來源:中國核電信息網 發布日期:2017-03-23
使用電離輻射對污水進行消毒處理,已被國際原子能機構(IAEA)列為世界和平利用原子能的主要研究方向。
1電子束輻照首次用于工業廢水處理
2017年3月15日,微信公眾號“中國廣核集團”刊文報道,中國首個電子束輻照處理工業廢水示范工程在浙江金華啟動運行,該示范工程由中廣核技旗下的中廣核達勝加速器技術有限公司建設。我們認為,這將為核技術在工業廢水治理領域的應用,打開廣闊的成長空間。
該報道引述中廣核技董事長兼總經理張劍鋒介紹,紡織印染行業產生的廢水總量大、污染物成分復雜,含有大量難以生物降解的有害物質,該示范工程采用電子束輻照技術對印染廢水進行深度處理,目前每天處理量為1500-2000立方米,可以高度去除廢水中殘留的污染物,實現廢水的高標準排放或者中水回用。
下圖來自該微信文章,對相關原理作了簡單描述。
根據中廣核達勝公司官網介紹,電離輻射是一項治理環境污染的高新技術,可以對燃煤煙氣、污泥以及固體廢物、工業廢水如造紙、印染、化工、制藥、農藥等多種行業廢水、生活污水、微污染飲用水等進行處理,特別對于那些采用常規方法(如生化法、化學法等)難以處理的污染物,輻射技術是一種非常重要的解決手段,而且不會產生二次污染。工業加速器處理污水的原理是:利用工業加速器產生的電子束流對污水進行輻照,利用電離輻射使水中的污染物發生分解或降解、有害微生物發生變性等,從而達到消毒凈化的目的。
使用電離輻射處理污水具有適應面廣、反應速度快、降解效率高、無二次污染、降低后期污泥處理投資成本,已經被國際原子能機構列為世界和平利用原子能的主要研究方向。電離輻射處理污水主要分預處理與后處理兩種方式,從而使得污水處理更有針對性。
預處理適用于一般性污水,所含頑固性污染物較少。通過電子束輻照預處理,可使污染物分離或分解、微生物變性,從而降低污染物的濃度與生物毒性,進而改善其可生化性,后續便可利用自然生態環境進行降解,從而達到可排放標準,進行排放。針對傳統工藝處理、以及輻照預處理仍無法達標排放標準的廢水,亦可采用電子束輻照進一步深度處理,使殘留的頑固性污染物得到進一步去除,從而實現達標排放或者中水回收利用。圖69與70分別為輻射預處理與后處理廢水的主要流程。
國家加大污水處理建設力度,潛在市場空間巨大。根據2016年11月14日就《“十三五”全國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃(征求意見稿)》相關內容,“十三五”期間全國城鎮污水處理相關投資總額高達7529 億元,其中黑臭水體治理1700億元,污水處理設施建設共計5829億元(較十二五期間的4300 億元提高約35.56%)。污水處理設施方面:除去管網部分3564億元外,新增污水處理設施1192億元,提標改造395億元,污泥無害化316億元,新增再生水215億元,初期雨水治理102億元。我們認為“十三五”期間,國家對于污水處理重視程度進一步提高,如果電離輻射污水處理裝置推廣順利,“十三五”期間整個市場空間有望達到千億元規模。
2核技術應用≠核電
讀完以上文字,相信讀者對核能應用的理解,已超出核電的范疇。
自19世紀末英國物理學家湯普遜發現電子以來,人類就已經開始對核技術進行研究和運用,非動力核技術運用的歷史要遠比軍用核技術和動力核技術的歷史要早,而且從目前國外發達國家的市場空間來看,非動力核技術的市場空間也更為廣闊。國際原子能機構(IAEA)曾指出,同位素與輻射技術正在為全世界的社會經濟發展做出寶貴貢獻;就應用的廣度而言,只有現代電子學和信息技術才能與同位素及輻射技術相提并論。
根據大連國際(現已更名為“中廣核技”)相關公告,國內核技術應用目前主要在輻射化工(材料改性)領域實現產業化,隨著在醫學、環保、印刷、輪胎等新領域拓展,未來核技術應用將具有更為廣闊的發展空間。核技術應用產業的發展具有明顯的臺階式特點,每當核技術在一個新的產業領域的應用成功實現產業化,核技術產業就會進入一個新的發展臺階。根據中國電力新聞網援引中國同輻協會數據顯示,截至2015年底,我國核技術應用產業產值達到3000億元。如果我國核技術應用未來能夠成功在醫學、環保、印刷等新領域實現突破,核技術應用產業年產值將達到萬億元規模。
核技術應用產業鏈簡單可以分為上游的射線發生裝置,以及下游具體應用領域兩個環節,如圖57所示,上游射線發生裝置為整個核技術應用發展的基石。射線發生裝置主要類型有:反應堆、加速器和同位素三類;下游的具體應用領域包括:改性材料、核成像、輻照加工、核醫療、核儀器儀表等幾大類。
近年來我國核技術應用產業取得了較快的發展。根據中國同輻協會統計數據2010年與2015年中國核技術應用產值分別為1000億元與3000億元,5年之間增長200%。但橫向比較,我國核技術應用產業仍然有較大的發展空間,2015年我國核技術應用產業產值占GDP比例僅為0.44%,較發達國家4%-5%水平仍然存在較大差距。
我們認為之前制約我國核技術應用產業發展的主要原因有兩點:
首先,核技術應用行業屬于橫斷行業,下游應用領域廣,從政策制定角度來看難以制定針對行業統一的標準以及支持政策,只能針對某一特定領域扶持,從而沒有辦法形成合力。
其次,相關行業內企業大多數聚焦于某一細分領域,而且往往是從其他行業切入核技術應用,核技術應用對于整個企業的發展只起到輔助作用,行業內沒有形成有標桿作用的龍頭企業,進而導致行業混戰,整合力度不夠。
近年來隨著國家政策對于核技術應用產業的支持力度不斷提升以及龍頭企業對于產業鏈的整合,核技術應用產業未來的發展速度有望進一步提升。表43為近年來核技術應用相關支持政策。
近年來兩大核電巨頭均將核技術應用板塊定位為集團未來發展的重要方向之一,對于相應業務開展以及并購都給予了較大支持。2011年,中廣核核技術應用公司與中國同輻股份有限公司相繼設立和完成改組,兩家公司主營業務均為民用核技術的應用,而且分別背靠中廣核集團和中核集團,至此行業內龍頭企業顯現。我們認為,未來兩大龍頭企業有望憑借集團的支持進一步加快對于整個產業鏈的整合,從而推動國內核技術應用產業鏈快速成長。
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