2024-11-11來源:
古有賣炭翁,伐薪燒炭南山中。而新時代的“賣碳翁”,則被賦予了完全不同的含義。隨著我國經濟發(fā)展步入新階段,環(huán)境保護的重要性日益凸顯,“雙碳”相關政策標準接連出臺,節(jié)能減排、減污降碳等方面新要求井噴。
水資源管理是實現綠色低碳目標的關鍵領域,也是一直以來容易被忽視的環(huán)節(jié)?!耙环矫?,水資源的采用、使用、運輸等都需要能源。另一方面,水也是能源的載體,就像工業(yè)里的血液一樣。同時,在中水回用和廢水處理方面,也會消耗大量的能源?!彼嚳导瘓F全球執(zhí)行副總裁兼大中華區(qū)總裁孔聽云指出,水和能源的消耗,包括碳排放,都息息相關。
換言之,水管理與碳達峰碳中和之間更直接的聯系便在于:通過深入有效地管理和利用水資源,加強循環(huán)利用,來減少能源的使用和相應產生的碳排放,進而實現更環(huán)保、更可持續(xù)的生產模式。
工業(yè)水處理面臨更高要求
雙碳目標給傳統(tǒng)周期性行業(yè)帶來的影響仍在持續(xù)。鋼鐵、水泥、化工等高耗能行業(yè)供給端產能增量受限,行業(yè)整合加速。“與此同時,工業(yè)企業(yè)正面臨著越來越多來自投資者、監(jiān)管機構和公眾在可持續(xù)制造方面的壓力,要求他們以對環(huán)境負責的方式進行生產?!盙WI國際水務智庫中國區(qū)總經理沈雨佳表示。
這既是一場挑戰(zhàn),又是一場機遇。對于高能耗的工業(yè)企業(yè)而言,近年來,隨著工業(yè)互聯網、綠色智能制造等概念相繼出現,產業(yè)鏈條上生產與運營的數字化、智能化等,正成為企業(yè)提高效率、降低成本的實現路徑。
水與能源作為工業(yè)生產的重要組成部分,擁有巨大的節(jié)能降碳潛力。根據GWI國際水務智庫對2018年至2022年主要工業(yè)行業(yè)用水量的統(tǒng)計,自高到低排序為電力、采礦、食品飲料、煉油石化、上游油氣、造紙、微電子、制藥、消費品。
其中,電力和煉油石化是五年間用水量減少最為明顯的兩個行業(yè)?!斑@主要得益于企業(yè)對節(jié)水技術的投資和廢水回收系統(tǒng)的應用?!鄙蛴昙阎毖浴N㈦娮有袠I(yè)在2018年至2022年間用水量不斷增加,而隨著干旱時間頻發(fā),半導體的缺水壓力指數亦逐日增高。
由此,工業(yè)企業(yè)紛紛制定氣候戰(zhàn)略,對二氧化碳排放量、取水量、用水量、水回用率等關鍵指標進行控制。其中,開發(fā)多元化新水源供給工業(yè)生產、采用數字化技術優(yōu)化工業(yè)能效、利用工業(yè)廢水資源發(fā)電供能,是當下全球工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的三大重要變革趨勢。
當前,中國的工業(yè)領域正遭遇一系列嚴峻挑戰(zhàn),其中,提升工業(yè)生產中水與能源的利用效率已成為同步推進節(jié)水節(jié)能與“雙碳”目標實現的關鍵所在??茁犜频倪@一觀點深刻揭示了當前工業(yè)發(fā)展面臨的緊迫性。在此背景下,這些層出不窮的挑戰(zhàn)促使社會各界愈發(fā)重視水資源及其對于可持續(xù)發(fā)展的深遠影響,迫切呼喚著創(chuàng)新、可持續(xù)的解決方案,以保障水資源的長期可持續(xù)利用。
《工業(yè)水與能源雙效升級:邁向數智化、精細化、資源化的可持續(xù)未來》白皮書(以下簡稱“白皮書”)的發(fā)布恰逢其時。白皮書由藝康集團及旗下水管理品牌納爾科聯合GWI國際水務智庫共同撰寫,深入剖析了全球工業(yè)水與能源管理現狀和趨勢發(fā)現,通過分析不同工業(yè)領域水與能效可持續(xù)管理的優(yōu)秀案例,為國內工業(yè)企業(yè)綠色轉型發(fā)展提供參考。
為五大行業(yè)提供針對性解決方案
記者了解到,白皮書共涵蓋微電子、石化、電力、造紙、鋼鐵五大行業(yè)的客戶企業(yè),結合當前中國水資源與工業(yè)生產分布不匹配,以及環(huán)境保護監(jiān)管和懲罰力度不斷加嚴的情況下,這些企業(yè)日常運營中可持續(xù)發(fā)展面臨的關鍵挑戰(zhàn),并對其使用的藝康和納爾科節(jié)能減碳技術的優(yōu)勢進行分析,從而為工業(yè)企業(yè)提供可借鑒的經驗。
在微電子行業(yè),受全球變暖影響,水災與旱災等極端氣候給微電子行業(yè)穩(wěn)定的水資源供應帶來了挑戰(zhàn)。同時,隨著循環(huán)經濟概念的提出,如何將處理后的廢水再次為生產線所用,并將其中有價值的資源變廢為寶,也成為了半導體廠商努力精進的課題。
白皮書指出,使用廢水分類及資源化技術,按照工藝廢水成分和濃度建立廢水分流系統(tǒng),并針對不同污染物使用不同技術進行分類處理,處理后廢水中的有價值資源可以回收并為產業(yè)所再利用,從而實現循環(huán)經濟。
在石化行業(yè),石化廢水具有成分復雜、高濃度、高生物毒性、難生物降解的“一雜兩高一難”特點。近年來,隨著水資源短缺問題的加劇、排放標準的提高,越來越多的石化企業(yè)開始重視廢水的精細化分類處理。
比如,難生化廢水處理單元采用自養(yǎng)專項微生物固定化高效微生物濾池工藝,高濃度廢水處理單元采用高負荷厭氧IC反應器,回用水單元采用超濾-反滲透雙膜工藝,乙烯廢水處理單元采用氣浮/中和-生化(純氧曝氣)工藝,濃水深處理單元則采用高級氧化工藝。
在電力行業(yè),循環(huán)冷卻水管理是電廠節(jié)水節(jié)電的重要途徑,配合3DTRASAR?冷卻水自動監(jiān)控系統(tǒng),OMNI?凝汽器能效管理系統(tǒng)的OMNI?技術可通過對凝汽器進行在線監(jiān)測,評估和分析其性能的變化趨勢,從而診斷和預防凝汽器性能衰減的原因和風險,提升凝汽器運行效率,降低運行成本。
在造紙行業(yè),纖維節(jié)降技術可以性價比較高且自然界儲量較大的礦石資源(如碳酸鈣)部分代替價高且儲量較小的森林資源。以一臺年產能約100萬噸的紙機為例,使用該技術年產能提升3%,每年可節(jié)約用水10000噸,保護樹木230000棵,節(jié)降紙漿原材料10000噸,并減少4200噸CO2排放。
在鋼鐵行業(yè),使用分鹽結晶及廢水零排放技術,通過膜技術(如超濾UF、納濾NF、反滲透RO等)對廢水進行水鹽分離,可使純水作為工業(yè)新水供鋼廠回用,減少原水取水量,達到節(jié)水目的;濃鹽水通過高溫蒸發(fā)水分并不斷濃縮,所得鹽晶可循環(huán)利用為城市中部分行業(yè)的生產原料,深度除鹽的同時零廢水排放,實現綠色經濟。
數智賦能打造精益水管理系統(tǒng)
當前,我國工業(yè)企業(yè)面臨污廢水處理技術難度大、專業(yè)門檻高、企業(yè)專業(yè)技術人員配備不足,處理成本高、經濟效益和環(huán)境效益難平衡,企業(yè)發(fā)展可能受污廢水的制約,亟需技術革新等問題?!霸谒Y源管理與循環(huán)利用方面,低水價未能體現水資源的稀缺性,節(jié)水設備更新需要較大的前期投入,企業(yè)缺乏節(jié)水動力和設備投資動力,并且缺少金融租賃等工具來幫助企業(yè)轉型?!盨GS中國ESG業(yè)務拓展主任王立婷坦言。
而白皮書同時反映了中國工業(yè)企業(yè)響應2030年聯合國可持續(xù)發(fā)展目標的四大重要趨勢。一是數智技術賦能工業(yè)水管理綠色轉型,借助物聯網、大數據、AI等技術實現全廠水與能源管理的指標監(jiān)控和數字化呈現,提升運營效率并減少環(huán)境影響;二是分類處理實現工業(yè)廢水精細化治理,針對廢水中不斷增加的污染物種類和數量進行分流處理,以減少污染并優(yōu)化運營;三是廢水回用加速工業(yè)可持續(xù)水效升級,特殊工業(yè)行業(yè)廢水處理要求更高需實現“零排放”;四是資源回收挖掘工業(yè)廢棄物價值潛能,轉化廢水成分,減輕處理負擔并創(chuàng)造額外利潤。
“地球目前71%是被水覆蓋的,但是其中只有0.007%是可供人類使用的淡水資源。如何讓地球上僅有的淡水更好地物盡其用,是一個值得企業(yè)充分發(fā)揮社會責任來共同解決的問題。”藝康納爾科化工事業(yè)部大中華區(qū)副總裁許葵提到,藝康納爾科利用物聯網、大數據、AI等數智技術,對工業(yè)生產全廠水與能源管理進行7/24指標監(jiān)控和數字化呈現,持續(xù)開發(fā)新技術和數字化解決方案,助力更多企業(yè)實現多維度、可視化的水系統(tǒng)運營管理,提高用水效率,達成高效水循環(huán),也為中國的發(fā)展帶來可觀的經濟效益,助力可持續(xù)發(fā)展目標的實現。
例如,藝康納爾科推出的Ecolab3D?藝康數智匯?智能水管理平臺,通過豐富的模塊化功能,結合自動化終端3DTRASAR?、創(chuàng)新的化學品和設備方案、現場和遠程的專家服務,對工業(yè)水系統(tǒng)和回用水系統(tǒng)實現實時多維的智能管理,進一步節(jié)省水和能源的消耗。
“以可持續(xù)發(fā)展為核心的工業(yè)綠色轉型是道,數智化即是術?!卑灼赋觯瑪抵羌夹g在工業(yè)水效和能效雙效升級的應用共包含三個層面,即以數字為平臺,智慧為紐帶,將專家網絡和智能運營緊密結合起來,形成“設備+平臺+服務”的數智化新生態(tài),為工業(yè)企業(yè)帶來持續(xù)的價值。
理念先行、實踐為本、聚沙成塔。展望未來,孔聽云表示,越來越多的企業(yè)對工業(yè)水處理的認知、理念“破圈”,逐漸認識到提升水資源利用效率在工業(yè)生產的各個環(huán)節(jié),對可持續(xù)發(fā)展的重要意義;企業(yè)要能夠結合行業(yè)知識、經驗、數字化,提供比較完整的全面水管理解決方案;需要各利益方共同行動,不斷追蹤、衡量和提升企業(yè)運營中的用水效率,實現環(huán)境、資源友好的綠色發(fā)展。