東華大學印染廢水膜處理及回用新技術(shù)

【資料簡介】

污濁的印染廢水，經(jīng)過清濁分流，層層過濾、凈化后“重獲新生”，回到生產(chǎn)車間被再利用；一個項目，集成數(shù)項*技術(shù)，多次*國內(nèi)外行業(yè)空白，被江蘇、浙江、山東、廣東、福建等地的21家企業(yè)廣泛應用，近3年為企業(yè)節(jié)支近7000萬元……這些場景和數(shù)字無不與一個名為“印染廢水大通量膜處理及回用技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化”（下簡稱“印染廢水大通量膜”）的科研項目有關(guān)。新年伊始，這個由東華大學研制的科研項目憑借其出色的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化成果，一舉奪得2008年度國家科技進步二等獎，延續(xù)了該校自2003年度以來連續(xù)6年獲此榮譽的歷史。近日，記者專程對以奚旦立、陳季華教授為首的東華大學項目團隊進行了采訪，看看這群“環(huán)境衛(wèi)士”究竟如何在廢水中淘金，打造綠色紡織……

    變廢為寶從“膜”開始

    目前，中國已成為世界上zui大的紡織品服裝生產(chǎn)國、出口國和消費國，纖維生產(chǎn)總量占的40%，全國直接和間接從事紡織成品及原料生產(chǎn)的人員達1.2億。然而，與巨大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模相伴而生的，卻是日益嚴重的環(huán)保與能耗問題，奚旦立教授將之形容為“紡織工業(yè)發(fā)展zui大的‘坎’”。據(jù)統(tǒng)計，紡織工業(yè)年排水量約居我國工業(yè)排水量的第4位，其中80%是印染廢水，且其回用率不到10%，為所有行業(yè)中zui低。俗話說“擒賊先擒王”，要從根本上改變紡織污染的現(xiàn)狀，就要先從“啃”印染廢水治理這塊“硬骨頭”開始，而這也成了奚旦立等人開展“印染廢水大通量膜”項目研究的源動力。    

    “我們從90年代初就提出了廢水回用的設(shè)想”，據(jù)奚教授介紹，我國印染企業(yè)自動化與規(guī)范化的程度有限，且分布過于密集，單位產(chǎn)品的能耗與水耗波動較大，國外無相關(guān)經(jīng)驗可借鑒。要找到符合我國印染企業(yè)特點的廢水回用方法，實現(xiàn)變廢為寶的理想，就需一切從零開始，自主創(chuàng)新。

    要讓廢水“脫胎換骨”，就要先找到影響水質(zhì)好壞的關(guān)鍵因素。在自主研發(fā)的過程中，奚旦立團隊將研究目光鎖定在了一個叫做“化學需氧量”（COD）的指標上。COD是評定水質(zhì)污染程度的重要綜合指標，COD越高則表明水體污染越嚴重。目前，上對印染行業(yè)設(shè)立的COD標準為每升水150毫克，我國則更為嚴格——每升水100到80毫克。“要達到這一標準，難度不小”，奚教授坦言。他同時還告訴記者，國外多采用活性碳過濾吸附的方法來降低COD，效果雖好，但造價太高，對以中小型企業(yè)為主的我國印染行業(yè)來說，這招顯然行不通。有什么辦法既能有效降低COD，又能節(jié)省開支呢？奚教授他們給出的答案是：“大通量低成本纖維膜”技術(shù)。

    膜是凈水時常用的一種過濾裝置，由于膜技術(shù)具有有效降低COD、節(jié)能、設(shè)備簡單、操作方便等優(yōu)點，使其在水處理方面有很大的發(fā)展?jié)摿?。國外一般將膜技術(shù)用于飲用水、海水淡化等高精領(lǐng)域，很少用于工業(yè)。因為工業(yè)廢水往往含有酸、堿、油等復雜物質(zhì)，處理條件十分苛刻，對膜的材料性能提出了*的要求。而奚旦立團隊不僅敢為人先，大膽地將膜技術(shù)應用于工業(yè)領(lǐng)域，而且還打破國內(nèi)外成品膜較多由單一材料構(gòu)成的慣例，開創(chuàng)性地用多材料“配對”的方法制膜。此舉提高了膜孔徑和通量，讓單位時間與空間的回水量得到增加，從而適應了工業(yè)對廢水回用量需求高的特點。更值得一提的是，超濾膜孔徑或小于0.05微米，微濾膜孔徑在幾十微米，而由奚教授他們所開發(fā)的膜孔徑約為0.1微米，在二者之間，*了這一領(lǐng)域的空白。“利用這一技術(shù)，可將印染廢水的回用率從10%zui高提至45%，每噸水的回收耗電量由3到4度下降至0.8度”，奚教授如是說。

    更讓人感到高興的是，目前這一技術(shù)已逐漸產(chǎn)業(yè)化，共實施45個工程，實際減排COD16萬噸。以浙江某染整有限公司為例，由于當?shù)厮Y源緊缺，生產(chǎn)用自來水每噸2.2元，2003年缺水時該公司甚至用汽車到山里拉水，每噸20元。而采用膜技術(shù)后，該公司的廢水總回用率達56%，處理費每噸僅1.3元，一年下來可以減少用水495000噸，費用支出減少1089萬元，企業(yè)由此真正走上了一條綠色紡織之路。    

    “人才是我們的獲獎秘訣”

    正如奚教授所言：“一項真正有用的科研成果沒有十幾二十年的攻關(guān)是出不來的。”從上世紀90年代初至今，東華大學“印染廢水大通量膜”項目團隊已走過近20載春秋?；厥渍魍?，一路風雨兼程。采訪中，陳季華教授向記者講述了這樣一個故事。2005年，他們與上海某污水處理廠合作治理印染廢水，要在廠區(qū)挖建一個比游泳池還大的曝氣生物濾池。當?shù)氐牡刭|(zhì)條件有限，有地下流沙，挖掘存在塌方的危險，一旦人被埋下去，后果不堪設(shè)想。項目組成員當時都緊張得不得了。陳教授說：“項目的成功應用不僅是科學問題，還有工程問題，有時工程上的細節(jié)直接決定著項目的成敗。”為了保證工程質(zhì)量和安全，他們顧不得自己，依然沒日沒夜地守在工地上，不放過每一個細節(jié)，直到濾池正常投入使用才zui后放下心來。

    “搞大的科研項目，一個人是不可能成功的，我們之所以能獲獎，zui主要的原因還在團隊合作”。據(jù)了解，東華大學該項目團隊的zui大特色就是專業(yè)齊全，能力過硬，從設(shè)計、施工到管理、調(diào)試，每個人都能發(fā)揮特長。

    作為團隊負責人，奚旦立與陳季華兩位教授都已近古稀之年。不像許多同齡老人那樣在家養(yǎng)花種草，頤養(yǎng)天年，反而天天做實驗，下工廠，連周六周日甚至春節(jié)都很少休息。對此，奚教授這樣解釋到：“我喜歡搞環(huán)保研究，這已經(jīng)是我的生活習慣了，如果停下來身體反而不舒服。我們做這些工作不為了別的，只要廢水治理得好，對社會有益，老百姓滿意，就是對我們的zui大嘉獎。”

    千淘萬漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金。當天空更加湛藍，河水更加清澈，樹木更加蔥郁時，我們應該想到他們，感謝他們，東華大學的這群廢水淘金人，綠色紡織的建造者！