2023年第11期科技资讯

重金属污染综合解决方案提供商

赛恩斯环保

Science Environmental

科技资讯

企业文化

2023年第11期

科技资讯

2023年11月 第11期

经营理念：

   持续满足客户需求

企业目标：

   重金属污染防治领域的领航者

核心价值观：

   艰苦奋斗  共创共享

企业精神：

   专业 创新 务实 高效

人才理念：

   人品第一  德才兼备

政策法规

目录

CONTENTS

· 事关知识产权，发布会权威消息

· 第三轮第一批中央生态环境保护督察全部实现督察进驻

· 一文了解环境领域大咖 | 5名涉环境领域专家增选为中国工程院院士

热点资讯

· 国家发展改革委、财政部《关于规范实施政府和社会资本合作新

  机制的指导意见》发布！

· 一图读懂 | 国家碳达峰试点建设方案

· 【图解】长沙市全力建设全球研发中心城市人才政策十条（试行）

· “双碳”背景下的水务行业可持续发展前景探析

· 低温蒸发技术在工业废液处理中应用现状及发展趋势

市场动态

行业创新

· 一种新型复合膜助力盐湖提锂技术取得新进展

· 科研分享 | 钢渣碳化技术研究进展

01

07

09

11

16

18

25

29

35

37

（四）优先选择民营企业参与。要坚持初衷、回归本源，最大程度鼓励民营企业参与政府和社会资本合作新建（含改扩建）项目，制定《支持民营企业参与的特许经营新建（含改扩建）项目清单（2023年版）》（以下简称清单，见附件）并动态调整。

一、准确把握新机制的总体要求

1

国家发展改革委、财政部《关于规范实施政府和社会资本合作新 机制的指导意见》发布！

政策法规

导读：2023年以来，各地的PPP项目基本停摆，财政部PPP中心项目库暂停入库，很多已定招标时间表的PPP项目也陷入僵局，社会各方都在密切关注着PPP政策的下一步动向。11月8日，国务院办公厅转发了国家发改委、财政部《关于规范实施政府和社会资本合作新机制的指导意见》的通知（国办函〔2023〕115号）（下称《指导意见》），对PPP工作的下一步规范提出明确指导意见。

 1

 2

《指导意见》的最大亮点，是针对前一阶段PPP工作暴露出来的问题给出了新的“药方”。例如，针对地方政府隐性债务高企的现象，《指导意见》规定，要聚焦使用者付费项目，明确收费渠道和方式，不能因为采用PPP模式额外新增地方财政未来支出责任。

而针对PPP实施过程中走样，参与主体由民企逐渐演变为国企、央企为主的现象，《指导意见》也规定，要坚持初衷、回归本源，最大程度鼓励民营企业参与PPP项目。

像是垃圾固废处理和垃圾焚烧发电项目这样市场化程度较高、公共属性较弱的项目，应由民营企业独资或控股；而像污水处理、污水管网这样公共属性较强的项目，民营企业股权占比原则上也不低于35%。

（一）聚焦使用者付费项目。政府和社会资本合作项目应聚焦使用者付费项目，明确收费渠道和方式，项目经营收入能够覆盖建设投资和运营成本、具备一定投资回报，不因采用政府和社会资本合作模式额外新增地方财政未来支出责任。政府可在严防新增地方政府隐性债务、符合法律法规和有关政策规定要求的前提下，按照一视同仁的原则，在项目建设期对使用者付费项目给予政府投资支持；政府付费只能按规定补贴运营、不能补贴建设成本。除此之外，不得通过可行性缺口补助、承诺保底收益率、可用性付费等任何方式，使用财政资金弥补项目建设和运营成本。

（二）全部采取特许经营模式。政府和社会资本合作应全部采取特许经营模式实施，根据项目实际情况，合理采用建设—运营—移交（BOT）、转让—运营—移交（TOT）、改建—运营—移交（ROT）、建设—拥有—运营—移交（BOOT）、设计—建设—融资—运营—移交（DBFOT）等具体实施方式，并在合同中明确约定建设和运营期间的资产权属，清晰界定各方权责利关系。

（三）合理把握重点领域。政府和社会资本合作应限定于有经营性收益的项目，主要包括公铁路、民航基础设施和交通枢纽等交通项目，物流枢纽、物流园区项目，市政项目，城镇污水垃圾收集处理及资源化利用等生态保护和环境治理项目。

（七）严格审核特许经营方案。对拟采取特许经营模式实施的项目，项目实施机构应参照可行性研究报告编写规范，牵头编制特许经营方案，并比照政府投资项目审批权限和要求，由有关方面履行审核手续，以合理控制项目建设内容和规模、明确项目产出（服务）方案。在审核特许经营方案时，要同步开展特许经营模式可行性论证，必要时可委托专业咨询机构评估，提高可行性论证质量。

二、规范推进建设实施

政策法规

市场化程度较高、公共属性较弱的项目，应由民营企业独资或控股；关系国计民生、公共属性较强的项目，民营企业股权占比原则上不低于35%；少数涉及国家安全、公共属性强且具有自然垄断属性的项目，应积极创造条件、支持民营企业参与。对清单所列领域以外的政府和社会资本合作项目，可积极鼓励民营企业参与。外商投资企业参与政府和社会资本合作项目按照外商投资管理有关要求并参照上述规定执行。

 3

 4

（五）明确管理责任分工。国家发展改革委要牵头做好特许经营模式推进工作，切实加强政策指导。地方各级人民政府要切实负起主体责任，规范推进本级政府事权范围内的特许经营项目。

（八）公平选择特许经营者。项目实施机构应根据经批准的特许经营方案，通过公开竞争方式依法依规选择特许经营者（含特许经营者联合体，下同）。应将项目运营方案、收费单价、特许经营期限等作为选择特许经营者的重要评定标准，并高度关注其项目管理经验、专业运营能力、企业综合实力、信用评级状况。根据国家有关规定和项目建设投资、运营成本、投资回收年限等，合理确定特许经营期限，充分保障特许经营者合法权益。特许经营期限原则上不超过40年，法律法规另有规定的除外。

（六）稳妥推进新机制实施。把握好工作力度、节奏，2023年2月政府和社会资本合作项目清理核查前未完成招标采购程序的项目，以及后续新实施的政府和社会资本合作项目，均应按照本指导意见规定的新机制执行，

（九）规范签订特许经营协议。项目实施机构与特许经营者应在法律地位平等、权利义务对等的基础上签订特许经营协议。特许经营协议应明确项目实施范围、产出（服务）质量和标准、投资收益获得方式、项目风险管控、协议变更、特许经营期限等内容，约定双方的权利、义务和责任。

（十一）做好项目建设实施管理。特许经营者应做深做实项目前期工作，严格按照有关规定优化工程建设方案，合理安排工期，有效控制造价，保障工程质量，做好运营筹备。

（十）严格履行投资管理程序。对政府采用资本金注入方式给予投资支持的特许经营项目，按照《政府投资条例》有关规定履行审批手续；对由社会资本方单独投资的项目，应按照《企业投资项目核准和备案管理条例》有关规定履行核准或备案手续。

三、切实加强运营监管

（十六）加强组织实施。各地区要压紧压实主体责任，完善工作机制，精心组织实施。各有关部门要强化协同联动，明确政策规定，加强实施监管。国家发展改革委要制定特许经营方案编

（十五）建立常态化信息披露机制。项目实施机构应将项目建设内容、特许经营中标结果、特许经营协议主要内容、公共产品和公共服务标准、运营考核结果等非涉密信息，依托全国投资项目在线审批监管平台，及时向社会公开。特许经营者应将项目每季度运营情况、经审计的年度财务报表等信息，通过适当方式向社会公开。

四、加大政策保障力度

政策法规

来源：国务院办公厅

 5

 6

（十三）惩戒违法违规和失信行为。如特许经营者存在违反法律法规和国家强制性标准，严重危害公共利益，造成重大质量、安全事故或突发环境事件等情形，有关方面应依法依规责令限期改正并予以处罚。对提供的公共产品、公共服务不满足特许经营协议约定标准的，特许经营者应按照协议约定承担违约责任。依法依规将项目相关方的失信信息纳入全国信用信息共享平台。

写大纲、特许经营协议范本和实施细则，指导各地区按照新机制要求依法合规、稳妥有序实施政府和社会资本合作项目，并会同有关方面及时修订完善特许经营相关制度文件，营造良好制度环境。

（十四）规范开展特许经营协议变更和项目移交等工作。在特许经营协议有效期内，如确需变更协议内容，协议当事人应在协商一致的基础上依法签订补充协议。对因特许经营协议引发的各类争议，鼓励通过友好协商解决，必要时可根据争议性质，依法依规处理解决。

（十七）做好要素保障和融资支持。支持在不改变项目地表原地类和使用现状的前提下，利用地下空间进行开发建设，提高土地使用效率。支持依法依规合理调整土地规划用途和开发强度，通过特许经营模式推动原有资产改造与转型，提高资产利用效率。探索分层设立国有建设用地使用权，支持项目依法依规加快办理前期手续。鼓励金融机构按照风险可控、商业可持续的原则，采用预期收益质押等方式为特许经营项目提供融资支持。积极支持符合条件的特许经营项目发行基础设施领域不动产投资信托基金（REITs）。

（十八）支持创新项目实施方式。鼓励特许经营者通过技术创新、管理创新和商业模式创新等降低建设和运营成本，提高投资收益，促进政府和社会资本合作项目更好实施。特许经营者在保障项目质量和产出（服务）效果的前提下，通过加强管理、降低成本、提升效率、积极创新等获得的额外收益主要归特许经营者所有。鼓励符合条件的国有企业通过特许经营模式规范参与盘活存量资产，形成投资良性循环。

2

一图读懂 | 国家碳达峰试点建设方案

政策法规

 7

 8

来源：国家发展改委会

政策法规

 9

10

3

【图解】长沙市全力建设全球研发中心城市人才政策十条（试行）

来源：K创联盟

一是加强技术赋能，帮助民营企业找到好的投资项目。

推动高校、科研机构与民营企业精准对接，加强专利技术供给，帮助企业开发新的产品，增强在制造业领域投资的信心。目前还在进一步组织高校和科研机构盘活存量专利，并通过大数

1

事关知识产权，发布会权威消息

热点资讯

导读：国务院新闻办公室11月8日举行国务院政策例行吹风会，请国家知识产权局、中央宣传部版权管理局介绍加快推进知识产权强国建设、有效支撑创新驱动发展有关情况。

11

12

一、国务院常务会议审议通过《中华人民共和国专利法实施细则（修正草案）》，此次细则修改主要涉及哪些方面？

一是贯彻落实党中央、国务院关于加强知识产权保护的决策部署，进一步提升我国专利创造、运用、保护、管理和服务水平。二是依照修改后的专利法细化、完善相关制度，维护专利制度的一致性、稳定性。三是与加入的相关国际条约做好衔接，积极落实国际条约义务、进一步融入国际规则。

具体而言，修改主要涉及五个方面：一是完善专利申请制度，便利申请人和创新主体；二是完善专利审查制度，提高专利审查质量；三是加强专利行政保护，维护专利权人合法权益；四是加强专利公共服务，促进专利转化运用；五是新增外观设计国际申请特别规定，加强与海牙协定的衔接。

二、围绕知识产权赋能民营制造业发展，采取了哪些措施？

据、人工智能技术，按照制造业产业细分领域向民营企业匹配推送专利技术，促成专利技术供需对接和转移转化。

面向民营企业建立从技术研发，到产品制造，再到市场经营的全链条知识产权保护机制，切实保护民营企业的知识产权，让民营企业敢于投资、安心经营。持续完善知识产权快速协同保护体系和维权援助网络，为民营企业提供便捷、高效、低成本的维权渠道。目前，目前，国家知识产权局已在全国布局建设了103家国家级知识产权保护中心和快速维权中心，涵盖高端装备制造、新一代信息技术、新能源新材料、生物医药等多个制造业领域，备案企业超过12万家。

三是加大融资支持力度，助力解决民营企业融资难题。

与国有大型银行密切合作，协调推出知识产权金融产品，切实加大对民营制造业企业的知识产权融资支持力度。今年前三季度，全国专利商标质押融资额达4950.3亿元，同比增长52.9%。其中，融资金额1000万元以下的普惠性质押项目占71.6%，惠及中小企业1.8万家，同比增长41.7%。

三、知识产权保护是塑造良好营商环境的重要方面，国家知识产权局如何强化知识产权的全链条保护？

一是持续加强立法修法，强化法治保障。及时修订完善知识产权法律制度，填补知识产权立法空白，细化各项制度规定。特别是加快建立面向新领域新业态的知识产权保护规则，为开辟产业发展新赛道奠定坚实制度基础。

六、是知识产权国际合作交流不断深化。推动世界知识产权组织在华设立中国办事处和上海仲裁与调解中心，合作建设101家技术与创新支持中心。持续深化“一带一路”、中美欧日韩、金砖国

四、深入实施知识产权强国战略，有力支撑创新驱动发展，国家知识产权局做了哪些工作？

热点资讯

二是提升审查质量效率，加强源头保护。提升知识产权授权的及时性和权利的稳定性，夯实知识产权保护的源头基础。

13

14

三是促进工作衔接配合，加强协同保护。加强行政保护与司法保护的衔接，促进行政执法标准和司法裁判标准执行一致，完善诉调对接机制，既发挥好行政保护便捷、高效、低成本的优势，又发挥好司法保护权威性、终局性作用。

一是知识产权制度体系不断完善。新修订的专利法、商标法、著作权法顺利实施。专利法实施细则修正草案通过国务院常务会议审议。大数据、人工智能、基因技术等新领域新业态的专利审查政策标准持续完善。

二是知识产权大国地位牢固确立。截至2023年9月，我国有效发明专利和商标拥有量分别达到480.5万件、4512.2万件；2022年著作权年登记量达635.3万件。PCT国际专利申请量连续4年位居世界第一。我国在世界知识产权组织发布的《全球创新指数》报告中的排名达到第12位，拥有的全球百强科技创新集群数量首次跃居世界第一。

四是压实各方保护责任，强化社会共治。引导行业和企业认真履行知识产权保护社会责任，推动知识产权领域诚信体系建设，加强对严重违法失信行为的联合惩戒。开展形式多样的知识产权普法宣传，增强全社会尊重和保护知识产权的意识。

五是适应侵权新的特点，加强技术支撑。加强知识产权信息化、智能化基础设施建设，强化互联网、人工智能、大数据等信息技术在知识产权审查和保护领域的应用，推动知识产权保护线上线下融合发展、一体推进。加强知识产权保护国际合作，推动国内国外同等保护。

目前，围绕加强全链条保护，国家知识产权局还在会同相关部门加快制定《知识产权保护体系建设工程实施方案》，从知识产权保护全链条、全过程、全要素出发，强化整体设计，完善大保护工作格局，进一步织牢织密知识产权保护网，助力营造更好的创新环境和营商环境。

三是知识产权转化运用持续加强。制定实施《专利转化运用专项行动方案（2023-2025年）》，专利开放许可等制度加快落地。专利密集型产业和版权产业增加值占GDP的比重分别达到12.44%、7.41%，有力促进了经济高质量发展。

四是知识产权保护力度不断加大。建立高标准侵权惩罚性赔偿制度，布局建设了103个国家级知识产权保护中心和快速维权中心，启动建设国家知识产权保护示范区。

五是知识产权公共服务便利化水平明显提升。启动实施知识产权公共服务普惠工程，专利、商标电子申请率均超99%，作品著作权登记和计算机软件著作权登记实现网上办理。知识产权公共服务机构实现省级层面全覆盖。知识产权基础数据实现“应开放尽开放”。

中央生态环境保护督察是习近平总书记亲自谋划亲自部署亲自推动的重大体制创新和重大改革举措，是贯彻落实习近平生态文明思想的硬招实招和制度保障。习近平总书记在督察每个关键环节、每个关键时刻，掌舵定向、引领前行，作出一系列重要指示批示，充分肯定督察取得的成效，强调要坚持严的基调，狠抓督察发现问题整改，继续发挥督察利剑作用。

五、如何持续推动知识产权公共服务产品供给多元化、服务智能化？

热点资讯

15

16

家、中国-东盟、中国-中亚、中非等多双边知识产权合作。推动实现244个中欧地理标志产品互认互保。完成《区域全面经济伙伴关系协定》（RCEP）知识产权相关内容履约。

2023年11月22日下午，中央第四生态环境保护督察组督察甘肃省动员会在兰州召开。至此，第三轮第一批5个中央生态环境保护督察组全部实现督察进驻。

来源：中国政府网

四是统筹指导地方集约化建设知识产权数字公共服务平台。

2

第三轮第一批中央生态环境保护督察全部实现督察进驻

热点资讯

在进驻动员会上，各督察组组长指出，以习近平同志为核心的党中央高度重视生态文明建设和生态环境保护，把生态文明建设作为统筹推进“五位一体”总体布局和协调推进“四个全面”战略布局的重要内容，推动我国生态文明建设和生态环境保护发生历史性、转折性、全局性变化。今年7月，习近平总书记出席全国生态环境保护大会并发表重要讲话，全面总结我国生态文明建设取得的举世瞩目的巨大成就，深刻阐述新征程上推进生态文明建设需要处理好的重大关系，系统部署全面推进美丽中国建设的战略任务，明确要求坚持和加强党对生态文明建设的全面领导，进一步深化和拓展了我们党对生态文明建设的规律性认识。

根据工作安排，第三轮第一批中央生态环境保护督察进驻时间为1个月。进驻期间，各督察组分别设立专门值班电话和邮政信箱，受理被督察地方生态环境保护方面的来信来电信访举报，受理举报电话时间为每天8:00—20:00。督察组全体成员将严格执行纪律要求，接受被督察地方和社会监督。在后续工作中，将严格落实中央有关要求，进一步为基层减负，简化程序、优化流程，不断提高督察工作的精准性、针对性，确保有序有效完成督察任务。

热点资讯

17

18

做好中央生态环境保护督察，要将贯彻落实习近平生态文明思想作为重大政治任务，把习近平总书记重要指示批示落实情况作为重中之重，坚持以人民为中心，坚持服务大局，坚持系统观念，坚持问题导向和严的基调，坚持精准科学依法，统筹经济发展、民生保障和生态环境保护。督察将重点关注党中央、国务院关于生态文明建设重大决策部署落实情况；加快发展方式绿色转型、推动高质量发展情况，坚决遏制“两高一低”项目盲目上马和淘汰落后产能情况；区域重大战略实施中的突出生态环境问题；重大生态破坏、环境污染、生态环境风险及处理情况；环境基础设施建设和运行情况；此前督察发现问题整改情况；人民群众反映突出的生态环境问题；生态环境保护“党政同责”“一岗双责”落实情况等。

11月22日，中国工程院公告中国工程院2023年院士增选当选院士名单，中国工程院2023年院士增选共选举产生74位中国工程院院士。其中环境与轻纺工程学部8人，包括笪良龙、黄和、金征宇、沈学顺、孙以泽、汪华林、余刚、俞汉青。其中5名增选院士涉猎研究环境领域，包括笪良龙、沈学顺、汪华林、余刚、俞汉青。北极星环保网特整理该5人相关资料：

3

一文了解环境领域大咖 | 5名涉环境领域专家增选为中国工程院院士

热点资讯

来源：生态环境部

笪良龙，55岁，现任海军潜艇学院教授，专业技术大校军衔，是我军海洋水声环境工程专家，全军优秀共产党员。曾被海军推荐为军队高层次科技领军人才培养对象，新世纪百千万人才工程国家级人选，入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”，获中国人民解放军杰出专业技术人才奖。

30多年来，笪良龙为保障水下国防安全核心利益，长期在一线从事海洋环境效应等相关海洋技术研究、装备建设和人才培养任务。主持研制系列海洋环境效应装备，打破国外技术垄断和封锁，主持研制某型水下滑翔机，实现我国某水下装备“0到1”的突破。其参与并完成了数十项重大科研项目，同时发表众多高质量论文。

笪良龙曾获2021年度山东省科学技术最高奖。

笪良龙

汪华林，现任华东理工大学资源与环境工程学院院长，兼任国家烟气脱硫工程技术研究中心主任，“污染物减排与资源化”科技部重点领域创新团队负责人。汪华林以第一完成人获国家科技进步二等奖2项、国家技术发明二等奖1项。在2007年，他就以“石油焦化冷焦污水封闭分离成套技术与应用”获国家科技进步二等奖；

热点资讯

19

20

沈学顺，科技部重点领域创新团队负责人、国家气象创新工程及中国气象局天气气候一体化模式重点创新团队首席科学家、中国气象学会数值预报专业委员会主任，专注于我国数值预报科技创新，是该领域的学科带头人，在气象核心科技自立自强方面发挥了领军作用。

沈学顺在非静力模式基础算法、同化关键技术、区域高分辨率和全球中期数值预报方法、天气气候一体化模式研究等方面取得系统性创新成果。其主持构建了我国自主、完备的数值天气预报科学与工程技术体系，主持建立了国家区域/全球一体化数值天气预报业务系统（GRAPES）。GRAPES在中央气象台、全国各省（自治区、直辖市）和地市气象台全面常态化应用，是中国气象局成为世界气象中心的最主要依据，推动我国数值预报科研和业务迈入国际先进行列。

沈学顺的研究成果先后获得两项国家科技进步二等奖，两项省部级一等奖及1项省部级二等奖。

沈学顺

汪华林

2009年，以“含硫含碱废液过程减排新技术及在化工行业中应用”，获国家科技进步二等奖；2014年，以“重大化工装置中细颗粒污染物过程减排新技术研发与应用”，获国家技术发明二等奖。

汪华林1995年博士毕业于华东理工大学机械工程系，近30年来，他始终坚守科研一线。他长期聚焦物理法环境污染物源头控制及资源化研究，发现了三维旋转湍流场中颗粒物高速自转现象及规律，主持研发了以旋流自转为核心的工艺流程和装备样机，实现了颗粒旋流自转从现象发现到工程应用的突破。如今，相关科研成果还服务于国家燃油质量升级的重点工程、海洋油气开发的国家能源安全战略中的环境保护。此外，相关环保技术和高端装备还推广应用到文莱、哈萨克斯坦、苏丹等“一带一路”国家。

余刚

余刚，1965年2月出生于湖北省宜昌市。1986年获南京大学化学系有机化学学士学位，1989年获南京大学环境科学系环境化学硕士学位，1992年获得中国科学院生态环境研究中心环境化学博士学位。2011-2013年担任环境学院院长。2022年担任北京师范大学环境与生态前沿交叉研究院院长。兼任国家履行《斯德哥尔摩公约》工作协调组和国家履行《汞公约》工作协调组专家委员会主任、新污染物治理专家委员会委员、中国城市科学研究会副理事长兼秘书长、中国环境科学学会持久性有机污染物专业委员会主任。

主要从事持久性有机污染物、药物和个人护理品、环境内分泌干扰物等新污染物控制理论、技术和战略研究，在排放源和环境污染特征、控制原理与技术、国家控制战略与国际履约支撑等方面取得了系列创新性研究成果。

热点资讯

21

22

来源：北极星环保网

俞汉青，男，1966年10月生，汉族，安徽省无为市人。现任中国科学技术大学环境科学与工程系执行主任、杰出讲席教授。1986年获合肥工业大学化学工程学士学位，1989年获同济大学环境工程硕士研究生学位，1994年获同济大学环境工程博士学位，先后在英国纽卡斯尔大学、新加坡南洋理工大学和香港大学从事研究工作，2001年入选中国科学院人才计划并到校工作。2006年获“国家杰出青年科学基金”资助，2007年入选“长江学者奖励计划”特聘教授，2017年入选“国家特支计划”领军人才。2023年当选中国工程院院士。

俞汉青

一 、水务行业与碳排放紧密相关

导 读：2020年9月，习总书记在第75届联合国大会上郑重提出，“我国CO2排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。水务行业作为能耗较密集的行业，对电力、化学药剂的消耗都直接或间接促使大量温室气体排放。因此,尽快通过技术创新、能源高效清洁利用、智能生产等手段实施低碳变革，降低行业碳排放。同时，建立绿色电力使用渠道,将有助于进一步抵消行业碳排放，赋能产业绿色低碳转型。

俞汉青教授长期开展水污染控制的基础研究、技术研发和实际应用工作，在好氧颗粒污泥废水处理技术、废水处理厂监控/运行、污染物厌氧定向转化技术等方面取得了系列成果。发表论文700余篇，他引总计42000多次，获授权发明专利60多件；成果获国家自然科学二等奖和国家科技进步二等奖各1项，省部级科技/自然科学一等奖6项；曾获全国模范教师、全国先进工作者、全国优秀博士论文指导教师、国务院政府特殊津贴专家等荣誉。

1

“双碳”背景下的水务行业可持续发展前景探析

市场动态

水务行业是指由原水、供水、节水、排水、污水处理及水资源回收利用等构成的产业链,如图1所示。城市水务行业是城市发展、居民生活和工业生产等的基础，其行业上游是原水的获取,水资源获取的形式(地表水、地下水)及水源地的品质情况直接影响供水成本与能耗；行业下游是污水与污泥的处理处置，城镇居民耗水量、节水情况及污水厂工艺技术和智能化管理水平将直接影响污水处理的综合能耗及药剂消耗。

马博雅等通过调研提出，目前对于间接排放方面的研究较为深入，技术方向更明确，相关研究主要集中在节能降耗和污水能源回用两个方面。北京城市排水集团与深圳水务集团两家规模较

市场动态

据数据统计，2020年全国城镇污水处理全过程碳排放量为3 416.0万t CO2，碳抵消量为769.1万t CO2，净排放量为2 646.9万t CO2，全国城镇供水系统碳排放量超过2 200万t CO2。由此可见，水务行业实现碳减排对我国早日实现“碳达峰”“碳中和”有着重要意义。

23

24

1、供水的碳排放

赵荣钦等结合郑州市水源供给情况及相关数据进行分析计算，结果表明，城市依靠地下水开采和南水北调供水的取水系统碳排放值达0.14 kg/m3，制水和输配水过程能源强度分别为0.543 kW·h/m3和0.320 kW·h/m3。依照2020年全国单位火电发电量CO2排放量换算，制水和输配水过程的CO2排放量分别为0.452 kg/m3和0.266 kg/m3，制水过程对碳排放的贡献率更大。

大的水务公司曾分别对污水处理过程温室气体排放情况进行测算，结果表明在污水处理的过程中，因电力消耗导致的间接排放及脱氮过程中产生的氮氧化物直接排放是温室气体排放量的主要组成，占排放总量的80%～90%。

生活污水处理的碳排放形式主要分为直接排放和间接排放。其中，直接排放一般为污水处理过程中，由于水中有机污染物被降解，释放了CO2、CH4和N2O等温室气体，进入大气；间接排放一般为污水处理过程中，所使用的包括电、气和药剂等所折算的碳排放。

2、污水处理的碳排放

二、水务行业碳减排可行性与路径分析

供水过程中的碳排放主要集中在管网输送及处理设备用电、药剂使用，减少药剂消耗、推动节能减排、减少单位能耗碳排放量等措施均有助于实现供水环节的碳减排。

1、供水过程的碳减排可行路径

现代饮用水在加工处理过程中，需经加氯消毒去除大部分微生物，先后经混凝沉降、煤砂滤池、活性炭池的过滤和吸附进行处理。因此，优质的水源地将提供更高品质的原水，其处理过程所消耗的药剂量更低，碳排放更低。强化对水源地的保护,不仅有助于提高生态环境质量,还能够降低净水处理过程中间接碳排放。

提高非化石能源发电量是电力行业实现“碳达峰”的重要途径。研究表明，水厂的能源消耗占到总成本的20%以上，其中包括水泵、风机等在内的关键能耗设备耗能超过总能耗的85%。中电联相关数据表明，2020年和2021年全国全口径非化石能源发电量分别为9.8×108kW和1.11×109kW，分别占到当年总发电装机容量的44.7%与47%。提高水厂用电中非化石能源的比例，可有效降低净水处理过程中的能耗与碳排放。

因此，推动发展供水行业人工智能技术尤为重要，可依托人工神经网络与自我学习能力，预测用水需求并智能化调控设备功率，实时依照水源质量调节工艺确保出水稳定，智能预测水质波动并及时预警等。

对于经处理后达到非饮用水标准的尾水，可在检测后确保其达到相关回用水质要求，用于不与人体直接接触的用水，如用于园区绿化用水、风机冷却循环水及带式脱水机的滤带冲洗水等。

市场动态

少人/无人化水厂是当前现代化水厂发展的主要目标之一，为实现高效、少人工、自动化的设备运行，将电气自动化及人工智能运用于水厂，将有助于提高生产管理效率，保障供水可靠性，降低误差、减少能耗。以苏州吴中水厂为例，该厂通过电气自动化控制系统的应用,实现精准排泥，同时自动化智能加药投加系统使沉淀池出水浑浊度波动减少50%,出水余氯指标波动减少45%。

25

26

与钢铁、有色金属行业等高耗能的行业相比，污水处理系统的能耗因其相对较低，被人们长期忽视，但实际上污水处理也属于能耗密集型行业。通过强化资源再利用、优化污水处理工艺与技术、降低单位用电碳排放等有助于污水厂实现节能减排。

2、排水过程的碳减排可行路径

生活污水的处理技术多种多样，但目前应用广泛、技术成熟的处理技术一般是通过外部添加能源、碳源或药剂对污染物进行降解，此过程会向外界环境排放大量温室气体，减少额外能量、碳源的输入，将有助于降低污水厂碳排放。

图中展示了美国格雷沙姆污水处理厂通过工艺优化提高沼气产量，使用燃气发电机组将可再生沼气热电联产与太阳能发电协同利用，实现能源净零，厌氧发酵池的副产品仍可作为肥料回用于农田。

研究指出，未来可持续的工艺是新型AB工艺，即A段负责高效碳捕获，目的是使污水中的有机物在生物氧化之前被捕获，后

水是人类日常生活和社会发展不可或缺的重要物质资源,污水直排所产生的黑臭水体在厌氧环境中会增加大量碳排放。水务行业的减碳举措既能够直接推进水环境治理环节的碳排放协同控制，又可有效覆盖全行业用水过程的碳减排。“低碳水务”可通过新技术的应用降低单位用电量和药剂投加量，从而减少额外能量和碳源的输入，同时依靠厂区内新能源的使用、副产物能源转化等方式实现供排水行业“碳中和”目标。

国内污水厂的耗电量普遍达0.29 kW·h/m3，相较于美国的污水厂耗电量(0.2 kW·h/m3)而言，该数据显然远超发达国家。通过工艺改进，在降低单位废水处理耗电量的同时，减少的单位电耗碳排放量将有助于降低厂区整体碳排放量。污水厂占地较大、楼层较低，采用太阳能、风能等新能源将有助于减少厂区所用市电需求量(如图所示）。

2.1 明确阶段发展目标,提高从业人员对水务行业实现“碳中和”的共识。需要明确阶段性发展目标，优先减少厂区能耗、物耗,结合技术创新、工艺改良实现“碳达峰”，再进一步通过引入新能源、降低单位水处理碳排放过渡至“碳中和”。

市场动态

续用于能量回收，B段实施低碳新技术(如使用厌氧氨氧化技术减少外加碳源)，进一步去除污水中的污染物。

来源：净水万事屋

27

28

进一步研发净水处理、污水处置过程中的新技术、新设备，提高处理运行效率、减少能耗与药耗、增加能源回收利用比例，积极开发包括太阳能、风能等适用于水务行业的可再生能源，推动工艺过程无人化、处理装置智能化，实现水务行业处理厂稳定运行、节约外能输入、资源再利用，使相关处理过程由能源消耗型转化为能源外溢型，实现“碳中和”运行，促进包括温室气体减排技术在内的研发与应用。

三、总结与建议

1、打造“低碳水务”是迈向水务“碳中和”的必由之路

2、实现水务行业“碳中和”的关键是管理策略与技术创新

全生命周期评价有助于清晰量化各流程中物质流动时碳排放情况，分析碳足迹，评估不同流程、不同技术下厂区温室气体排放潜能。应进一步健全水务行业全链条产品生命周期评价，实现“水源-净水处置-终端用水-污水处置-排水”全过程碳排放评价，为开发绿色低碳水务产品、进一步降低水务行业碳排放提供支撑。

垃圾渗滤液是一种高浓度有机废液，具有COD浓度高、色度高、臭味大、处理难度大等特点。目前采用反渗透技术处理，仍

根据水的沸点随着气压的降低而下降，以使污水在较低的温度下就可以达到沸点开始沸腾。低温蒸发系统主要包括蒸发器、冷凝器、热源供给、压力控制、缓冲水箱、真空泵等部分组成，低温蒸发器是实现沸腾蒸发分离的核心设备。工作过程主要是通过热量交换(热泵循环)为内层蒸发器的废液提供热源，保持内部受热均匀，蒸发器内部压力一般利用真空泵来降低蒸发器内部的气压，废液中的水分在低于70～80 ℃左右就能蒸发为水蒸气，蒸汽经过冷凝器后凝结为冷凝液。蒸发结束后原废液中的各类污染物以固体的形式从残渣排出口排出，如图所示。

市场动态

29

30

一、低温蒸发技术分类及工作原理

1、低温蒸发技术分类

低温蒸发是指运行温度一般低于70～80 ℃的蒸发工艺。其分类按照热源不同分为低温热泵蒸发、余热蒸发、蒸汽加热等方式；按照压力高低可分为低温常压蒸发、减压蒸发、真空蒸发；按照蒸发方式可分为间歇式蒸发、连续式蒸发；按照蒸发器数量可分为单效蒸发、低温多效蒸发。这些蒸发技术在海水淡化、产品提纯、工业废液浓缩减量、达标处理、资源化利用方面均得到一定程度的应用。

2

低温蒸发技术在工业废液处理中应用现状及发展趋势

2、低温蒸发技术基本原理

低温蒸发技术主要成本控制取决于其供热部分，其热源除了图中热泵循环还有锅炉蒸汽直接蒸发、厂矿企业余热利用、电加热、导热油加热等方面，供给热量经过热量交换或直接供热方式将流体进行加热至沸点。蒸发排出的固态残渣根据实际需求和回收成本选择回收再利用或者作为危废进行进一步浓缩处置，一般处置方法有真空离心、压滤、干燥等方法。

工业废液处理目前常用物理化学法、膜处理法、高温蒸馏、生化处理法、低温蒸发法等处理方法。低温蒸发系统优势是系统工艺链非常短，自动化程度高，不加入任何处理药剂，回用效率更高，产生废弃物更少，维护更为方便，在工业废液达标处理、废液浓缩、废液资源化、特种废液处理等方面得到很好的应用。

二、低温蒸发技术的应用现状

2.1  废液浓缩

市场动态

31

32

会产生约占废液处理量20%～50%的高盐、高色度、高COD、难生物降解的RO浓缩液。浓缩液的处理一般采用回炉燃烧和回灌处理方法，但效果不明显、存在处理能耗高的问题。

基于目前垃圾渗滤液浓缩液常用膜浓缩过程存在的不足，有关团队对低温蒸发处理垃圾渗滤液进行了深入研宄，研究结果表明蒸发处理技术处理后水从渗滤液中分离，挥发性有机酸、氨和挥发性烃会随着蒸汽进入冷凝液，无机物、重金属和大部分有机物则会残存在剩余浓缩液中，冷凝液中COD、TDS 与 NH3-N含量均下降，蒸发处理工艺可把渗滤液浓缩到原体积2%～10%左右。陆飞鹏等以渗滤液DTRO浓缩液为研究对象，采用高效低温蒸发技术进行浓水减量化中试，评估了系统减量化效果、运行稳定性和能耗指标，DTRO浓缩液减量化显著，浓缩率可达到67%以上。中试系统运行稳定性好，能耗低，脱盐率达到99.8%以上，产水符合GB/T 19923—2005循环冷却水系统补充水水质要求。

目前工业所产生的危险废液主要有机械加工废液、电镀废液、切削液、清洗废液、荧光废液等废液，其成分常含有《国家危险废物名录》明确规定的成分。目前主要采取方式是交由外委有处置资质的第三方企业处置，如果在外输之前使用低温蒸发的减量化处理后再外委处理，可以大大节省危险工业废液处置费用，也可以大大节约能耗。

低温蒸发技术用于危险废物废液的浓缩减量处理中，废液浓

煤化工废液一般具有COD高、含盐量高、难降解和含毒性物质等特点，部分表面活性剂的特点是亲油性特别强，乳化分散能力强，性质稳定且不易降解。目前一般使用采用格栅、高密度澄清池和多介质过滤器进行除杂处理，利用离子交换装置和螯床树脂装置除去结垢离子，将水解酸化、活性炭、MBR膜生物反应器、臭氧催化氧化串联去除有机污染物，运行超滤和二级反渗透双膜法进行过滤和浓缩，浓缩的母液进行蒸发结晶产生混盐。蒸发系统采用的高温蒸发器串联蒸发，能耗较大，基于煤化工废液成分和反渗透浓缩母液特点，开发和使用低成本的深度处理技术至关重要。

吴佩熹采用低温蒸发联合臭氧催化氧化工艺处理高盐、高有机物污染、成分复杂的难处理精细化工污水，出水 COD≤30 mg/L、总磷≤0.5 mg/L、浊度≤6.0 mg/L、色度接近0,达到国家一级排放标准和回用标准。

2.2  废液减量化及达标处理

缩率达到75%，浓缩液中含杂浓度80%，废液中的污染物得到了很好的去除。

2.3  特种废液处理

低温蒸发在喷漆废液、切削液、废乳化液、精细化工废液、电镀废液等特种废液处理方面也有应用。这些废液由于产生量小、难降解有机污染物含量高、成分复杂、处理难度大的特点，使用物理化学方法、膜处理方法工艺流程冗长，维护维修频繁，处理成本较大。

含铜硝酸废酸和含钛硝酸氢氟酸废酸，采用低温加热使废酸中硝酸或氢氟酸和水挥发成气体，蒸发出的酸气冷却凝结，可形成硝酸或氢氟酸再生酸。王艳凤自行设计负压蒸馏处理装置对废酸进行低温蒸发操作，盐酸回收率达到84.3%,低温结晶得到氯化亚铁晶体，铁盐可以用于制备 PFAC 絮凝剂。实现了含铁盐酸酸洗废液资源化的综合利用。王坚以烟气冶炼制酸工段产生污酸为研究对象，利用低温蒸发浓缩工艺分离回收F、Cl、As 及各有价重金属，实现污酸资源化回收目标的可行性。

喷漆废液其成分含有大量漆物颗粒、悬浮物、表面活性剂、乳化油及有机溶剂等，污水成分复杂，色度变化较大，这些污染物如果不经过妥善处理，实现达标排放，会对环境产生严重污染，采用“盐析-蒸发法”处理喷漆废液，在最佳处理工艺条件下，出水COD大幅度降低，COD去除率为 89.3%。

使用低温蒸发对切削液进行处理，处理后总悬浮物的平均去除率超过99.38%，对油脂类、COD、总氮、总磷、铜和锌的平均去除率分别为99.07%，98.64%，81.28%，99.33%，98.69%和99.79%，结合臭氧处理可以进一步提高对有机污染物的去除率，处理后悬浮物、含油指标、有机物含量、总氮总磷、重金属的含量均达到排放标准要求。

市场动态

来源：新环保圈

33

34

三、存在问题及发展趋势

2.4  废液资源化及利用

低温蒸发在废液资源化利用方面主要用于废酸提纯、重金属回收，一定程度上降低环境污染和实现资源回收利用，符合国家对于环保处理的要求。

目前低温蒸发在工业废液处理、废液浓缩减量化与资源化方面得到了广泛应用，但仍存在效率不高，蒸发速度慢，能耗较大的问题，对于部分清洗废液存在蒸发时泡沫较多，蒸发液会一部分进入到冷凝液中造成处理后废液不达标，针对这些问题未来将开展大量工作进行研究。主要从以下几个方面进行研究。

1、从热源上考虑，低温蒸发技术中热量供给和太阳能、空气源热泵等新技术结合，对于一些处理量小的废液可以进行循环蒸发处理，提高蒸发效率。另一方面充分考虑企业余热或废热利用，低成本地处理高浓度废液，降低能耗。

2、开展与其他预处理技术组合技术研究，根据废液中特征污染物特点有针对性进行组合技术选择，如等离子体预处理、微电解、臭氧催化氧化、膜过滤等技术组合使用，进一步提高处理效果。同时开展有机污染物成分与特性分析，避免泡沫、腐蚀结垢问题的出现，并深入进行废液蒸发机理研究，实现废液减量化、资源化、零排放技术的推广应用。

3、针对高粘度流体设计新型填料蒸发器，优化结构性能，增大传热表面积，提高传热传质效率高，基于非稳态三维气液流动特点分析研究填料蒸发器内的蒸发过程以及蒸发系统整体性能计算，开发设计出高效稳定蒸发器。

1

一种新型复合膜助力盐湖提锂技术取得新进展

行业创新

近日，兰州大学教育部稀有同位素前沿科学中心陈熙萌教授、李湛研究员团队在盐湖卤水战略元素膜分离研究领域取得系列新进展。

相关研究成果先后在国际材料与化学领域期刊《美国化学会志·金》和《纳米快报》上发表。

锂作为重要的不可再生战略资源，在国防工业、新能源、先进制造等领域具有重要地位。目前，我国的锂资源主要存在于盐湖卤水中。传统盐湖提锂技术存在二次污染、成本高、回收率低、选择性差等问题。

来源：工业水处理

35

36

据介绍，该类二维异质结通道可允许小尺寸水合离子的快速通过，同时阻止了较大尺寸水合离子在二维膜层间的快速传输，进而实现了混合体系中多离子之间的超高选择性尺寸筛分，具有较高的工业化应用前景。

“金属有机框架材料/石墨烯异质结构的存在显著提高了膜分离选择性，而聚合物/石墨烯异质结构的存在改善了膜机械强度和稳定性，进而大幅改善了膜的实际应用潜力。”陈熙萌说。

李湛介绍，该技术实现了二维膜材料对于复杂体系中多离子之间的筛分，并阐明了多种离子在二维层间的尺寸限域筛分机理，不但为先进二维膜材料的设计与构筑提供了新思路，也为复杂体系中相似物质之间的高效分离提取提供了一种新技术，同时为盐湖卤水中锂离子的分离提取开辟了一条新路线。

据悉，研究团队还通过研究氧化石墨烯纳米片在涡旋剪切力场中结构组成的动态变化过程，发展出一种更简单的涡旋力场拉伸堆积成膜策略，制备出高选择性、低能耗的超平层间结构的涡旋氧化石墨烯膜，实现了青海茶卡盐湖中锂、钾、镁等离子的选择性高效分离。

自2020年开始，陈熙萌团队致力于开发一种从卤水到高纯锂，再到锂同位素的连续分离提取工艺。研究团队成功设计出一种全新结构的二维异质结复合膜。该膜利用膜层间的限域传输过程，成功实现了在真实盐湖环境中对锂及相关战略元素的分离提取。

图为兰州大学自主研发系列二维膜

（1）热力学分析

在 CO2 及一定湿度养护下，钢渣中的化学成分主要发生下列反应：钢渣碳化的吉布斯自由能为负值，即是一个自发进行的过程，只要提供适宜的环境条件，这个反应就会自行发生，涂茂霞等的试验结论中均证明了此观点。 

涂茂霞等采用热力学 HSC 软件对钢渣碳化过程进行热力学模拟计算，结果发现，以上各化学反应在 700 K 以下自由能 ΔG 均为负值，说明钢渣碳化反应在一般条件下可自发进行。

钢渣是炼钢过程中产生的工业固体废物，近 10年我国累计钢渣排放量达到了 7 亿 t，但综合利用率较低，仅有 20% 左右，而国外发达国 家 已 超 过90%。大量堆存的钢渣不仅会侵占土地，浪费资源，如果排入水中还可能会造成河流淤塞，周边土壤碱化，其中的有害物质还会为人类及其生存环境带来严重危害。

全球气候变暖是全球气候变化的核心热点问题，化石燃料燃烧产生大量的 CO2 导致温室效应的发生，随着人类工农业活动的不断进行，CO2 的排放量 也 逐 年 增 加，2017 年，全球碳排放增长了1．6% 。这不仅会威胁我们的身心健康，也会对人类的生存环境带来严重危害。

钢渣碳化技术是将钢渣置于 CO2 气体环境中，在一定温度湿度及压力条件下进行碳化，CO2 将会以矿物吸收形式固定储存，因此钢渣碳化技术不仅能固化大量的 CO2，还能实现二次资源的有效利用，并由此制备的砖、瓦等建筑材料具有强度高、价格低廉、稳定性好的优点。在钢渣发生碳化作用的同时，新物相的生成具有把体系内的物质结在一起的作用，因而可以制备出性能较好的钢渣碳化制品。

研究者针对此项技术进行了大量的研究: 钢渣种类、粒度不同，碳化能力不尽相同；碳化过程的环境条件不同，所得碳化钢渣制品的强度也不同，其中温度、pH 值及水化程度成为主要研究

2

科研分享 | 钢渣碳化技术研究进展

行业创新

37

38

一、引言

对象。适宜的环境，可以极大促进反应的发生，使得碳化后的钢渣性能更加优越，从而更好实现固体废物资源化。本文主要针对以上研究内容进行总结归纳，并针对现阶段碳化反应影响因素的研究进展提出展望及有待解决的问题。

二、钢渣的基本性质

目前，我国大部分钢渣为转炉渣，在发达国家电炉钢渣占据主导地位，现阶段大多数研究者主要以转炉钢渣为研究对象。钢渣的化学组成主要有 CaO( 34%～48% ) 、Fe2O3 ( 7%～12%) 、SiO2 (9%～15% ) 、MgO ( 2．5%～10% ) 、Al2O3 ( 0．9%～2．8% ) ，同时还有少量 MnO、TiO2 等氧化物，这样氧化物主要以 C2S、C3S、Ca2Fe2O5、ＲO 相及 f －CaO 等矿物相形式存在于钢渣中。钢渣中大量的 CaO、MgO 等碱性氧化物能够有效的固定CO2，为固碳技术的实现提供了物质条件。

三、钢渣碳化研究进展

3.1 碳化机理研究

柳倩分别对比了不同养护条件对钢渣水泥基胶凝材料性能的影响，结果得到最佳的养护条件是 60 ℃、碳化 7 h，高温碳化养护可以提高其抗压强度，且升高温度可以提高水化进程，进而促进碳化反应；郜效娇等观察分析不同温度下钢渣试样碳化3d 的体积膨胀率与力学强度，发现钢渣体积膨胀率随碳化温度的升高而增大，并得出碳化 3 d 力学强度与碳化温度的线性方程 y = 0． 062x + 33． 04( y 为力学强度值，单位 MPa; x 为碳化温度，单位℃ ) 。

当加水量 W水 = 3% ～ 19% 时，钢渣碳化质量增加率不断提高，碳化效果增加: 当W水 = 19% ，碳化效果最好，但 W水 超过 19% 一直到21% ，碳化质量曲线出现明显下降，这是因为出现了泌水结团现象，积聚的水分将钢渣包裹，不利于反应的进行，而且外层反应生成的 CaCO3 颗粒阻碍了钢渣的进一步碳化。

行业创新

39

40

（2） 物相分析

钢渣 主 要 由 C2 S、C3 S、C2F、Ca ( OH) 2、( Mg，Fe) 2 SiO4、f － CaO 和 ＲO 相组 成。常 钧 等、BoPang 等采用 XＲD 对碳化前后的钢渣进行物相分析，从分析结果可以看出，钢渣碳化前后 C2 S 和 C3 S衍射峰的强度明显弱化，Ca( OH) 2 和 f － CaO 的衍射峰基本消失，并且出现了明显的 CaCO3 及 SiO2 衍射峰；梁晓杰进行能谱分析发现，在碳化前后 ＲO相及 C2F 的衍射峰的强度基本无明显变化，这说明组成中的 ＲO 相及 C2F 基本不发生碳化反应。

这可能是因为 C2 S、C3 S 等化合物先发生了水化反应生成相应氢氧化物后继续与 CO2 反应生成 CaCO3和 SiO2，而 ＲO 相中的金属氧化物反应活性低，基本不发生水化反应，则无法参与碳化反应。钢渣的化学组成中含 Ca 化合物将作为研究的重点，这些物质的化学反应行为极大影响着钢渣的碳化规律、特点，以及碳化所需最佳条件。

3.2  碳化反应的影响因素研究

刘梅将钢渣水化 0 h ～ 7 d 后碳酸化 2 h，发现在 2 ～ 6 h 时，钢渣碳酸化增重率较高，但 10 h 后，钢渣碳酸化增重率逐渐降低。以上试验结果均证明了在碳化前进行一定时间的水化对反应具有一定的促进作用，这是因为水化生成的产物可以作为碳化反应的反应物发生反应；但水化时间较长，不仅对碳化反应的促进效果降低，又会造成时间及试验设备的浪费与消耗。所以，探索最佳水化时间对于钢渣碳化反应的实际应用具有重要意义。

在一定范围内，温度升高可以促进分子热运动，促进钢渣内活性物质与 CO2 的化学反应，但当温度达到一定值后，又碳化反应放热，继续升高温度反而会抑制反应的进行，所以在应用于工业生产时，控制环境温度具有重要意义。

除了反应物性质会影响碳化效果外，压力、温度、pH 值等环境因素也会影响着反应的进行。经大量研究者研究发现，在碳化反应中，pH 值、碳化时间及成型压力为主要的影响因素，也有研究者对水化过程及外加剂等进行了相关试验。

梁晓杰对不同加水量下的钢渣碳化效果进行了研究，结果表明

向钢渣试样中加入不同 pH 值的溶液，分别养护 2 h、10 h、1 d、7 d，碳化相同时间，结果表明强酸不利于碳酸化反应，弱酸和强碱环境均有利于钢渣试样的碳酸化反应，且随着养护时间增长，钢渣碳化效果提高，即在 pH 值 = 12． 55、养护 7 d 时，钢渣试样碳酸化增重率最高。

潘凯通过试验研究同样证实了在钢渣碳化过程中加入低浓度碱溶液可以提高固碳效率；BonenfantD 等研究了常温常压下钢渣碳酸化固定 CO2 的潜力，研究发现强碱性及 Ca( OH) 2 含量是钢渣具有较高 CO2 固定潜力的主要原因；其中有研究者向钢渣中掺入消石灰以提高体系 pH 值，结果发现掺入与钢渣等量的消石灰，其固碳效果最佳，可达到 27.81%。

通过以上试验表明，钢渣的碳化反应需要适宜的碱性环境，这是因为低浓度碱有助于钢渣中钙的浸出生成氢氧化钙，同时 CO2 又在碱环境中生成碳酸盐，两种生成物继续反应生成 CaCO3 物质，促进碳化反应。

行业创新

来源：工业固废网

41

42

碳化钢渣技术可以广泛应用于建筑领域，作为主要原料或掺入料生产制备钢渣水泥、钢渣砖、砌块、墙体材料、吸声材料等，以上制品具有强度高、安定性好、耐磨损、耐腐蚀等优点，但由于钢渣本身活性较低，即使在最佳工艺条件下碳化后，仍有部分钢渣碳化不完全，这又降低了钢渣的利用率。

四、钢渣碳化技术的应用

五、展望

目前，我国仍为发展中国家，为解决“双刚性”矛盾，必须要注重资源的综合利用。现阶段，钢渣仍是我国钢铁行业的主要固体废弃物之一，碳化技术的应用不仅可以缓解温室效应，还可以解决钢渣大量堆存、利用率低的问题，实现资源的综合利用与开发。但钢渣碳化制品制备技术目前仍处于实验室阶段，所以，为了这一技术的广泛应用与开发，应对以下几个方面进一步研究: 

( 1) 对钢渣的物质组成和化学性质进行深入研究，钢渣成分的多变性将会导致化学反应的不稳定性及反应产物的多样性，使得研究结果具有较大波动性和差异性。因此，进一步探索钢渣成分及性能对研究碳化机理、揭示反应规律具有重要意义。

( 2) 钢渣的碳化过程将会受到很多因素的影响，虽然已经有学者对影响因素进行了大量的探索与研究，但仍缺乏系统性和深入性，根据以上综述，温度、pH 值及水化程度三个影响因素仍作为主要研究对象。而且在碳化反应中，泌水结团现象及 CaCO3壳的形成阻碍 CO2 的扩散，从而阻碍反应的进行，以上问题有待进一步研究解决。

( 3) 为了使钢渣碳化制品制备技术广泛应用于工业生产，我们仍需开发新技术，研发新设备，为钢渣的碳化提供稳定良好且投入低廉的环境，使钢渣碳化技术真正从实验室阶段进入到实际生产阶段。使其在变废为宝、保护生态环境的同时实现利益的最大化，真正做到经济、环境和社会效益相统一。

赛恩斯环保股份有限公司

联系电话

0731-88271113

公司地址

长沙市岳麓区学士路388号

公司网址

www.seshb.com

公司邮箱

ses_hb@126.com