中國水利水電科學研究院（以下簡稱“中國水科院”）在承擔國家重大水專項“十一五”子課題“庫區次級河流工業廢水處理關鍵技術研究與示范”和“十二五”課題“三峽庫區小江漢豐湖流域水環境綜合防治與示范”期間，與課題參加單位重慶融極環保工程有限公司共同研發了“生物酶緩蝕阻垢循環水處理技術”，實現了產學研深度融合。

該技術不僅能夠將循環水濃縮倍數由現狀3-5倍提高至4-8倍。而且在緩蝕阻垢劑方面由生物生態方法替代傳統的化學藥劑，實現污染源頭削減，對控制水體富營養化具有重要意義。2016年該技術通過中國環境科學學會組織的成果鑒定會，鑒定結果為國際先進水平。該技術產品獲得“第三方環境友好產品”認證，并入選了《國家鼓勵的工業節水工藝、技術和裝備目錄（2019年）》和《2020年度成熟適用水利科技成果推廣運用清單》。

融極環保成立于2011年，主要從事微生物在工業、農業及黑臭河流水污染治理等方面的應用技術及產品研發、推廣。公司先后參與了國家“十一五”、“十二五”科技重大專項課題。公司擁有獨立的自主知識產權，其中發明專利13項、實用新型6項。2014年評為國家高新技術企業；獲得兩項高新技術產品和重點新產品；2016年評為重慶市知識產權優勢企業； “生物酶緩蝕阻垢劑技術及工業化應用”通過國家權威機構及專家的認可取得了科技成果鑒定證書；產品經第三方認證，取得了“環境友好產品”認證證書。

一、技術研發背景

我國工業企業的用水量70～80%用于冷卻循環用水，冶金、電力行業則高達80～90%。為了節約用水，降低用水成本，企業需要提高循環水的濃縮倍率（重復利用率）。但是隨著濃縮倍率的不斷提高，循環水的硬度、堿度及懸浮物不斷上升，循環水系統會產生結垢、腐蝕。為解決這一問題，企業通常會向循環水系統加入磷系（低磷系）或鋅系的緩釋阻垢劑等，但在排污時，污水中大量的化學藥劑會對環境造成嚴重污染，尤其是磷、鋅及苯環類化學物質。

（一）工業循環水運行概況

（二）工業循環水運行過程中存在的主要問題

（三）工業循環水目前的主要解決方案（化學藥劑）

（四）工業循環水污染物的主要來源

中國水利水電科學研究院長期致力于江河湖庫水環境保護和污染治理，在承擔國家重大水專項“十一五”子課題“庫區次級河流工業廢水處理關鍵技術研究與示范”和“十二五”課題“三峽庫區小江漢豐湖流域水環境綜合防治與示范”期間，與課題參加單位重慶融極環保工程有限公司共同研發了“生物酶緩蝕阻垢循環水處理技術”，實現了產學研深度融合。

融極環保成立于2011年，主要從事微生物在工業、農業及黑臭河流水污染治理等方面的應用技術及產品研發、推廣。公司先后參與了國家“十一五”、“十二五”科技重大專項課題。公司擁有獨立的自主知識產權，其中發明專利13項、實用新型6項。2014年評為國家高新技術企業；獲得兩項高新技術產品和重點新產品；2016年評為重慶市知識產權優勢企業； “生物酶緩蝕阻垢劑技術及工業化應用”通過國家權威機構及專家的認可取得了科技成果鑒定證書；產品經第三方認證，取得了“環境友好產品”認證證書。

生物酶緩蝕阻垢循環水處理技術不僅能夠將循環水濃縮倍數由現狀3-5倍提高至4-8倍。而且在緩蝕阻垢劑方面由生物生態方法替代傳統的化學藥劑，實現污染源頭削減，對控制水體富營養化具有重要意義。2016年該技術通過中國環境科學學會組織的成果鑒定會，鑒定結果為國際先進水平。該技術產品獲得“第三方環境友好產品”認證，并入選了《國家鼓勵的工業節水工藝、技術和裝備目錄（2019年）》和《2020年度成熟適用水利科技成果推廣運用清單》。

二、技術原理與功能

技術簡介：針對工業冷卻循環水處理系統結垢、腐蝕，以及投加常規化學藥劑后，系統排水中高磷導致水體富營養化問題，利用生物酶絡合增溶原理，通過人工培養、馴化、篩選出適用于工業循環水系統水質調節的生物優勢菌群。這種微生物菌群具有廣泛的食物鏈和營養源，不僅能夠以碳、氮、硫、磷等作為營養源，還可以吞噬其它微生物菌群、消解有機物、溶解垢層。

技術原理：在生物酶（如COD降解性酶類、碳酸酐酶等）作用下促進污染物降解和碳酸鈣垢增溶，有效緩解循環冷卻水系統內硬垢的形成，減少溶解氧和高鹽引起的系統腐蝕，提高循環水濃縮倍數，達到系統節水、節能和磷污染減排的效果。

▲技術路徑

▲生物酶阻垢原理圖

▲工藝流程圖

▲實驗模擬裝置

三、技術先進性

節水：本工藝生物酶緩釋阻垢劑與常規化學藥劑相比，可節水10～20%；

減排：磷削減達90%以上，COD削減達30%以上；

節能：節能20%（按照水泵降低功率計）；減少檢修時間達50%以上；減少人工費用（加藥人員、管理員）達50%以上；

環保：循環水系統各項水質指標優于《工業循環冷卻水處設計規范》（GB50050-2017）中設計要求。

四、技術應用領域

工業冷卻循環水：化工（如煉油、煤制油、冶煉等）、火力發電、汽車制造、機械制造、制藥石化、石油化工、中央空調系統等各類循環水系統。

目前本技術產品已在重慶萬利來化工、成飛民機集團、神華寧煤煤化工分公司（甲醇廠、烯烴三循、五循）、寶豐集團、蒲城清潔能源、云天化、貴州興化、馳宏鋅鍺、玖龍紙業、宜賓天源化工、農藥集團、三靈化工、富源化工等冷卻循環水裝置運行多年，綜合效益顯著，得到了用戶的高度評價。

五、應用案例

寧夏某能源公司焦化一期循環水系統2014年4月開始使用循環水生物藥劑至今，已穩定運行六年，保有水量6000m3，循環水量15000m3/h，設計新鮮補水量120m3/h，投加生物酶緩釋阻垢劑替代化學藥劑，補充水50%以上使用中水，其節能減排效果及經濟效益如下：

節電：每月節電21600 kw·h。節電費用10800元（按0.5元/kw.h計）。節水：每月節約新鮮水50400m3，水量節約12960m3節水率15%，節水經濟效益41472元(按3.2元/m3計)。減排：每月減排水量38160m3，減排經濟效益114480元（處理污水費用按3.0元/m3計）。環保：每月減少廢水外排量52992m3，減少排污費用計5300元（按0.1元/m3計）。

前期系統改造安裝掛膜架及污泥阻擋墻成本共計50000元，當月收回投資。

▲現場藥劑投加

▲效果對比圖