国家能源集团科研总院"含盐水的反渗透处理方法和反渗透系统" 发明专利获第二十六届中国专利优秀奖。该专利基于渗透压辅助压力驱动膜过程原理,提出梯级极限浓缩工艺,在低操作压力下实现高浓盐水深度浓缩,已在脱硫废水、化工废水、矿井水、焦化废水、电子废水等场景推广至 10 余家集团内外部用户。
一、专利获奖:解决高浓盐水反渗透浓缩的"卡脖子"问题
2026 年 8 月 28 日,国家知识产权局公布第二十六届中国专利奖授奖决定,国家能源集团科研总院(低碳院)所属国能科技成果转化(北京)有限公司的发明专利"含盐水的反渗透处理方法和反渗透系统"荣获中国专利优秀奖。这是国家能源集团在工业废水深度处理与零排放领域获得的标志性知识产权成果,对国内高盐废水治理行业具有显著的示范意义。
当前国内典型浓盐水零排放工艺路线多采用"预处理—膜浓缩—蒸发结晶"三段式架构,其中膜浓缩单元多采用传统反渗透技术。受操作压力限制,传统反渗透浓缩极限较低,大量浓水导致末端蒸发结晶单元负荷过高。长期以来,行业普遍依赖"提升操作压力"实现高浓盐水浓缩,导致投资运行成本高、膜元件寿命短、安全风险大等问题。本专利正是针对这一"卡脖子"难题提出解决方案。
二、技术路线:渗透压辅助压力驱动 + 梯级极限浓缩
本专利的核心创新点包括两方面:
- 膜材料创新——基于渗透压辅助压力驱动膜过程原理,自主研发可精确调控分离性能的高盐反渗透系列膜产品,针对不同盐浓度梯度提供差异化的截留率与通量性能。
- 工艺创新——创新提出基于不同盐通量反渗透单元的梯级极限浓缩工艺,通过多段反渗透单元的串联组合,在每一段针对该段进水的盐度水平精确调控操作压力与膜分离性能,从而实现在低操作压力下对高含盐工业废水的高效深度浓缩,大幅降低浓盐水排放量,有效减轻企业废水处理的成本负担。
梯级浓缩的工程意义在于:低压段保留常规反渗透的低能耗优势,高压段只对最难浓缩的少量高浓度水体进行加压处理,整体能耗、膜更换成本与蒸发结晶单元规模显著下降,为高盐废水零排放提供更具经济性的工程路径。
三、工程化进展:自 2020 年示范至 10 余家用户推广
本专利技术自 2020 年在国能长源汉川发电有限公司完成首个工业示范项目以来,已成功实现了跨行业、多领域的规模化应用,目前已在 10 余家集团内外部用户推广,覆盖脱硫废水、化工废水、矿井水、焦化废水、电子废水等典型高盐场景。其中,国能长源汉川发电项目是国内首批将"梯级反渗透 + 蒸发结晶"应用于电厂脱硫废水零排放的工程示范,验证了低操作压力条件下实现 70% 以上回收率、末端蒸发结晶负荷降低近一半的工程可行性。
本专利技术已通过技术许可模式孵化初创企业——北京纳思利万环保科技有限公司,推动本专利技术从实验室走向产业化,进一步扩大了技术成果的市场覆盖面,显著提升了市场竞争力。
四、对天乙科技高盐废水工艺包的启示
天乙科技长期布局工业废水深度处理与零排放工艺包,国家能源集团梯级反渗透专利的工程化进展为公司带来三个方面的启示:
- 工艺组合升级——梯级反渗透 + 蒸发结晶的双段式膜浓缩组合,可替代传统"高压 RO + 多效蒸发"路径,吨水运行成本预计下降 15%—25%,公司可在化工、煤化工、电厂脱硫、电子等高盐场景引入该类工艺组合。
- 膜元件国产化协同——高盐反渗透系列膜产品的国产化替代窗口已经打开,公司可联合国内膜厂家开展"工艺 + 膜元件"协同优化,形成更具性价比的工艺包。
- 零排放与碳足迹——梯级反渗透通过降低操作压力直接减少电耗,叠加蒸发结晶负荷下降,间接降低蒸汽消耗;公司可在低碳零排放项目方案中突出"膜法梯级 + 余热利用"协同路径,提升项目碳足迹竞争力。
来源:今日头条《国家能源之声》2026-09-04《国家能源集团科研总院一项发明专利荣获中国专利奖》。
关于天乙科技有限公司
天乙科技有限公司是一家专注于污水处理与中水回用装备研发、工程总包与运维服务的国际化水务服务商,业务覆盖工业废水深度处理与零排放、市政及工业园区污水集中处理、再生水利用、海水淡化预处理、污泥资源化等全链条场景。公司以"TIANYI LIMITED"为统一品牌标识,深耕东南亚、中东、非洲等"一带一路"沿线市场,为客户提供从可研、设计、装备制造、安装调试到运营托管的全周期解决方案。
1
2026-09-10