污酸資源化治理服務(wù)行業(yè)市場需求與投資規(guī)劃

污酸資源化治理服務(wù)行業(yè)市場需求與投資規(guī)劃

重金屬污染治理概述重金屬污染治理是指對礦山開采、礦物加工、金屬冶煉與材料加工、電鍍、再生資源、新能源及石油化工等工業(yè)生產(chǎn)過程中排出的含重金屬的廢酸、廢水、廢氣、廢渣進行處理、凈化及資源化回收的過程。重金屬廢水、廢酸、廢渣含有銅、鉛、鎘、鎳、汞、鋅、砷、鉈等生物毒性顯著的重金屬元素，對人體健康具有三致作用，即致癌、致突變和致畸。重金屬污染具有長期性、累積性、潛伏性和不可逆性等特點，治理成本高，危害大。重金屬污染概況（一）重金屬污酸污染概況工業(yè)生產(chǎn)中，污酸又稱廢酸，產(chǎn)生于有機物的硝化、酯化、磺化、烷基化、催化和氣體干燥等過程，或產(chǎn)生于鈦白粉生產(chǎn)、鋼鐵酸洗、有色冶煉和氣體干燥等過程。2016-2019年，中國污酸總產(chǎn)生量為9000多萬噸，總量龐大。污酸主要種類包括廢硫酸、廢硝酸、廢磷酸、廢氫氟酸等，其中廢硫酸的排放量占絕大比例。根據(jù)2019年統(tǒng)計結(jié)果，廢硫酸產(chǎn)出量為9，020萬噸左右，占廢酸產(chǎn)出量的95．2%。其中有色金屬冶煉行業(yè)廢酸產(chǎn)出量為1，163萬噸左右，占廢酸總產(chǎn)出量約12%。在有色冶金和化工爐窯產(chǎn)出的二氧化硫煙氣中，通常含有塵、氟、氯、三氧化硫、硒、砷、鉈等有害物質(zhì)以及鉛、鎘、汞、銅、鋅等重金屬。在送往制硫酸之前，必須先期進行除塵、除雜和降溫，使煙氣中的有害物質(zhì)降低到符合制硫酸要求的范圍。凈化工序中先使用稀硫酸對煙氣進行動力波逆流洗滌，其中的重金屬離子和各種雜質(zhì)絕大部分進入凈化過程中的稀硫酸洗滌循環(huán)液中。為保證稀硫酸循環(huán)液的成分穩(wěn)定，需要開路一部分，此部分稀硫酸廢水含大量重金屬等有毒有害雜質(zhì)，稱之為污酸。污酸通常含硫酸、二氧化硫、砷、氟、氯，此外還含有銅、鉛、鋅、鎘、砷、汞、鉈、錸、硒等其他金屬和不溶性煙塵，成分復(fù)雜，污染物多，毒性大，需要單獨處理至車間排放口達標(biāo)。目前，國內(nèi)外工業(yè)污酸處理方法都是以廢水達標(biāo)排放為目標(biāo)，產(chǎn)出大量的需要做防水、防滲、防飛揚處置的危廢污酸渣，處置成本高，占地大，二次污染嚴重，而且隨著國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴格，現(xiàn)有處置方法很難做到廢水穩(wěn)定達標(biāo)排放，特別是在實施特別排放限值的地區(qū)，這就嚴重制約了有色冶煉行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，有色和化工行業(yè)迫切需要開發(fā)出一種經(jīng)濟合理可行、技術(shù)先進可靠、生產(chǎn)穩(wěn)定高效的高酸度重金屬廢水綜合治理與資源化利用新技術(shù)。近年來，隨著我國環(huán)境監(jiān)管政策趨嚴，倒逼有色行業(yè)廢酸處理朝著資源化回收方向推進，但目前回收率較低，2019年有色行業(yè)廢酸回收量約為22萬噸，回收率小于5%。有色冶煉廢酸作為危險廢物的主要種類之一，其回收、資源化利用前景廣闊，推進廢酸的資源化回收，不僅可以避免環(huán)境污染，減少原生資源使用，而且能夠催生新的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)，形成新的經(jīng)濟增長點。隨著環(huán)保政策的不斷完善和廢酸回收機制的健全，有色行業(yè)廢酸回收量仍將保持增長趨勢，市場規(guī)模超百億，回收前景廣闊。（二）重金屬廢水污染概況改革開放以來，我國經(jīng)濟快速發(fā)展，特別是工業(yè)經(jīng)濟實現(xiàn)跨越式發(fā)展，成長為世界第一工業(yè)制造大國，但隨著經(jīng)濟的發(fā)展，環(huán)境問題也日漸突出，空氣污染、水污染、土壤污染均呈現(xiàn)出嚴峻態(tài)勢。此外，我國水資源分布不均，人均水資源相對匱乏，因而，水資源短缺和水污染嚴重兩大問題阻礙了我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，亦成為政府重點關(guān)注的問題之一。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，近年來，我國廢水排放總量總體呈下降趨勢，但仍處于較高水平，2015年—2019年最高排放量為735億噸，總體穩(wěn)定在700億噸左右，其中工業(yè)廢水最高排放量為199．5億噸，總體穩(wěn)定在180億噸左右。在諸多水污染問題中，重金屬廢水污染問題極為嚴重，重金屬廢水的累積性、毒性和難降解性對自然環(huán)境和人體均有重大危害，除了誤飲含有重金屬的廢水，會直接威脅人體健康外，重金屬廢水會間接污染農(nóng)產(chǎn)品，導(dǎo)致重金屬殘留于農(nóng)業(yè)作物之中。同時，重金屬污染還會對水生植物、水生動物造成危害，從而通過食物鏈間接危害人類健康。重金屬水污染主要來源于工業(yè)生產(chǎn)水污染，如礦山排水、選礦廠尾礦排水、有色金屬冶煉廠除塵排水和加工廠酸洗水、電鍍廠鍍件洗滌水等。根據(jù)2020年6月生態(tài)環(huán)境部、國家統(tǒng)計局、農(nóng)村部等三部委聯(lián)合發(fā)布的《第二次全國污染源普查公報》顯示，2017年工業(yè)源水污染中重金屬排放量位居前3位的行業(yè)分別是：有色金屬礦采選業(yè)32．17噸；金屬制品業(yè)26．06噸；有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)24．26噸，3個行業(yè)合計占工業(yè)源重金屬排放量的46．76%。由此可知有色金屬行業(yè)是排放重金屬廢水重點行業(yè)，也是行業(yè)重點業(yè)務(wù)領(lǐng)域，有色金屬的勘探、開采、精選、冶煉以及軋制成材等整個過程均會產(chǎn)生重金屬污染。但另一方面，有色金屬行業(yè)為國民經(jīng)濟各部門提供各種材料，是經(jīng)濟發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。近年來，有色金屬行業(yè)一直保持持續(xù)增長，經(jīng)濟發(fā)展對各種金屬的需求仍然比較強勁，而且銅、鉛、鋅冶煉行業(yè)、稀有金屬冶煉行業(yè)仍有資本進入并進一步增加新的產(chǎn)能。有色金屬產(chǎn)量穩(wěn)定增加，重金屬廢水排放量依然巨大，環(huán)境容量不斷減小，同時伴隨著人類對生存生活環(huán)境質(zhì)量的追求不斷提升，各地紛紛實施特別排放限值，這就決定了很長一段時期內(nèi)重金屬廢水治理需求和市場巨大。（三）含砷危廢污染概況砷是公認的強致癌物質(zhì)，是一種原生質(zhì)毒物，已被美國疾病控制中心和國際癌癥研究機構(gòu)確定為第一類致癌物質(zhì)。砷還具有遺傳毒性，屬于世界衛(wèi)生組織規(guī)定的優(yōu)先控制污染物。砷多與其他礦物（如有色金屬礦物）伴生存在，在礦產(chǎn)的生產(chǎn)過程中大量砷隨主礦被開發(fā)出來進入環(huán)境。有色金屬冶煉、采礦、硫酸制備、化工染料及農(nóng)藥生產(chǎn)等工業(yè)領(lǐng)域排出的廢水往往含有高濃度砷，砷污染一旦形成，便會通過地下水、食物鏈等途徑進入人體，嚴重危害人類健康及整個生態(tài)環(huán)境，因此，我國環(huán)保部明確將砷污染物列為重點防控對象。有色冶煉是我國最主要的砷污染來源，年排放砷量約占全國砷排放總量的一半，且排放的砷90%以上以固廢形態(tài)儲存。我國每年隨有色礦山開采出的砷資源量有數(shù)萬噸，由于目前砷的用途相對有限，主要用于半導(dǎo)體材料、合金及醫(yī)藥等行業(yè)，每年需求量不大，因此70%左右的砷被廢棄于選礦尾砂中，20%左右進入冶煉廠，進廠的砷又受到冶煉工藝水平限制和砷價格及市場低迷等影響，大約只能回收10%左右，大量砷以含砷廢渣形式堆存。據(jù)統(tǒng)計，我國目前每年產(chǎn)生含砷廢渣50余萬噸，簡單堆存會造成二次污染，嚴重影響周邊人民群眾的身體健康。我國曾發(fā)生過多起砷污染事件，如：貴州獨山砷污染事件、云南陽宗海砷污染、河南大沙河砷污染事件、山東臨沂砷污染、廣西河池砷污染等。此外，發(fā)現(xiàn)飲水型病區(qū)之后，確認了貴州省一些山區(qū)居民燃煤污染型慢性砷中毒。此外，由于受砷及金屬采冶的影響，土壤砷污染加劇。我國在工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含砷廢水和廢渣對環(huán)境的污染和危害目前雖已取得階段性成果，但還沒有得到徹底根治，含砷廢物的排放現(xiàn)狀與綠水青山的可持續(xù)發(fā)展要求還有較大差距，砷污染治理仍任重道遠。（四）土壤環(huán)境重金屬污染的概況土壤重金屬污染主要指的是土壤中重金屬的含量超過了正常的標(biāo)準(zhǔn)，比如汞、鎘、鉛、砷等是最為常見的重金屬污染元素。這些重金屬的危害性大，具有有毒有害性，當(dāng)土壤中重金屬超標(biāo)后，土壤膠體將會吸附這些重金屬，并使得重金屬與土壤中的無機物、有機物等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，形成新的混合產(chǎn)物。重金屬在土壤中形態(tài)變換較為復(fù)雜，多為過渡元素，有著較多的價態(tài)變化，且隨環(huán)境Eh、pH值配位體的不同呈現(xiàn)不同的價態(tài)、化合態(tài)和結(jié)合態(tài)，毒性與價態(tài)和化合物的種類有關(guān)；重金屬在土壤環(huán)境不易被察覺，不會降解和消除，遷移轉(zhuǎn)化形式多樣化，分布呈區(qū)域性；重金屬易通過食物鏈途徑在植物、動物和人體內(nèi)積累，對生態(tài)環(huán)境、食品安全和人體健康構(gòu)成嚴重威脅。土壤重金屬污染的來源主要包括自然來源和人為來源，最主要的是人為來源，在城市化與工業(yè)化的過程中，有色行業(yè)采、選、冶過程中工業(yè)污水的排放、金屬加工、廢電池處理、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中化肥農(nóng)藥的使用都會造成土壤污染。當(dāng)前，我國土壤環(huán)境總體狀況堪憂，部分地區(qū)污染較為嚴重，已成為高質(zhì)量發(fā)展的突出短板之一。根據(jù)國土資源部和環(huán)境保護部發(fā)布的《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》顯示，在實際調(diào)查面積630萬平方公里中，全國污染土壤總的超標(biāo)率為16．1%，污染類型以無機型為主、有機型次之、復(fù)合型污染比重較小，其中無機污染物超標(biāo)點位數(shù)占比高達82．8%。面對我國嚴峻的土壤污染形勢，《土壤污染防治行動計劃》提出到2020年，全國土壤污染加重趨勢得到初步遏制，土壤環(huán)境質(zhì)量總體保持穩(wěn)定，農(nóng)用地和建設(shè)用地土壤環(huán)境安全得到基本保障，土壤環(huán)境風(fēng)險得到基本管控；到2030年，全國土壤環(huán)境質(zhì)量穩(wěn)中向好，農(nóng)用地和建設(shè)用地土壤環(huán)境安全得到有效保障，土壤環(huán)境風(fēng)險得到全面管控；到本世紀中葉，土壤環(huán)境質(zhì)量全面改善，生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)良性循環(huán)。重金屬廢水污染治理行業(yè)前景預(yù)測在諸多水污染問題中，重金屬廢水污染問題極為嚴重，重金屬廢水的累積性、毒性和難降解性對自然環(huán)境和人體均有重大危害，除了誤飲含有重金屬的廢水，會直接威脅人體健康外，重金屬廢水會間接污染農(nóng)產(chǎn)品，導(dǎo)致重金屬殘留于農(nóng)業(yè)作物之中。同時，重金屬污染還會對水生植物、水生動物造成危害，從而通過食物鏈間接危害人類健康。重金屬水污染主要來源于工業(yè)生產(chǎn)水污染，如礦山排水、選礦廠尾礦排水、有色金屬冶煉廠除塵排水和加工廠酸洗水、電鍍廠鍍件洗滌水等。根據(jù)2020年6月生態(tài)環(huán)境部、國家統(tǒng)計局、農(nóng)村部等三部委聯(lián)合發(fā)布的《第二次全國污染源普查公報》顯示，2017年工業(yè)源水污染中重金屬排放量位居前3位的行業(yè)分別是：有色金屬礦采選業(yè)32．17噸；金屬制品業(yè)26．06噸；有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)24．26噸，上述3個行業(yè)合計占工業(yè)源重金屬排放量的46．76%。由此可知有色金屬行業(yè)是排放重金屬廢水重點行業(yè)，有色金屬的勘探、開采、精選、冶煉以及軋制成材等整個過程均會產(chǎn)生重金屬污染。但另一方面，有色金屬行業(yè)為國民經(jīng)濟各部門提供各種材料，是經(jīng)濟發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。近年來，我國有色金屬行業(yè)一直保持持續(xù)增長，經(jīng)濟發(fā)展對各種金屬的需求仍然比較強勁，而且銅、鉛、鋅冶煉行業(yè)、稀有金屬冶煉行業(yè)仍有資本進入并進一步增加新的產(chǎn)能。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，2020年1-12月，我國十種有色金屬產(chǎn)量（銅、鋁、鉛、鋅、鎳、錫、銻、鎂、海綿鈦、汞）為6，188萬噸，同比增長5．49%。有色金屬產(chǎn)量穩(wěn)定增加，重金屬廢水排放量依然巨大，環(huán)境容量不斷減小，同時伴隨著人類對生存生活環(huán)境質(zhì)量的追求不斷提升，各地紛紛實施特別排放限值，這就決定了很長一段時期內(nèi)重金屬廢水治理需求和市場巨大。重金屬廢水污染概況隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展、城鎮(zhèn)化和工業(yè)化進程的加速推進，我國生活用水和工業(yè)用水量日漸增多，污水排放量也日益增加，水體污染越來越嚴重，嚴重破壞生態(tài)環(huán)境和威脅人們生命健康安全。目前，我國水環(huán)境污染狀況依然十分嚴重。根據(jù)生態(tài)環(huán)境部數(shù)據(jù)顯示，2021年，3641個國家地表水考核斷面中，水質(zhì)優(yōu)良（Ⅰ～Ⅲ類）斷面比例為84．9%，與2020年相比上升1．5個百分點；劣Ⅴ類斷面比例為1．2%，均達到2021年水質(zhì)目標(biāo)要求；主要污染指標(biāo)為化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)和總磷。我國還是世界第一工業(yè)制造大國。但隨著經(jīng)濟的發(fā)展，環(huán)境問題也日漸突出，空氣污染、水污染、土壤污染均呈現(xiàn)出嚴峻態(tài)勢，亦成為政府重點關(guān)注的問題之一。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，近年來，我國廢水排放總量總體成下降趨勢，但仍處于較高水平，2021年工業(yè)廢水排放總量758．5億噸，2020年城市污水排放已達到571．4億立方米。而在諸多水污染問題中，重金屬廢水污染問題極為嚴重，重金屬廢水的累積性、毒性和難降解性對自然環(huán)境和人體均有重大危害。重金屬水污染主要來源于工業(yè)生產(chǎn)水污染，如礦山排水、選礦廠尾礦排水、有色金屬冶煉廠除塵排水和加工廠酸洗水、電鍍廠鍍件洗滌水等。重金屬污酸污染概況污酸又稱廢酸，產(chǎn)生于有機物的硝化、酯化、磺化、烷基化、催化和氣體干燥等過程，或產(chǎn)生于鈦白粉生產(chǎn)、鋼鐵酸洗、有色冶煉和氣體干燥等過程。污酸主要種類包括廢硫酸、廢硝酸、廢磷酸、廢氫氟酸等，其中廢硫酸的排放量占絕大比例。根據(jù)數(shù)據(jù)，2019年，廢硫酸產(chǎn)出量為9020萬噸左右，占廢酸產(chǎn)出量的95．2%。其中有色金屬冶煉行業(yè)廢酸產(chǎn)出量為1163萬噸左右，占廢酸總產(chǎn)出量約12%。目前，國內(nèi)外工業(yè)污酸處理方法都是以廢水達標(biāo)排放為目標(biāo)，產(chǎn)出大量的需要做防水、防滲、防飛揚處置的危廢污酸渣，處置成本高，占地大，二次污染嚴重。而且，隨著國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴格，現(xiàn)有處置方法很難做到廢水穩(wěn)定達標(biāo)排放，特別是在實施特別排放限值的地區(qū)，這就嚴重制約了有色冶煉行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。有色冶煉廢酸作為危險廢物的主要種類之一，其回收、資源化利用前景廣闊，推進廢酸的資源化回收，不僅可以避免環(huán)境污染，減少原生資源使用，而且能夠催生新的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)，形成新的經(jīng)濟增長點。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2019年我國有色行業(yè)廢酸回收量約為22萬噸，回收率小于5%。未來，隨著環(huán)保政策的不斷完善和廢酸回收機制的健全，我國有色行業(yè)廢酸回收量仍將保持增長趨勢，市場規(guī)模超百億，回收前景廣闊。重金屬污染治理行業(yè)發(fā)展情況和未來發(fā)展趨勢傳統(tǒng)工藝都是以污酸廢水處理達標(biāo)排放為目標(biāo)的，通常采用硫化鈉-石灰鐵鹽法處理，會產(chǎn)生大量含砷和重金屬危廢渣，易造成二次污染，需要做防滲、防水和防飛揚處置，給企業(yè)造成進一步的負擔(dān)，且污酸中的有價金屬、硫酸等資源無法回收。污酸資源化處理新技術(shù)藥劑消耗量較小，能夠在較短時間內(nèi)實現(xiàn)高濃度重金屬離子的高效富集分離，實現(xiàn)錸、銅等元素的高效富集，有害元素的有效開路，還可實現(xiàn)有價金屬和酸的回收利用。綜合運行成本低，處理效果穩(wěn)定，渣量較少，無中和渣產(chǎn)生，避免二次污染的風(fēng)險。砷是一種公認的強致癌物質(zhì)，目前砷污染物已列為國家重點防控對象。砷渣礦化解毒處理新技術(shù)采用常溫全濕法工藝，通過加入礦化及復(fù)合催化劑，在外場強化的協(xié)同作用下，使砷渣中的砷轉(zhuǎn)化成具有類含砷礦物穩(wěn)定性的化合物，從而使砷的浸出毒性達到《危險廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18598-2019），滿足無害化處置要求，具有安全高效、砷固化率高、長期穩(wěn)定性好等優(yōu)點，解毒后的固化體含砷量高，可作為未來的砷資源進行安全儲存。重金屬污染治理行業(yè)由于需處理的污染差異性和多樣性，需要針對每個項目定制設(shè)備，很難形成規(guī)?；慨a(chǎn)，生產(chǎn)周期長，成本較高。重金屬治理環(huán)保裝備的標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化將成為未來技術(shù)開發(fā)的趨勢。裝備標(biāo)準(zhǔn)化體系的建設(shè)，可根據(jù)重金屬含量差異在成套設(shè)備的基礎(chǔ)上進行調(diào)制，以迅速適用于不同重金屬治理環(huán)境，有效縮短生產(chǎn)周期，且取得良好的治理效果。標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化的重金屬治理裝備可實現(xiàn)快速推廣適用，有利于我國重金屬污染治理，符合我國當(dāng)前的緊迫需求。行業(yè)運營逐步利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使不同地方的運營設(shè)備連接在一起，提升運營的信息化、智能化水平。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將設(shè)備運行過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)實時傳輸至終端，可用于數(shù)據(jù)存儲和分析、遠程監(jiān)視、調(diào)度管理等，并建立完善的數(shù)據(jù)庫，為企業(yè)運營之外的生產(chǎn)、研發(fā)、銷售等工作提供數(shù)據(jù)支持。物聯(lián)網(wǎng)+的數(shù)據(jù)化運營管理和智能工廠建設(shè)逐步成為行業(yè)發(fā)展的新業(yè)態(tài)。隨著人們環(huán)保意識的增強，社會對重金屬污染的治理理念從達標(biāo)排放逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樵倮煤唾Y源回收，更加重視重金屬和水的再生利用。有價金屬的有效回收不僅可以二次利用帶來經(jīng)濟效益，還可減少含金屬混合物的殘渣，避免二次污染。總而言之，提高污水資源的