经济新模式。研发成果：1. 以陶瓷膜分离为核心的草甘膦母液资源化技术 针对现有的草甘膦母液膜分离存在的通量小、易衰减以及不能同步资源化等问题，研制了针对该分离体系的膜材料，采用一级超滤膜、二级纳滤膜构建了多级膜分离耦合吸附分离装置  在预处理、分离、浓缩及净化等技术方面获得集成创新 解决了草甘膦母液分离过程中通量低、易衰减等技术难题 实现对草甘膦和盐的同步资源化多极膜分离主要技术指标 草甘膦截留率≥96% 草甘膦母液浓缩倍数≥3 盐纯度达到工业用盐二级标准 实现草甘膦与盐的同步资源化2. PVC母液膜资源化技术 制备了针对PVC母液分离体系的特殊结构的超滤陶瓷膜材料（2~50 nm） 构建了PVC母液超滤膜小试装置 优化了压力、温度、膜通量等操作参数，PVC的单步分离效率达95%3. 新型水处理药剂：高纯度ClO2先进制备技术 攻克了二氧化氯制备技术难题，开发了一种高纯度二氧化氯绿色制备集成新技术，填补了国内空白 发明了用过氧化氢配以适量氯离子的复合还原催化技术 创造性地采用双釜串联、梯级反应强化技术 发明了具有耦合作用的平衡管和排液管技术 上述技术的突破与创新提高了二氧化氯的品质与发生器的安全性，拓宽了二氧化氯的应用领域 4. 高纯度ClO2发生装置  高纯度ClO2制备技术主要技术指标 产品纯度从现有技术的60％～95％提高到99.9％ 原料转化率从现有技术的85％～95％提高到99.5％ 生产成本低，约为现有亚氯酸钠法的1/3，较同类氯酸钠法下降约10% 三废量少，废液量约为现有技术的1/2~2/3 安全性好，集成应用负压操作、自动连锁控制与报警技术5. 新型水处理药剂：高纯度ClO2工业化应用情况 经江苏省产品质量监督检验研究院检测，本技术各项技术指标大大优于相关国家标准质量指标 科技成果鉴定表明：本技术填补了国内空白，技术总体上达到国际先进水平，用该技术制备的二氧化氯纯度国际领先 形成四项国家专利（三项授权，一项公开，两项被欧洲专利局收录） 该技术的成套设备成功应用于废水处理、循环水杀菌灭藻、饮用水消毒等领域，设备运行稳定、效果良好含氰废水处理工程 6. 工业冷却水闭路循环与节水减排技术 针对目前工业循环冷却水存在的滋生菌藻、管道腐蚀、换热效率降低、产生浓缩污水以及大量补充新鲜水等缺点，研究开发了冷却水零排放循环新技术 在多级循环冷却水技术、热管技术以及腐蚀与防护等技术方面形成集成创新 研究开发了一级循环系统中工艺设备和工艺条件的优化技术、小温差高通量热管换热器、绿色高效缓蚀剂与杀菌剂 实现了一级循环闭路循环、优质水与低质水分级联用以及循环冷却水零排放7. 循环冷却水闭路循环技术主要技术指标 一级循环冷却水系统高效稳定运行六年以上：碳钢换热器管壁的腐蚀速度<0 .05 mm/a；铜合金和不锈钢的腐蚀速度<0.0005 mm/a ；工艺冷却面污垢热阻值<1×10-4 m2hc/kcal 小温差高通量热管换热器体积≤Φ2.0m×25m 二级循环系统废水达标排放或回用

南京工业大学 2021-04-13