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自“雙碳”目標提出后，國內“碳達峰”、“碳中和”相關工作持續(xù)推進。當前，突破環(huán)保裝備關鍵核心技術瓶頸，加強先進適用環(huán)保裝備在冶金、化工、建材、輕工、紡織、電鍍等重點領域應用，提升環(huán)保裝備標準化、成套化、自動化、綠色化水平，是必然趨勢。
“十四五”期間，以實現碳達峰、碳中和目標為導向，我國將全面加速構建綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經濟體系，大力發(fā)展綠色低碳的新技術、新產業(yè)和新業(yè)態(tài)，構建綠色低碳技術產業(yè)支撐體系向高質量可持續(xù)發(fā)展邁進，環(huán)保產業(yè)集中度較高的水環(huán)境治理、固體廢物處理處置與資源化等細分領域，市場空間將迅速釋放，產業(yè)領域將不斷拓展，相關產業(yè)將迎來更大發(fā)展機遇。
在2023年12月線上舉辦的2023視環(huán)會-秋季展高峰論壇上，西北工業(yè)大學化學與化工學院馬紅鵬帶來了《碳中和技術創(chuàng)新：廢水處理裝備的發(fā)展》主題演講。馬老師對碳中和背景下分離機械的市場需求進行了分析，介紹了煤化工廢水處理現狀及技術及碳中和背景下分離裝備的發(fā)展趨勢。
馬老師認為，碳中和與“中國制造2025”背景下，高質量滿足傳統領域的同時，高效率發(fā)展碳中和新興領域，將推動分離機械科技創(chuàng)新與產業(yè)發(fā)展。
據統計，全球二氧化碳排放中化石燃料(煤、石油、天然氣等)貢獻約占86%，所產生的46%停滯于大氣中；降低水耗，盡可能實現水的循環(huán)回用，是實現煤化工減碳的一條有利路徑。而煤化工水資源消耗和廢水產生量大，噸產品耗水十噸以上，廢水資源化分離勢在必得。
隨后，馬老師介紹了幾種主要的分離技術。
碳中和需求的迅猛發(fā)展，給分離機械產品的創(chuàng)新和發(fā)展注入了新力量和新思想，超音速分離、超導分離、激光分離、超聲波過濾、仿生過濾等高科技項目不斷推新。
超音速旋流分離器：超音速流動條件下氣體的低溫凝結效應，結合旋流分離，實現多組分氣體的冷凝分離；集膨脹降溫、旋流氣液分離、再壓縮等工藝于一體，具有密閉無泄漏、無需化學藥劑、結構緊湊等特點；
超導磁分離器：通過加入改性的磁種子顆粒材料，從而分離造紙、化工、醫(yī)藥等工業(yè)廢水中無磁性的有機、無機污染物，實現工業(yè)污水的達標排放。
激光分離：用特定波長的激光激發(fā)某種特定同位素原子(鈾-235)或含有該原子的分子，再使激發(fā)態(tài)原子或分子與基態(tài)成分分開，獲得富集的同位素；
仿生過濾：仿照人體聚精排粕、自動過濾與分離(肺濾氣、肝濾血、腎排尿等)的機理，研發(fā)生物過濾、仿生自濾智能設備將在分離機械的發(fā)展中“大顯身手”；
電化學轉化：通過綠電使高鹽廢水中離子在離子膜上進行遷移，結合結晶實現無蒸發(fā)的結晶鹽分離；電化學轉化將無機鹽轉化為更高價值的其他無機鹽(如：Na2SO4→(NH4)2SO4)
馬老師認為，在石油、化學工業(yè)及生物化工中，通常分離過程在基建投資中占比50%~90%。合理的分離技術可有效降低工藝運行成本，同時在我國工業(yè)污染物控制中具有重要作用；典型的污水處理技術都是由一系列的處理單元組成，根據各個處理單元的處理效果及出水水質情況設定相應的技術路線。如何確保各處理單元滿足處理要求條件下能低碳操作是當下工業(yè)污水處理設備發(fā)展的重點。
工業(yè)污水處理行業(yè)實現碳中和是一項長期的系統工程，不僅為行業(yè)技術和理念的更新，是整個社會思想和認知的革命；工業(yè)污水處理裝備的發(fā)展勢在必行，“碳中和”的實現將是一個漫長和曲折的過程，但前景廣闊。
