风力发电并不环保！1kg风机叶片脱落物，可能污染100亿升水

作为最早开始风力发电项目的欧美国家，这些年却在一个劲地拆除风力发电机，风电甚至成了欧美人人喊打的垃圾电。
造成这一怪象的一个重要原因就是，风力发电已经严重影响到了当地人的正常生活，比如经常被提起的噪音污染，前些年国内某风场就曾因为噪音污染被判赔偿附近某养殖场200万元。
但事实上，相比噪音污染，风力发电带来的水污染问题，则更为严重，且少有人去关注。

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20年脱落1.24吨颗粒物，主要成分危害神经系统


2022年，我国著名经济学家任泽平在《新能源绿电，走向深远海》中指出，“风力发电本身是清洁无污染的，但风力发电机中的一些零部件并不环保。”
这一观点与国外知名科学家BE Rimereit的研究结论不谋而合。
下面，环保水圈将根据BE Rimereit的研究报告《Leading Edge erosion and pollution from wind turbine blades》，同大家一起讨论“风电风机叶片前缘腐蚀可能来的环境污染问题”。
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该报告指出，风机叶片受侵蚀作用会脱落大量的颗粒。
这些颗粒的主要成分是环氧树脂，而环氧树脂的主要原材料是一种会对神经系统和内分泌系统产生危害的毒素——双酚A（BPA）。
那么，风机叶片每年会脱落多少颗粒呢？目前，风电行业的普遍说法是每支叶片每年150克。但通过建模计算，该研究报告得出的结论是：每台风机每年脱落颗粒62千克，20年的运行生命周期，总量达到了1.24吨！
遗憾的是，该报告并没有明确脱落的颗粒中含有多少双酚A。不过，环保水圈咨询了相关材料厂家，他们给出的答案是：“在环氧树脂的生产过程中，一般每吨环氧树脂大约需要0.8吨的双酚A。”大家可以参考估算一下。
需要特别指出的是，根据世界卫生组织的建议，饮用水每升的双酚A（BPA）含量不应高于0.1微克，这就相当于1千克的双酚A（BPA）可以污染100亿升水。
也正因如此，BE Rimereit在报告里留下了这么一句评论：“风电行业选择忽视这一点，就像烟草行业处理健康影响一样。” 图片
我们看到，欧美国家在风电发展的过程中渐渐暴露出了一些问题，导致部分地区的风电项目停滞或被淘汰。
但我们要坚定不移地相信，中国会通过技术创新（环境友好型环氧树脂材料研究与应用）、政策规划（进一步扩大风机与居民距离），逐步克服风电发展的瓶颈，探索出一条适合自身国情的风电发展道路。
生态环境部发文：风机与居民距离不得小于700米！图片

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高盐、高COD、高毒性的环氧树脂废水
从2010年开始，全球对于环氧树脂的需求量不断增加，被广泛应用在建筑、水利、交通、机械、电子、家电、汽车、风能及航空航天等国民经济各个领域。
关于环氧树脂，有两组数据需要重点关注一下。一是中国大陆是世界环氧树脂最主要的生产地，其生产能力占整个世界的60%。二是世界环氧树脂的生产与消费主要以通用型双酚A型为主，占到我国环氧树脂总产量的90%，在发达国家约占75%~80%。

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环氧树脂行业蓬勃发展的同时，其带来的环境污染问题也同样不容忽视。
据了解，环氧树脂生产过程中会产生大量的废水，每年可达到数千万吨。废水中的污染物质主要有环氧氯丙烷、挥发酚、甲苯、二甲苯等有机物和Na+、Cl-、OH-等无机离子，充分极为复杂。虽然环氧树脂生产工艺不同，导致废水中污染物浓度水平有所差异，但整体而言，环氧树脂废水具备以下几个特点：

  • 废水波动性大

  • 对生物的抑制性与毒性大

  • 有机物浓度高：通常液态环氧树脂生产废水COD浓度在2000~3500mg/L之间，固态环氧树脂生产废水COD浓度在8000～10000mg/L之间

  • 高盐性：环氧树脂废水中含有大量的Cl-，直接导致废水含盐量高。

  • 难生物降解特性：环氧树脂废水中含有难降解污染物，如环氧氯丙烷、甲苯类物质。

  • 废水可生化性差：通常环氧树脂废水B/C值约在0.19~0.21之间，不能直接进行生化处理，需添加预处理工序提高废水的生化性才能进行生化处理。


环氧树脂废水属于典型的“三高”废水，一般污水处理厂很难对其做到有效处理，直接排放不仅会对环境造成危害，也会直接或间接影响人类的身心健康。基于此，如何有效开展环氧树脂废水处理技术，成为工业废水领域的热点之一。
目前，国内处理环氧树脂污水主要采用的是化学氧化法、生物氧化法和三效蒸发法。
◎ 化学氧化法主要是通过以Fenton反应为基础的高级氧化技术。Fenton处理废水流程短，处理也比较简单，而且Fenton试剂不会引入新的污染，处理会很感觉，但是成本过高，其常常与生物处理法打配合，这样就能结合各自的优点，达到比较好的效果。
◎ 通过微生物处理废水中的污染物技术成熟、降解彻底、经济可行，目前世界各国处理生活污染和工业废水都有使用，但是在环氧树脂废水中，由于废水中污染物分子量大，成分复杂等原因，单一的生物处理法很难达到处理效果，如对环氧树脂废水中的环氧氯丙烷，含苯环的长链等等难有作为。
所以，通过Fenton+生物法处理废水，即可使废水达标又能较好的控制处理成本。其工艺流程一般分为3类：Fenton试剂→生物处理法、生物处理法→Fenton试剂、Fenton试剂→生物处理法→Fenton试剂。
目前，处理环氧树脂废水主要采用第三类，即Fenton 试剂→生物处理法→Fenton试剂的方法。第一类方法效果较好，但是Fenton试剂用量较大，成本比第二类高；由于环氧树脂废水的成分复杂，使用第二类方法又存在处理不完全的问题。
◎ 需要特别说明的是，上述的处理方法主要适用于水洗环氧的污水处理，污水量多，每吨环氧至少产生6吨废水，废水中盐分少。而两步法的环氧是在基础环氧的基础上与环氧氯丙烷反应，由于不需要水洗，每吨环氧产生的废水约2吨，废水含盐量高，微生物不易存活，如果稀释，用水量极大，最佳处理方法是通过三效蒸发法处理。
三效蒸发法是通过有机物预处理后，通过多级蒸发回收盐和水，通过三效蒸发对环氧树脂污水处理效果好，能得到比较好的回收，但是运行费用较高。

图片环氧树脂高浓度高盐废水资源利用处理工艺
长期以来，我国环氧树脂生产企业产生的废水绝大多数处于超标排放状态，且废水排放量约为产品的2~2.5倍，其中的高浓度氯化钠溶液及其有机溶剂均未得到回收利用，不仅极大污染环境，给下游生化处理带来极大的困难，且对资源造成了极大浪费。
毫无疑问，清洁生产将是今后环氧树脂行业的发展方向，那么显然以资源的回收再利用为主要目的的环氧树脂废水的处理技术，将会得到大多数环氧树脂生产企业的青睐。
目前，国内外环氧树脂废水的处理技术大致可分为两大类：一类为简单的处理工艺，不需要考虑甘油、甲苯及无机盐等资源的回收再利用；另一类以资源的回收再利用为主要目的。即：
采用如闭路循环法、电渗析法、吸附法等工艺，从环氧树脂高浓度高盐废水中分离出盐分并加以利用，资源回收利用的同时，产生经济价值，以此来降低处理的成本，解除环氧树脂的生产后顾之忧。
其中，闭路循环法可以从源头上降低副产物的产生，电渗析耦合法可以提高脱盐效率，吸附法操作简单，无需能耗，树脂吸附法更是以其适用范围广，物理化学性质稳定，可循环使用等优势拥有良好的应用前景。
如果能将上述方法应用于此类废水中，那么环氧树脂生产企业就可以实现废水处理技术与经济效益的统一，有利于自身可持续发展。