探索高效经济的水资源管理方法

作者:Christina Jungfer博士,本文作者系德国化学工程和生物技术协会(Dechema e.V)项目经理。 文章来源:《流程工业》 发布时间:2016-04-29
水回用、废水产量、能源利用及经济发展——这些都是FP7欧盟项目E4Water“欧洲化学工业界高效经济和生态水管理“所要解决的问题,项目的目标是形成一体化工业水管理方法。

鉴于水资源相关政策的要求,高效生态和可持续性水资源管理在许多欧洲国家认为是一项主要的环境保护战略。作为欧洲经济的基石之一以及关键战略性欧洲过程工业部门的解决方案提供者,化学工业涉及采矿、生物技术、制药、食品、电子、造纸以及能源行业,同时也是重要的用水行业,工业水管理生态效率的提升将为其他工业部门创造显著的增长潜力。

E4Water项目的主要贡献包括在化学工业实现思维模式的转变,为工业水处理和管理带来突破性的发展。这一欧洲项目满足了一些重要的行业需求,突破了高效节能水资源管理中的瓶颈。

E4Water联合了大型化工生产企业、领先的水务公司以及科研机构的研发中心,开发和验证创新的工艺技术方法,旨在实现减少20%~40%的用水,30%~70%废水产量,15%~40%能源使用以及高达60%的生产成本等效益的预期目标。

对创新解决方案的需求

化工工业从业者在看待降低用水量、废水产量和能源用量方面的目标是提升生态效率和可持续性,对工业与社会、环境之间的博弈给予了特别关注,对各种创新解决方案的需求很急迫。

E4Water项目建立在当今先进的科技研发水平基础上,这些理念的改进、利用和实现,以及前期工业采纳者做出的折衷,促进了创新技术的诞生。E4Water项目实现目标的方法有以下几种。

开发和试验用于实现一体化水资源管理的创新性材料、过程技术、工具和方法;

提供开放性创新方法,用于测试与其他行业有关的E4Water项目开发成果;

实施和验证在6个行业个案研究中实现的成果,这些成果代表了以化学工业为代表的过程工业的关键问题;

实施过程效率改善工具,建立水处理与生产过程的联系以及实施生态效率评估。

适用于不同工业的系统方法

图1 E4Water概念,遵行了多学科一体化的方法,跨越不同的工业领域。图中虚线表示受E4Water项目的影响,个案研究表明现场工业试点试验和演示,编号用于标识

图1显示 E4Water遵行了一体化、多学科的系统性方法,跨越了不同的工业类型和规模。其中设计了6个个案研究(CS)以确保和验证E4Water方法与化学工业的相关性。

个案研究1的化学工业地点位于荷兰海滨地区。由于缺乏淡水资源,各方合作伙伴共同努力,为回用水在工业水资源管理过程中的应用创造了便利。

个案研究2位于(比利时)安特卫普港口,此地点有多家企业。由于淡水资源的压力以及对废水的监管要求,水资源回收利用和协同效应的确立都是项目的关注要点。

西班牙北部海滨地区有一些小的河流流域定期出现供水短缺。个案研究3让水资源回路实现闭运行而确保了过程的持续性,并且最大程度减少了淡水用量。

个案研究4对出现在日用化学用品生产过程中的清洗水流进行了回收。采用创新性方法增强了过程内水回路的闭合运行,结合了杀菌和废水处理的技术成为焦点。

个案研究5在法国北部的一处石化工业地点寻求一体化的废水管理方法。

个案研究6位于丹麦一处具有行业标志意义的地点,对来自工业发酵过程的大负荷有机废水流进行处理。

选择这些个案研究的意义在于针对这些领域的挑战形成有启发性的案例,展示E4Water项目的通用性和广阔影响力。为确保监管合规性,部分工作还得到了政策的支持。

E4Water发展项目的实施有助于将工业生产与用水量、自然资源和能源脱钩,增强欧洲过程工业水处理技术领域在全球范围内的领先地位。 ●

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