双碳目标下，能源工业正经历一场深刻变革。在这场变革中，“水与能”的协同利用成为不可回避的命题。煤炭、煤化工、火电等行业每年产生数十亿吨工业废水，这些废水不仅需要高昂成本处理，其中更潜藏着巨大的化学能与热能。如何“向水要能”，实现废水从“环境负担”向“资源宝库”的转变？
由华北电力大学、河北建投宣化热电有限责任公司、武汉龙净环保工程有限公司等多家单位共同完成的“能源工业水循环体系废水化学能与热能协同回收及零排放关键技术”项目，给出了令人信服的答案。经过多年产学研用协同攻关，项目团队在废水能源化与资源化领域取得系统性突破，成果已在多个大型工程中成功应用，为我国能源工业绿色低碳发展注入了强劲动力。
直面痛点：每年亿吨标煤的“隐形能源”待挖掘
数据显示，我国工业废水中蕴藏的低品位化学能及低品位热能总量，折合标准煤超1亿吨/年。项目团队依托10余项国家及省部级重点研发计划、自然科学基金等课题，从基础理论到关键技术再到工程应用，对工业废水隐形能源挖掘进行了全链条系统攻关。
微生物“特种兵”：梯级转化吃干榨净
有机废水成分复杂，糖类、脂肪酸、氨基酸、有机酸等多种组分并存。传统单一菌种处理工艺往往“顾此失彼”，难以实现高效降解与能源回收的统一。
项目团队另辟蹊径，提出了“产氢菌-产电菌”功能分区与底物分级利用策略。暗发酵产氢菌专性降解糖类和脂肪酸并产生氢气，产电菌专性分解氨基酸和有机酸并产生电能。两类微生物“协同作战”，将废水中的有机质“吃干榨净”。系统最大产氢率及COD综合去除率均达到国际先进水平。
高盐废水：从“零排放之痛”到“余热回收典范”
脱硫废水是燃煤电厂最难处理的废水之一。项目团队研发了“高压扩容-多效热膜蒸馏-闪蒸析晶”三级耦合工艺，梯级利用燃煤机组低压蒸汽余热驱动废水蒸发。在河北建投宣化热电有限责任公司，系统连续稳定运行168小时，废水总回收率达94.58%，回收水电导率低至15.04μS/cm。“每处理100吨脱硫废水，我们能够回收超过94吨高品质淡水，几乎实现了液体零排放。”宣化热电项目负责人表示。
绿色未来：从示范工程到批量推广，让每一滴水都发挥最大价值
项目团队在多年攻关中形成了完整的知识产权体系，已授权发明专利10余项，发表高水平SCI论文40余篇，其中ESI高被引及热点论文2篇。技术成果的生命力在于应用，武汉龙净环保工程有限公司（福建龙净环保股份有限公司子公司）作为环保装备龙头企业，迅速将其集成转化为标准化装备，并在多个重点工程中得到验证和推广。
从理论到实践，从实验室到工程一线，这项成果正在为中国能源工业的绿色发展注入源源不断的动力。
(责任编辑：孙丹)