В связи с двойной необходимостью защиты глобальных водных ресурсов и повышения качества воды, технология очистки воды с использованием активированного угля стала ключевым решением для борьбы с загрязнением воды, используя свои основные преимущества: эффективную адсорбцию и экологичность. В Китае, благодаря достижению целей по использованию активированного угля, повышению стандартов очистки воды и усилению политики в области охраны окружающей среды, эта технология находит применение в различных областях — от очистки промышленных сточных вод до очистки питьевой воды и современной очистки муниципальных сточных вод. Ожидается, что к 2028 году объём рынка превысит 38 млрд юаней, что открывает широкие перспективы для её применения.

I. Суть технологии: принцип адсорбции обеспечивает комплексную очистку воды

• Поверхность активированного угля покрыта порами микронного размера (с удельной площадью поверхности до 500–1500 м²/г). Он способен физически адсорбировать взвешенные частицы и молекулы запахов, а также химически адсорбировать ионы тяжёлых металлов (таких как свинец и ртуть), органические загрязнители (такие как бензол и фенолы), а также остаточный хлор.

• В зависимости от области применения он подразделяется на гранулированный активированный уголь (ГАУ), порошкообразный активированный уголь (ПАУ) и сотовый активированный уголь. Гранулированный активированный уголь широко используется в промышленных и муниципальных проектах благодаря своей высокой регенерируемости, а порошкообразный активированный уголь подходит для экстренной очистки воды при внезапном загрязнении.

• В сочетании с комбинированными процессами, такими как озонирование и биодеградация, это может дополнительно повысить эффективность очистки. Степень удаления трудноудаляемых органических веществ достигает более 95%, что значительно выше, чем при использовании традиционной технологии фильтрации.

II. Сценарии применения в Китае: от промышленной необходимости до полного охвата безопасности жизнедеятельности

1. Очистка промышленных сточных вод: "инструмент очистки для ситуаций с высоким уровнем загрязнения

• Для очистки сточных вод с высокой концентрацией органических веществ в таких отраслях, как химическое машиностроение, полиграфия и крашение, а также гальванопластика, применяется процесс адсорбции активированным углем + биохимической очистки (дддххх). Это позволяет повысить степень удаления ХПК и БПК до более чем 85%, что соответствует требованиям к сбросу сточных вод первого класса, установленным Стандартом по комплексному сбросу сточных вод (ГБ 8978-1996).

• При очистке нефтесодержащих сточных вод угольной и нефтехимической промышленности активированный уголь способен адсорбировать нефтепродукты и растворимые органические вещества. Это способствует повышению степени повторного использования сточных вод до 70% и снижению потребления водных ресурсов предприятиями.

2. Очистка питьевой воды: последняя линия обороны для обеспечения качества воды на конечной станции

• Более 60% водопроводных станций на уровне округов и выше по всей стране внедрили технологию глубокой очистки воды активированным углем. При очистке микрозагрязнений в источниках водоснабжения он позволяет эффективно удалять токсины водорослей и остатки пестицидов, значительно улучшая вкусовые качества и безопасность питьевой воды.

• Фильтрующие элементы с активированным углем стали стандартной конфигурацией в бытовом и коммерческом оборудовании для очистки воды. В сочетании с технологией обратного осмоса они позволяют обеспечить полную очистку воды от источника до водопроводной воды, адаптируясь к различным характеристикам качества воды в северном и южном Китае.

3. Современная очистка муниципальных сточных вод: "Key Поддерживается для использования оборотной воды

• В связи с достижением Китаем целевого показателя использования оборотной воды (35% к 2025 году), технология активированного угля широко применяется при модернизации и реконструкции муниципальных систем очистки сточных вод. Очищенная оборотная вода может использоваться для озеленения, промышленного охлаждения и пополнения рек.

• В крупных городах, таких как Пекин, Шанхай и Шэньчжэнь, построено несколько станций глубокой очистки оборотной воды с использованием активированного угля. Ежедневная мощность очистки превышает 100 000 тонн, что обеспечивает основную техническую поддержку городского водоснабжения.

4. Управление особым сценарием: резкий рост спроса на экстренную и специальную очистку

• В случае внезапного загрязнения воды можно быстро добавить порошкообразный активированный уголь, который адсорбирует загрязняющие вещества в течение 1–2 часов, обеспечивая безопасность питьевой воды.

• В таких сценариях, как предварительная обработка аквакультуры и опреснения морской воды, активированный уголь может удалять запахи и коллоидные вещества из воды, повышая выживаемость аквакультуры и эффективность опреснения.

III. Перспективы рынка: потенциал продолжает раскрываться благодаря политике и спросу

• Уровень политики: Четырнадцатый пятилетний план развития городской очистки сточных вод и использования ресурсов однозначно требует повышения эффективности современных очистных сооружений. Положение о защите источников питьевой воды усиливает контроль за микрозагрязнением, обеспечивая политические дивиденды для внедрения новых технологий.

• Рыночный спрос: Постоянно реализуются такие проекты, как экологическая трансформация промышленных предприятий, модернизация старых водопроводных станций и повышение безопасности питьевой воды в сельской местности. Это способствует ежегодному росту спроса на оборудование и услуги по очистке воды с использованием активированного угля более чем на 12%.

• Технологическая модернизация: Отечественные активированные углеродные материалы достигли итерационного уровня. Адсорбционная емкость и эффективность регенерации активированного угля на древесной основе и активированного угля на угольной основе увеличились на 30%, а стоимость снизилась на 20%. Это устраняет зависимость от импорта и способствует масштабному внедрению технологии.

IV. Тенденции отрасли: интеллектуальные технологии и экологичное развитие становятся основными направлениями

• Интеллектуальная интеграция: оборудование будет интегрировать модули мониторинга Интернет вещей для мониторинга адсорбционного насыщения активированного угля в режиме реального времени. Система может автоматически выдавать ранние предупреждения о необходимости замены или регенерации, что снижает затраты на эксплуатацию и обслуживание.

• Модернизация технологии регенерации: будут внедрены такие технологии, как высокотемпературная и микроволновая регенерация. Это позволит увеличить скорость регенерации активированного угля до более чем 90% и снизить потребление ресурсов.

• Инновации в области материалов: Исследования и разработки нового модифицированного активированного угля (активированного угля с ионами металлов, биологического активированного угля) ускоряются. Эффективность адсорбции определенных загрязняющих веществ увеличилась более чем на 50%, что делает его пригодным для более сложных условий качества воды.

От управления промышленностью до обеспечения средств к существованию, от городского транспорта до международного экспорта – технология очистки воды с помощью активированного угля становится ключевым фактором контроля загрязнения воды и использования водных ресурсов в Китае. Благодаря постоянному совершенствованию технологий и расширению сфер их применения, она не только поможет Китаю достичь экологической цели – чистой воды и зеленых берегов, но и сыграет важную роль в защите водных ресурсов во всем мире.