中国水利水电科学研究院（以下简称“中国水科院”）在承担国家重大水专项“十一五”子课题“库区次级河流工业废水处理关键技术研究与示范”和“十二五”课题“三峡库区小江汉丰湖流域水环境综合防治与示范”期间，与课题参加单位重庆融极环保工程有限公司共同研发了“生物酶缓蚀阻垢循环水处理技术”，实现了产学研深度融合。

该技术不仅能够将循环水浓缩倍数由现状3-5倍提高至4-8倍。而且在缓蚀阻垢剂方面由生物生态方法替代传统的化学药剂，实现污染源头削减，对控制水体富营养化具有重要意义。2016年该技术通过中国环境科学学会组织的成果鉴定会，鉴定结果为国际先进水平。该技术产品获得“第三方环境友好产品”认证，并入选了《国家鼓励的工业节水工艺、技术和装备目录（2019年）》和《2020年度成熟适用水利科技成果推广运用清单》。

融极环保成立于2011年，主要从事微生物在工业、农业及黑臭河流水污染治理等方面的应用技术及产品研发、推广。公司先后参与了国家“十一五”、“十二五”科技重大专项课题。公司拥有独立的自主知识产权，其中发明专利13项、实用新型6项。2014年评为国家高新技术企业；获得两项高新技术产品和重点新产品；2016年评为重庆市知识产权优势企业； “生物酶缓蚀阻垢剂技术及工业化应用”通过国家权威机构及专家的认可取得了科技成果鉴定证书；产品经第三方认证，取得了“环境友好产品”认证证书。

一、技术研发背景

我国工业企业的用水量70～80%用于冷却循环用水，冶金、电力行业则高达80～90%。为了节约用水，降低用水成本，企业需要提高循环水的浓缩倍率（重复利用率）。但是随着浓缩倍率的不断提高，循环水的硬度、碱度及悬浮物不断上升，循环水系统会产生结垢、腐蚀。为解决这一问题，企业通常会向循环水系统加入磷系（低磷系）或锌系的缓释阻垢剂等，但在排污时，污水中大量的化学药剂会对环境造成严重污染，尤其是磷、锌及苯环类化学物质。

（一）工业循环水运行概况

（二）工业循环水运行过程中存在的主要问题

（三）工业循环水目前的主要解决方案（化学药剂）

（四）工业循环水污染物的主要来源

中国水利水电科学研究院长期致力于江河湖库水环境保护和污染治理，在承担国家重大水专项“十一五”子课题“库区次级河流工业废水处理关键技术研究与示范”和“十二五”课题“三峡库区小江汉丰湖流域水环境综合防治与示范”期间，与课题参加单位重庆融极环保工程有限公司共同研发了“生物酶缓蚀阻垢循环水处理技术”，实现了产学研深度融合。

融极环保成立于2011年，主要从事微生物在工业、农业及黑臭河流水污染治理等方面的应用技术及产品研发、推广。公司先后参与了国家“十一五”、“十二五”科技重大专项课题。公司拥有独立的自主知识产权，其中发明专利13项、实用新型6项。2014年评为国家高新技术企业；获得两项高新技术产品和重点新产品；2016年评为重庆市知识产权优势企业； “生物酶缓蚀阻垢剂技术及工业化应用”通过国家权威机构及专家的认可取得了科技成果鉴定证书；产品经第三方认证，取得了“环境友好产品”认证证书。

生物酶缓蚀阻垢循环水处理技术不仅能够将循环水浓缩倍数由现状3-5倍提高至4-8倍。而且在缓蚀阻垢剂方面由生物生态方法替代传统的化学药剂，实现污染源头削减，对控制水体富营养化具有重要意义。2016年该技术通过中国环境科学学会组织的成果鉴定会，鉴定结果为国际先进水平。该技术产品获得“第三方环境友好产品”认证，并入选了《国家鼓励的工业节水工艺、技术和装备目录（2019年）》和《2020年度成熟适用水利科技成果推广运用清单》。

二、技术原理与功能

技术简介：针对工业冷却循环水处理系统结垢、腐蚀，以及投加常规化学药剂后，系统排水中高磷导致水体富营养化问题，利用生物酶络合增溶原理，通过人工培养、驯化、筛选出适用于工业循环水系统水质调节的生物优势菌群。这种微生物菌群具有广泛的食物链和营养源，不仅能够以碳、氮、硫、磷等作为营养源，还可以吞噬其它微生物菌群、消解有机物、溶解垢层。

技术原理：在生物酶（如COD降解性酶类、碳酸酐酶等）作用下促进污染物降解和碳酸钙垢增溶，有效缓解循环冷却水系统内硬垢的形成，减少溶解氧和高盐引起的系统腐蚀，提高循环水浓缩倍数，达到系统节水、节能和磷污染减排的效果。

▲技术路径

▲生物酶阻垢原理图

▲工艺流程图

▲实验模拟装置

三、技术先进性

节水：本工艺生物酶缓释阻垢剂与常规化学药剂相比，可节水10～20%；

减排：磷削减达90%以上，COD削减达30%以上；

节能：节能20%（按照水泵降低功率计）；减少检修时间达50%以上；减少人工费用（加药人员、管理员）达50%以上；

环保：循环水系统各项水质指标优于《工业循环冷却水处设计规范》（GB50050-2017）中设计要求。

四、技术应用领域

工业冷却循环水：化工（如炼油、煤制油、冶炼等）、火力发电、汽车制造、机械制造、制药石化、石油化工、中央空调系统等各类循环水系统。

目前本技术产品已在重庆万利来化工、成飞民机集团、神华宁煤煤化工分公司（甲醇厂、烯烃三循、五循）、宝丰集团、蒲城清洁能源、云天化、贵州兴化、驰宏锌锗、玖龙纸业、宜宾天源化工、农药集团、三灵化工、富源化工等冷却循环水装置运行多年，综合效益显著，得到了用户的高度评价。

五、应用案例

宁夏某能源公司焦化一期循环水系统2014年4月开始使用循环水生物药剂至今，已稳定运行六年，保有水量6000m3，循环水量15000m3/h，设计新鲜补水量120m3/h，投加生物酶缓释阻垢剂替代化学药剂，补充水50%以上使用中水，其节能减排效果及经济效益如下：

节电：每月节电21600 kw·h。节电费用10800元（按0.5元/kw.h计）。节水：每月节约新鲜水50400m3，水量节约12960m3节水率15%，节水经济效益41472元(按3.2元/m3计)。减排：每月减排水量38160m3，减排经济效益114480元（处理污水费用按3.0元/m3计）。环保：每月减少废水外排量52992m3，减少排污费用计5300元（按0.1元/m3计）。

前期系统改造安装挂膜架及污泥阻挡墙成本共计50000元，当月收回投资。

▲现场药剂投加

▲效果对比图