負(fù)責(zé)人：王樹眾

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一、項(xiàng)目背景

2005年我國農(nóng)藥總產(chǎn)量破百萬噸，居世界第一，在2012年總產(chǎn)量達(dá)到354.9萬噸。有機(jī)磷農(nóng)藥占我國農(nóng)藥總產(chǎn)量的70%，其生產(chǎn)廢水具有濃度高、高毒性、高含鹽量、難生物降解且成分復(fù)雜的特點(diǎn)。在全國農(nóng)藥廢水處理中，已處理廢水僅占總廢水量的7%，處理達(dá)標(biāo)率不足1%。針對(duì)目前農(nóng)藥廢水處理率低及市場(chǎng)巨大的特點(diǎn)，采用超臨界水氧化技術(shù)處理有機(jī)磷農(nóng)藥廢水，實(shí)現(xiàn)該廢水的無害化處理。超臨界水氧化技術(shù)（Supercritical Water Oxidation，簡(jiǎn)稱SCWO）是利用水在超臨界狀態(tài)下所具有的特殊性質(zhì)，使氧化劑和有機(jī)物完全溶解在超臨界水中并發(fā)生均相氧化反應(yīng)，迅速、徹底地將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成無害化的CO₂、N₂、H₂O等小分子化合物。超臨界水氧化能有效處理有機(jī)磷農(nóng)藥廢水，鑒于超臨界水氧化技術(shù)在有機(jī)污染物處理中的優(yōu)勢(shì)，可用于有機(jī)磷農(nóng)藥廢水的高效無害化處理。無二次污染，且可利用超臨界水的特性實(shí)現(xiàn)磷酸鹽等礦物資源的分離回收，并對(duì)系統(tǒng)熱量進(jìn)行回收利用。相比傳統(tǒng)的處理方案，SCWO具有突出的優(yōu)勢(shì)，能取得巨大的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。

二、技術(shù)創(chuàng)新性和領(lǐng)先性

圖1 SCWO在不同條件下處理有機(jī)磷農(nóng)藥廢水照片對(duì)比

如圖1所示，利用SCWO處理有機(jī)磷農(nóng)藥廢水，處理后廢水的水質(zhì)隨處理?xiàng)l件的變化而變化，最終處理結(jié)果能完全達(dá)標(biāo)排放。本課題組研究SCWO多年，國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、“973計(jì)劃”課題、“863計(jì)劃”專題、國家科技支撐計(jì)劃課題等20余項(xiàng)，成果豐碩。已經(jīng)獲得國家發(fā)明專利授權(quán)38項(xiàng)。在進(jìn)行超臨界水處理研究過程中，發(fā)表相關(guān)研究論文50余篇，其中SCI/EI檢索30余篇。目前，本課題組已完成100t/d農(nóng)藥廢水的方案設(shè)計(jì)，設(shè)備加工及安裝基本完成。該系統(tǒng)集有機(jī)物去除、鹽沉積防控、余熱利用、氧的高效利用及高度自動(dòng)化等多項(xiàng)功能于一體，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)有機(jī)磷廢水等有機(jī)廢物/廢水的無害化處理與資源化利用過程。該技術(shù)能實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥廢水化學(xué)需氧量(COD)減排和脫鹽處理的一體化過程；高效的氧氣利用技術(shù)，高倍氧化系數(shù)，低氧消耗；在裝置中實(shí)現(xiàn)脫鹽處理和泥渣分離，有效防止鹽沉積及堵塞；資源化回收系統(tǒng)產(chǎn)生的二氧化碳；高效的防腐蝕技術(shù)，提高系統(tǒng)的使用壽命；高度自動(dòng)化控制及多重安全保障。

三、市場(chǎng)及效益分析

SCWO設(shè)備可以高效、經(jīng)濟(jì)地用于有機(jī)磷農(nóng)藥廢水的無害化處置及資源化利用，處理后最終排放的水可以滿足相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。有機(jī)物含量高的廢水完全氧化后的反應(yīng)熱除去系統(tǒng)自熱所需熱量外，富余的熱量可以用來提供熱水或者產(chǎn)生蒸汽，且反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂氣體還可以分離出售，進(jìn)一步獲得經(jīng)濟(jì)效益。這在環(huán)境污染日益嚴(yán)重和能源日趨緊張的大環(huán)境下，具有光明的發(fā)展前景。

以已完成的100t/d農(nóng)藥廢水的設(shè)計(jì)方案為例，與該廢水的原方案對(duì)比如下表1所示。由表可知，采用SCWO處理農(nóng)藥廢水在投資成本、運(yùn)行成本、占地面積以及處理時(shí)間上均有較突出的優(yōu)勢(shì)。

表1 SCWO與傳統(tǒng)處理工藝比較

經(jīng)濟(jì)指標(biāo)	投資成本 （萬元）	運(yùn)行成本 （元/噸）	占地面積(m2)	處理 時(shí)間
傳統(tǒng)處理工藝	5000	450	3000	24~72h
SCWO	2800	95	600	<5min

目前，有機(jī)磷農(nóng)藥廢水產(chǎn)生量按9000萬噸/年，按處理不達(dá)標(biāo)為8000萬噸/年計(jì)算，其中SCWO市場(chǎng)占有率為25%，待處理廢水總量為2000萬噸/年，設(shè)備處理能力取100t/d，總需求量為550套，售價(jià)為4500萬/套，利潤(rùn)為1700萬/套，總銷售額為93.5億元。而整個(gè)農(nóng)藥廢水的處理市場(chǎng)更大。

四、主要應(yīng)用領(lǐng)域

有機(jī)磷農(nóng)藥廢水SCWO技術(shù)符合國家產(chǎn)業(yè)和技術(shù)政策、有較強(qiáng)的創(chuàng)新性、產(chǎn)品附加值高、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)。根據(jù)目前我國農(nóng)藥廢水的巨大產(chǎn)量和增長(zhǎng)趨勢(shì)，農(nóng)藥廢水超臨界水氧化設(shè)備潛在用戶量大，市場(chǎng)前景廣闊。

五、合作條件

（1）有獨(dú)立承擔(dān)民事責(zé)任能力的自然人或獨(dú)立承擔(dān)民事責(zé)任的企業(yè)法人。

（2）以產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的方式進(jìn)行工業(yè)示范和運(yùn)營，合作企業(yè)需提供資金和運(yùn)營支持。

（3）有一定的投資能力和風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，并且具有一定的市場(chǎng)推廣和拓展的能力。