中国轻工业长沙工程有限公司,前身是创建于1952年的轻工部规划设计院,是中国成立较早的大型咨询设计单位之一。1978年,正值改革开放初期,轻工业领域急需现代化的技术支持和工程设计能力,长沙公司凭借其在制盐、造纸、陶瓷等轻工行业的深厚技术积累,迅速成为行业的佼佼者,更名为轻工部长沙设计院,正式开启面向全国的工程设计与咨询服务。20世纪80年代末90年代初,随着中国对外开放不断加深,外资企业涌入中国市场,国内企业开始与国际接轨,长沙公司抓住这一历史机遇,积极拓展业务领域,提升国际化业务水平,承揽多个国外技术消化吸收和国际投融资建设项目,开始在国际舞台崭露头角。2002年12月,公司正式改制重组,更名为中国轻工业长沙工程有限公司,目前已发展成为以市场化为导向,多元化发展,隶属国务院国资委管理的中国保利集团—中国轻工集团—中国海诚工程科技股份有限公司的全资子公司,注册资金8000万元,拥有多个行业、专业甲级及环境工程设计专项(水污染防治工程、固体废物处理处置工程)甲级的综合性的大型工程公司。
图1 公司主办公楼外景
初涉环保水处理领域
中国轻工业长沙工程有限公司传统主业之一为盐化工,主要依托多效蒸发、MVR蒸发结晶核心技术从井矿盐卤水中蒸发结晶分离氯化钠、硫酸钠等。2010年前后,随着工业的快速发展,工业废水排放问题日益突出,中国政府在淘汰落后产能、推进清洁生产、加强工业污染治理及水污染防治等方面出台了一系列环保政策,工业水污染与防治更是从达标排放到减量化,再到近零排放、零排放,政策日渐收紧,国内环保形势和压力不断加剧。公司高层敏锐地意识到环保水处理的重要性和广阔的市场前景,凭借其在工程咨询、设计、总承包等方面的技术积累,开始为加工、制造型企业提供废水处理成套解决方案,助力企业实现绿色生产。
2013年,南通王子纸业因计划建设的排海管道引发当地居民强烈反对,导致项目陷入困境,南通面临可能超过百亿元人民币巨额违约赔偿并引发系列经济和外交连锁反应,公司团队迎难而上,多次深入现场分析和论证,最终凭借“预处理+膜浓缩+MVR”先进技术方案优势,承担了该项目一期的工程总承包服务,解决了日本东丽、旭化成等国际一线水处理企业解决不了的工程难题,成为造纸废水行业首个超万吨级零排放项目,并一次投料试车成功,项目成果受到国家主席、省部领导高度评价和专注。
图2 中共中央总书记、国家主席习近平听取中水回用工程汇报并给予高度赞赏
2015年,彼时的华友钴业刚刚上市,但随后便遭遇钴、镍、铜三大金属价格大跌,导致公司出现历史上的首次年度亏损。衢州华友钴新材料有限公司作为华友旗下以镍钴铜湿法冶炼及钴深加工的重要钴生产企业,每年产生大量的硫酸铵冶金废水难以处理,带来严重的环保问题。得益于公司在传统盐化工蒸发结晶技术领域的行业影响力,陈雪华董事长抱着试一试的心态将橄榄枝投向长沙公司。项目团队针对冶金废水特点,联合众多科研院所、制造单位定向研制开发工艺及装备,开发出了“高效隔油装置+超声波气浮+萃取回收钴+二效MVR串联浓缩+一效MVR结晶”耦合工艺,实现了冷凝水回用和硫酸铵产品增值,产品和能耗指标远超行业平均水平,解决了华友环保压力,项目荣获2017年度中国轻工建设协会优秀工程设计一等奖,公司被华友钴业授予“最具潜力奖”和“优质服务供应商”奖,更重要的是借此契机赢得了华友高管的认可,并将新材料业务拓展到了华友体系,为公司创造了新的经济增长点。
图3 衢州华友钴新材料有限公司10万吨/年硫酸铵废水资源化处理工程
技术创新促进多行业协同发展
环保水处理行业门槛低、市场竞争异常激烈,如果没有持续核心技术竞争优势,将很难生存。公司高度重视技术创新与自有技术成果的积累,通过自建研发实验平台,与国内高校、科研院所开展产学研合作等方式,承担了2014年国家科技重大专项课题和2023年国家重点研发计划,并申请获批了3个省级、3个市级科技创新平台等,为技术研发工作提供良好的创新平台。依托公司强大的人才力量优势,公司现有从业人员1800余人,享受政府津贴专家7人,轻工行业勘察设计大师6人,工程监理大师1人,正高级工程师109人,高级职称技术人员254人,具有国家注册各类个人资质550余人次。获省级优青年工程勘察设计师3人、湖南省创新人才3人、长沙市高层次人才3人、行业优秀青年设计师13人、保利集团高级专家2人、保利集团工程硕博士导师4人、保利集团优秀创新团队1项等,公司每年花费近8000万元用于技术研发投入,鼓励和支持科研骨干人员开展技术创新和成果转化等工作。
多来来,公司技术团队积累了较多的技术储备,研究开发出了高吸附性能锆基除氟剂应用于含锂卤水、矿石提锂、废旧动力电池回收等浸出液的净化除杂,出水指标可低于1ppm;研究开发硫化碱耦合絮凝沉淀除重工艺应用于含重金属的工业废水或流域河湖治理;研究开发臭氧催化氧化和电催化氧化技术应用于医药/农药化工、石化、焦化、冶炼、印染、造纸、制革、炸药、制酒、垃圾渗滤液等行业高含盐难降解有机废水的高效处理;针对不同行业、不同类型含盐废水,开展物性检测和蒸发工艺研究,开发出了多套MVR浓缩+MVR结晶或DTB连续结晶成套工艺;深度开发膜系统组合工艺研究应用于盐卤净化、双极膜制酸碱、盐湖提锂及海水淡化等技术领域,目前已走出国门,将技术成果成功实施转化,在摩洛哥纳祖尔建成了3万吨/天海水淡化装置,配套中伟摩洛哥12万吨前驱体项目建成了处理能力120m3/h×2套三元母液和浓缩洗水脱氨处理系统,以央企使命担当践行一带一路国家建设。
图4 环保废水水质检测平台
图5 摩洛哥纳祖尔海水淡化工程项目
自主研发核心成套装备,实现装备自有化
高端装备制造一直被列为国家战略性新兴产业,“十四五”规划和2035远景目标更是将其作为制造强国主战场,强调“智能化、绿色化、服务化”升级。长沙公司密切关注政策导向,始终把自研核心装备作为重要技术突破口和业务增长点,投入大量的人力、物力用于装备的研发和系统集成。依托公司强大的非标设计资质和能力,重点布局MVR蒸发结晶器的结构设计和创新优化,并通过合理工艺优化和能量回收实现节能降耗的目的,相继开发出了15t/h、20t/h、25t/h、30t/h、40t/h、50t/h、100t/h、120t/h处理量的蒸发结晶成套装备,最大尺寸φ9000×9000,可适用于多个行业含盐废水体系,包括氯化钠、硫酸钠、氯化铵、硫酸铵、硫酸镁、氯化钙、硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰、硫酸锂、氯化锂等物料,设备使用稳定性和能耗指标均优于行业平均水平,在比亚迪、华友、中伟、容汇、芳源等多个行业头部企业投运使用,受到业主单位高度赞扬。据不完全统计,目前公司在投运的含盐废水处理规模超过5万吨/天,承担中色正元、广西华友、印尼华翔、宜昌邦普、天津茂联、宁波力勤、华友钴业等含钴废水的蒸发结晶设计规模超过10万吨/年(金属量),承担中伟钦州、铜仁、韩国基地、衢州华友、韩国Posco、广西巴莫等含镍物料的蒸发结晶设计规模超过40万吨/年(金属量),为新能源材料行业提供可靠的技术支持和装备保障,通过构建“装备+工艺+数字化”三位一体解决方案,公司实现了从设计咨询到装备制造、安装调试、运维服务的全链条闭环。未来,长沙公司将锚定“全球领先的轻工核心装备供应商”愿景,持续加大原创技术策源力度,打造更多“中国设计、中国智造”的标杆工程。
图6 2500m3/d MVR蒸发结晶系统成套装备
图7 摩洛哥5850t/a电池级硫酸钴工程项目
图8 韩国Posco高冰镍精炼电池级硫酸镍工程项目
开发DCS智能化控制系统,助力智能工厂建设
控制系统作为企业生产运维管理的“中枢神经”,是建设数字化工厂和智慧工厂的重要组成部分。多年来,全球大型石化、电力、造纸、制药等流程装置的自控系统市场一直被瑞士ABB、美国Emerson/Honeywell/Rockwell Automation/、法国Schneider Electric、德国Siemens、日本Yokogawa七家品牌垄断。为了突破国外品牌的市场垄断,公司一直把开发DCS控制系统作为关键核心技术来抓。通过成立智控中心,组建自动化控制团队,不断加强对国外先进技术和系统的消化吸收、再创新,在含盐废水零排放、制浆造纸中水回用等多个项目应用场景不断调试优化,采用“分散控制、集中管理”理念,将PID调节、联锁保护、顺序控制等功能下放到贴近工艺设备的控制站,通过冗余CPU、I/O模块和工业以太网实现毫秒级数据采集与闭环控制,同时把操作、监视、报警、报表、历史数据库等集中到工程师站与操作员站,支持多点并发访问和远程运维,建立了公司自主开发的DCS控制系统,形成从工艺设计到过程控制,再到生产运维智能化控制系统,不断提升企业的自动化、智能化控制水平。
图9 公司自主开发的DCS控制系统操作界面
作为一家高新技术企业,公司始终将科技创新作为发展的核心动力以绿色发展理念为指引,通过持续的研发投入,不断提升自身的技术水平和创新能力。未来,公司将继续探索更加高效、节能、环保的处理技术,为解决全球水资源短缺和水环境污染问题贡献更多的智慧和力量。同时,公司还将进一步加强与国内外科研机构和企业的合作,共同推动环保水处理技术的发展和应用。
中国轻工业长沙工程有限公司在环保水处理行业的发展历程,是一部不断创新、勇于探索、积极践行绿色发展理念的历史。从最初的废水处理解决方案提供商,到如今的智慧水务平台建设者,公司始终站在行业发展的前沿,为推动环保水处理技术的进步和应用做出了重要贡献。展望未来,公司将继续秉持“诚信、严谨、创新、高效”的理念,以更加坚定的步伐,迈向环保水处理行业的更高境界。