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膜技术赋能废水资源化 —— 杭州海纳环保废水回用成功案例分析

发布时间:2025-12-04   阅读量:89

在水资源短缺与环保政策双重压力下,工业废水资源化已成为企业降本增效、实现绿色转型的核心路径。杭州海纳环保作为国内反渗透膜产业先行者,自 2005 年成立以来,以 “打造膜界中国芯” 为使命,构建了从膜材料研发到系统集成的完整技术体系,其自主研发的海纳膜技术已在化工、煤化工、钢铁、印染等多个行业实现废水回用标杆落地,既破解了企业治水难题,又创造了显著的经济与生态价值。

一、化工园区循环水深度回用:年节水 138 万立方米,综合降本超 960 万元

(一)项目背景

某大型化工园区聚集了石油化工、精细化工等多家高耗水企业,共享一套设计循环水量 8000m³/h 的循环水系统。改造前,园区采用传统 “冷却塔冷却 + 化学阻垢缓蚀剂” 工艺,存在三大核心痛点:一是循环水浓缩倍数仅 1.8-2.2 倍,日均新鲜水消耗达 5000m³,水资源浪费严重;二是化学药剂投加量大,导致循环水含盐量与浊度持续升高,设备结垢腐蚀风险加剧,年均维护成本超 300 万元;三是排水含盐量超标(电导率≥5000μS/cm),面临严苛环保处罚风险,水处理综合成本居高不下。

2023 年,该园区引入杭州海纳环保 “循环水反渗透深度处理回用系统”,核心目标为提升浓缩倍数、降低新鲜水消耗、实现废水闭环回用。

(二)海纳膜定制化解决方案

针对园区循环水 “高浊度、高硬度、高含盐量” 的水质特点(原水浊度 15-25NTU、电导率 3500-4500μS/cm、总硬度 250-300mg/L)及 “产水电导率≤50μS/cm、浊度≤0.1NTU” 的回用要求,海纳环保设计了 “预处理 + 反渗透深度处理 + 循环水系统整合” 的一体化方案:

核心膜元件选型:采用海纳 HOC-8040抗污染型反渗透膜,该膜通过表面亲水化改性技术,兼具 99.7% 以上的盐类截留率与优异的抗有机物、抗生物污染能力,且运行压力仅 1.2-1.5MPa,使用寿命可达 3-5 年,适配化工园区复杂工况。

系统架构设计:搭建 “两段式反渗透” 架构,设计处理水量 1200m³/h,系统回收率达 75%;配置 4 套并联系统(单套含 6 支膜壳,每支装填 6 支 8040 膜元件),确保检修期间整体系统稳定运行;同时配套在线清洗(CIP)系统、阻垢剂自动投加装置及水质实时监测模块,可动态调整运行参数,从源头避免膜结垢堵塞。

闭环回用设计:反渗透产水直接接入循环水补水箱,与新鲜水按比例混合作为补充水;浓水(电导率≥15000μS/cm)经蒸发结晶处理后,盐渣资源化回收、冷凝水回流循环水系统,实现 “废水 - 再生水 - 资源” 的全闭环零排放。

(三)项目实施成效

系统投运 6 个月后,各项指标均远超设计目标:

节水效果显著:循环水浓缩倍数提升至 4.5-5.0 倍,日均新鲜水补水量降至 1200m³,较改造前减少 76%,年节约新鲜水 138 万 m³,按工业水价 5 元 /m³ 计算,年节水成本达 690 万元。

水质与设备稳定性双提升:产水电导率稳定在 30-45μS/cm、浊度≤0.05NTU,循环水结垢速率降至 0.03mm/a、腐蚀速率≤0.005mm/a,远优于国家规范要求;化学药剂投加量减少 60%,年省药剂费 120 万元;设备维护频次降低 50%,年减维护成本 150 万元。

综合效益突出:年减少废水排放 138 万 m³、盐类排放 500 吨,成功通过省级绿色园区复核,综合年节约成本超 960 万元,实现环保与经济价值双赢。

二、煤化工零排放:单级浓缩替代多级工艺,吨水成本下降 41.7%

煤化工行业因高盐、高有机物废水特性,长期面临 “处理流程复杂、回用率低、成本高” 的行业难题。内蒙古某煤化工零排项目曾采用进口膜元件,需通过 “2 级 RO+DTRO” 多级工艺实现浓缩,系统回收率仅 68%,吨水处理成本高达 12.6 元。

为破解这一困境,项目方引入杭州海纳环保 HP80 高压抗污染膜,实现三大技术突破:一是简化工艺流程,将多级浓缩整合为单级 RO 浓缩,大幅降低系统复杂度与占地面积;二是提升资源化效率,系统回收率从 68% 跃升至 85%,实现废水最大化回用;三是显著降本,吨水处理成本降至 7.34 元,较进口膜方案下降 41.7%。此外,该项目采用的海纳 FR 抗污染膜,为用户节约了近 40% 的运行维护成本,成为国产膜替代进口膜的典型标杆。

三、钢铁焦化废水回用:替代进口膜,全生命周期成本降 30%

钢铁行业焦化废水成分复杂,含酚、氰、氨氮等有毒污染物,且高悬浮物易造成膜元件污堵,此前国内项目多依赖进口膜。湖北某钢铁焦化废水零排项目,原采用进口膜元件,因水质适应性不足导致系统频繁故障,运维成本居高不下。

海纳环保为其定制了 LP 苦咸水膜替代方案,该膜通过耐污染材料改性与流道结构优化,可稳定耐受焦化废水的有毒物质与高悬浮物冲击。更换膜元件后,系统实现长期稳定运行,不仅污染物截留率达标,且膜元件使用寿命延长至 5 年以上,较进口膜全生命周期成本降低 25%-30%,为钢铁行业高难度废水回用提供了经济可行的国产化方案。

四、海纳膜技术核心优势:从材料创新到服务闭环

杭州海纳膜技术之所以能在多行业实现废水回用突破,源于其三大差异化竞争力:

技术壁垒坚实:累计斩获近90项专利技术,20 余次参与国家 / 行业标准制定,独创支化结构单体膜材料改性技术,实现 “高脱盐率(部分型号达 99.8%)+ 高通量(水通量较传统产品提升 15%)+ 抗污染(清洗周期延长 2-3 倍)” 的性能突破。

场景适配性强:针对不同行业水质特点,开发 200 多个型号规格产品,覆盖钛白粉酸性废水回收、制浆造纸零排放、新能源盐湖提锂等多元场景,如制浆造纸领域参与全球首套示范工程,实现日节水 4 万吨、年节水 5100 万吨。

本地化服务高效:构建覆盖全国的技术支持网络,相比国际品牌数周的响应周期,大幅缩短故障处理时间,保障项目稳定运行。

五、案例总结与行业启示

从化工园区年降本近千万,到煤化工单级浓缩降本超四成,再到钢铁行业国产膜替代进口,杭州海纳环保的废水回用案例印证了膜技术在工业水资源化中的核心价值。其成功经验在于:一是坚持 “材料研发 + 系统集成” 的全链条创新,实现技术与场景的深度适配;二是践行 “国产替代 + 降本增效” 的双轮驱动,打破国际品牌垄断;三是构建 “产品 + 方案 + 服务” 的一体化模式,为企业提供全周期治水保障。

在 “双碳” 与水资源刚性约束下,海纳膜技术将持续赋能更多行业实现废水回用与资源化,为工业绿色转型注入 “膜界中国芯” 动力。