2023水处理技术与装备展览会圆满收官
知名高校 科研机构 行业龙头的
专家 学者 企业家们共聚无锡
共同剖析政策动态 分享前沿技术
探讨发展趋势 交流实践经验
赋能工业行业的绿色转型升级和高质量发展
碳中和背景下工业水处理技术的思考
宣讲嘉宾
杨文忠
南京工业大学化学与分子工程学院水处理技术研究所
石油与化学行业水处理化学品工程研究中心
江苏省水化学与工业水处理工程技术研究中心
江苏工业碳达峰碳中和研究基地
背景介绍
2020年9月22日，中国向世界宣布了中国的“双碳”目标，气候是面临的最严峻挑战之一，为了应对气候变化，促进人类的可持续发展， 必须努力减少温室气体排放。
碳达峰是指全球、国家、城市、企业等主体的碳排放在由升转降的过程中，碳排放的最高点。目前大部分发达国家已经实现碳达峰，碳排放步入下降通道。我国目前碳排放量增速虽呈放缓状态，但是仍呈增长趋势，尚未达峰。
碳中和是指人为排放源与通过植树造林、碳补集与封存（CCS)技术等人吸收汇达到平衡。碳中和有两层含义，狭义指二氧化碳排放，广义的可以指所有的温室气体排放。
一、碳中和实现途径与工业水处理
1. 能源供应端--核电行业
一向被视作未来“碳中和”的有力资源之一，为碳补偿提供新的视角。
装机容量百万千瓦的核电机组
每年一辆重型卡车大小的燃料即可（同等规模的燃煤电厂则需要300万吨煤炭，每天需要100节火车皮运输）
每年可减少标煤消耗约300万吨，减少CO2排放750万吨，SO26.7万吨，NOx4.2万吨。环保效益相当于种植了2万公顷森林。不会产生 SO2、NOx和颗粒物等污染物，没有CO2等温室气体排放
2. 能源消费端——节能减排
装机容量百万千瓦的核电机组
工业水用于冷却塔、锅炉、石油钻井作业、食品生产、纸浆和造纸制造、盐化、半导体制造、酿 造业、国内和工业洗衣应用等，工业水系统的有效运行在很大程度上仍然取决于对这些垢的控制
据报道，估计美国每年因矿物垢问题导致损失15亿美元
由于商业、工业水管、锅炉和热交换器中的大量垢沉积，全世界每年被浪费的能源成本在数百万美元
3. 人为固定端——化学驱油
二氧化碳驱油提高采收率和埋存技术已成为经济开发和 环境保护上实现双赢的有效办法，实现温室气体的资源化利用 并提高油气采收率前景可期。
国内外大量的研究和现场应用已经证明，向油层中注入二氧 化碳混相驱或非混相驱能够大幅度提高采收率。
CO2驱油
二、工业水中的碳循环利用
1、炼钢的转炉除尘水系统的固碳
炼钢过程中的部分石灰粉尘进入除尘废水中：CaO + H2O → Ca(OH)2
在转炉除尘水循环过程中，仅补充一些量的Na2CO3 以保持平衡（或定期一次性投加Na2CO3 ），以控制硬度小于 50mg/L。该方法有很好的控制喷嘴堵塞效果，已经在许多钢铁企业得到应用。
2、电厂冲灰水处理系统的固碳
3、工业循环水系统的固碳
01电化学固碳
02
碳酸钙的利用
03
氢的利用
三、展望
1、CO2海底储层中永久封存
2021年8月28日，我国首个海上二氧化碳封存示范工程正式启动，在南海珠江口盆地海底储层中永久封存二氧化碳超146万吨，成为全球第三个开展大规模离岸咸水层封存的国家（挪威、澳大利亚）。
东南沿海每年8-10亿吨二氧化碳只有靠离岸封存或利用技术突破来解决，每年可封存二氧化碳约30万吨，累计封存二氧化碳146万吨以上，相当于植树近1400万棵，或停开近100万辆轿车。
01
我国首套CCUS装置开始调试，已利用电石渣矿化捕集CO2产出碳酸钙
中国石化与壳牌、中国宝武、巴斯夫拟在华东地区共同启动我国首个开放式千万吨级CCUS项目，为华东地区现有产业脱碳，打造低碳产品供应链。
02
国电电力利用电石渣、二氧化碳等生产碳酸钙示范项目启动调试（2022-11-12）
利用氯化铵溶液将工业废物电石渣中的钙溶解，再吸收烟气中的二氧化碳，通过沉淀、过滤、提纯等步骤，得到具有经济价值的绿色碳酸钙和电厂脱硫碳酸钙浆液。
该项目可每年处理二氧化碳1000吨，每小时可处理烟气量818标方，年消耗3000吨电石渣，年产成品碳酸钙2300吨，具有脱碳效率高、二氧化碳无需提浓、原料易得、长期稳定固碳、易于工业放大且经济性良好等优势。
03
天业集团“高纯二氧化碳工业尾气生产碳酸钙”项目获资金支持
2、处理原则的思考
