讓廢水“脫胎換骨”

李治國

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)項先進(jìn)技術(shù)，多次填補(bǔ)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(yīng)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)。近日，這個由東華大學(xué)領(lǐng)銜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(jìn)步二等獎。近日，記者對以奚旦立為首的東華大學(xué)項目團(tuán)隊進(jìn)行了采訪。

目前，中國已成為世界上最大的紡織品服裝生產(chǎn)國、出口國和消費國，纖維生產(chǎn)總量占全球的40％，全國直接和間接從事紡織成品及原料生產(chǎn)的人員達(dá)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(yán)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)展最大的‘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)中最低。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(tuán)隊將研究目光鎖定在了一個叫做“化學(xué)需氧量”(COD)的指標(biāo)上。COD是評定水質(zhì)污染程度的重要綜合指標(biāo)，COD越高則表明水體污染越嚴(yán)重。目前，國際上對印染行業(yè)設(shè)立的COD標(biāo)準(zhǔn)為每升水150毫克，我國則更為嚴(yán)格——每升水100到80毫克。“要達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，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Α庖话銓⒛ぜ夹g(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(fù)雜物質(zhì)，處理條件十分苛刻，對膜的材料性能提出了極高的要求。而奚旦立團(tuán)隊不僅敢為人先，大膽地將膜技術(shù)應(yīng)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(yīng)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，填補(bǔ)了這一領(lǐng)域的國際空白。“利用這一技術(shù)，可將印染廢水的回用率從10％最高提至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COD達(dá)16萬噸。以浙江某染整有限公司為例，由于當(dāng)?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(dá)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。