科技治水 四兩撥千斤
江西金達萊公司研發(fā)總監(jiān)周榮忠給記者介紹膜技術(shù)污水處理器情況。本報記者曹紅艷攝
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高濃度化工有機廢水成套處理技術(shù)與裝備工藝流程展區(qū)。本報記者曹紅艷攝
由“臭水渠”變成水清草美、波光瀲滟的生態(tài)河道，讓淮河賈魯河“脫胎換骨”的流域水污染控制與治理關(guān)鍵技術(shù)；解決了毒害廢水處理的國際難題，應(yīng)用于鞍鋼、武鋼等15家大型國企的行業(yè)全過程污染控制整裝成套技術(shù)；支撐蘇州、無錫等城市約340萬用水人口水質(zhì)全面達標，“從源頭到龍頭”的飲用水安全保障技術(shù)體系……正在北京展覽館舉行的國家“十二五”科技創(chuàng)新成就展上，一系列“水專項”的成果與應(yīng)用引人注目。
“水專項”是《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》確定的十六個重大專項之一。該專項實施以來，突破了水污染治理、水環(huán)境管理和飲用水安全保障關(guān)鍵技術(shù)1000余項，建設(shè)科技示范工程超過500項，授權(quán)國內(nèi)外專利1400余項，建成產(chǎn)學研開發(fā)平臺和基地300余個，成立了8家產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟并服務(wù)于數(shù)百家企業(yè)，累計產(chǎn)值近80億元，為《水污染防治行動計劃》、海綿城市建設(shè)等國家戰(zhàn)略的出臺和實施提供了全方位支撐。
科技治水覆蓋多行業(yè)
在“山水林田湖流域綜合治理沙盤”前，“水專項”展區(qū)工作人員向記者介紹，沙盤展示了流域綜合治理是將“山水林田湖”各要素作為一個完整的生命共同體，統(tǒng)籌上下游、干支流，通過系統(tǒng)控源、水生態(tài)修復和流域監(jiān)控預(yù)警等治理和管理技術(shù)的支撐，進行系統(tǒng)治理、整體保護的理念。
“這一理念的形成是在近10年的治水實踐中總結(jié)出來的。”據(jù)介紹，根據(jù)這一理念，“水專項”研發(fā)集成了一批煤化工、冶金等行業(yè)全過程污染控制、城市農(nóng)業(yè)面源污染控制、河道生態(tài)修復及湖泊富營養(yǎng)化控制、飲用水全流程安全保障等方面的關(guān)鍵技術(shù)，并進行工程化應(yīng)用。“運用整體思路，突破關(guān)鍵技術(shù)，科技治水起到了‘四兩撥千斤’的作用。”
以煤化工行業(yè)為例，煤化工廢水處理與回用成套技術(shù)突破了酚油協(xié)同萃取、非均相催化臭氧氧化等核心技術(shù)，實現(xiàn)廢水的穩(wěn)定達標排放，噸水處理成本降低了15%-20%，并在鞍鋼、武鋼等15家大型國企成功應(yīng)用，年累計處理焦化廢水1500萬噸。
再以冶金行業(yè)為例，錳鋅濕法冶金行業(yè)廢水處理成套工藝及裝備，徹底淘汰了使用了70余年的高壓水槍、使用了100多年的泡板槽這一落后工藝，實現(xiàn)廢水完全循環(huán)利用，不外排，整體解決了電鍍車間的重金屬污染問題。該工藝在占全球產(chǎn)量1/3的寧夏天元和法國康密勞等世界知名企業(yè)得到推廣應(yīng)用。
還有，農(nóng)業(yè)面源污染控制、農(nóng)村生活污水處理整裝成套技術(shù)的應(yīng)用，已在太湖、洱海、三峽等流域推廣達5000多萬畝，減排氮磷4.46萬噸，減少化肥投入3.3億元。
一套裝備兩大創(chuàng)新聯(lián)盟
南京大學環(huán)境學院副院長李愛民教授詳細講解了高濃度化工有機廢水成套處理技術(shù)與裝備的研制。李愛民所在的南京大學團隊也是“水專項”科研大軍中的一支力量。
據(jù)介紹，“水專項”匯聚了國內(nèi)高等院校、科研院所和企業(yè)的2萬余名科研人員，他們奮戰(zhàn)在工礦企業(yè)、田間地頭等水污染治理一線，造就了近百個高水平科研團隊，院士、千人計劃、長江學者、杰青等一批高端領(lǐng)軍人才近300人參與其中，大大提升了環(huán)保科技創(chuàng)新水平。
“化工、印染、制藥三大行業(yè)是國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)，占工業(yè)產(chǎn)值的20%以上，同時也是重污染行業(yè)；其廢水排放約占工業(yè)排放量35%左右。該類廢水面廣量大、鹽分高、毒性大、難降解，是水污染治理的難點和環(huán)境中有毒有機污染物的主要來源之一。”李愛民告訴記者，以生物技術(shù)為主的處理工藝是有機工業(yè)廢水處理最常用的方法，但是由于廢水中污染物普遍具有強生物毒性、難降解等特性，特別是含硝基、磺酸基等吸電子基團的芳香有機污染物會顯著影響生物處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，導致廢水難以穩(wěn)定達標，且有一定量有毒污染物隨尾水的排放進入環(huán)境，威脅受納水體生態(tài)安全。
在國家水專項淮河項目支持下，南京大學團隊領(lǐng)銜研制的高濃度化工有機廢水成套處理技術(shù)與裝備，成功解決了上述問題，處理出水可達到我國地表水Ⅳ類水標準及美國工業(yè)廢水排水生物毒性標準。獲得美國授權(quán)發(fā)明專利3項，中國發(fā)明專利30項。目前，其已在江蘇、河南、安徽、山東等8個省份共建立89項廢水處理示范工程，保障了10家工業(yè)園區(qū)逾千億元GDP的經(jīng)濟穩(wěn)定增長。
讓李愛民欣慰的是，該項目技術(shù)支撐了科技部“淮河流域再生水利用與風險控控制產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟”與環(huán)保部“有機化工廢水污染控制與資源化產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟”，以及南京大學鹽城環(huán)保技術(shù)與工程研究院和南京環(huán)保產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心有限公司等14家實體的組建，科研與產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出生機勃勃的景象。
為環(huán)保產(chǎn)業(yè)注入新動能
一邊的水已渾濁成黑灰色，一邊是小魚自在游弋的清水，如果不是江西金達萊公司研發(fā)總監(jiān)周榮忠的解說，誰也不會想到它們是連在一起的，這其中的“機關(guān)”正是兼氧膜生物反應(yīng)器裝置。
周榮忠告訴記者，作為“水專項”支持的項目，該裝置技術(shù)攻克了有機污泥近零排放、氣化除磷、污染物同步降解三大技術(shù)難關(guān)，實現(xiàn)污水高效處理。配上跟蹤器，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，進行遠程監(jiān)控和故障自動報警，通過設(shè)立“流動4S站”進行維護保養(yǎng)，在無人值守的條件下，實現(xiàn)對污水處理設(shè)施實時、精確管理。與國際慣用技術(shù)相比，大大簡化操作，占地節(jié)省75%以上，運行成本降低20%以上，外排污泥量減少95%以上，對周邊環(huán)境影響小，可臨近生活區(qū)建設(shè)，且出水達城鎮(zhèn)污水處理一級A標。
記者了解到，作為國務(wù)院指定援外物資，該成果獲得了“為‘中國制造’贏得了聲譽”的稱贊，同時成為國際維和部隊采購的技術(shù)，已出口500余套設(shè)備至意大利等14個國家，開創(chuàng)了我國污水處理裝備大規(guī)模出口之先河。目前它也被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)28個省、直轄市，特別在洱海面源污染控制、大連城市黑臭水體治理等項目中表現(xiàn)卓越。
“江西金達萊的規(guī)模近5年增長了5倍，其中這項技術(shù)的突破功不可沒。”周榮忠說。
科技研發(fā)為環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入了強勁動力。“水專項”辦公室的孔祥娟指著“從源頭到龍頭”飲用水安全保障系統(tǒng)說，從大型臭氧發(fā)生器、超濾膜凈水組件、二次供水設(shè)備、管網(wǎng)漏損檢測儀，到生物毒性檢測儀、顆粒計數(shù)儀、氣相色譜—質(zhì)譜儀等等關(guān)鍵設(shè)備，都是我國自主研發(fā)的設(shè)備，產(chǎn)品性能達到或優(yōu)于國外同類產(chǎn)品，購置和使用成本皆有大幅下降。
據(jù)介紹，“十三五”時期，“水專項”將圍繞“節(jié)水優(yōu)先，空間均衡，系統(tǒng)治理，兩手發(fā)力”的十六字新時期治水思路，聚焦京津冀區(qū)域和太湖流域開展綜合調(diào)控示范，形成具有中國特色的流域水污染治理、水環(huán)境管理和飲用水安全保障三大技術(shù)體系。這其中，又將孕育出許多精彩成就，我們拭目以待。
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