讓廢水“脫胎換骨”

李治國

污濁的印染廢水，經過清濁分流，層層過濾、凈化后“重獲新生”，回到生產車間被再利用；一個項目，集成數項先進技術，多次填補國內外行業空白，被江蘇、浙江、山東、廣東、福建等地的21家企業廣泛應用，近3年為企業節支近7000萬元……這些場景和數字無不與一個名為“印染廢水大通量膜處理及回用技術與產業化”(下簡稱“印染廢水大通量膜”)的科研項目有關。近日，這個由東華大學領銜研制的科研項目憑借其出色的技術創新和產業化成果，一舉奪得2008年度國家科技進步二等獎。近日，記者對以奚旦立為首的東華大學項目團隊進行了采訪。

目前，中國已成為世界上最大的紡織品服裝生產國、出口國和消費國，纖維生產總量占全球的40％，全國直接和間接從事紡織成品及原料生產的人員達1.2億。然而，與巨大的產業規模相伴而生的，卻是日益嚴重的環保與能耗問題，奚旦立教授將之形容為“紡織工業發展最大的‘坎”。據統計，紡織工業年排水量約居我國工業排水量的第4位，其中80％是印染廢水，且其回用率不到10％，為所有行業中最低。俗話說“擒賊先擒王”，要從根本上改變紡織污染的現狀，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想”，據奚教授介紹，我國印染企業自動化與規范化的程度有限，且分布過于密集，單位產品的能耗與水耗波動較大，國外無相關經驗可借鑒。要找到符合我國印染企業特點的廢水回用方法，實現變廢為寶的理想，就需一切從零開始，自主創新。

要讓廢水“脫胎換骨”，就要先找到影響水質好壞的關鍵因素。在自主研發的過程中，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，國際上對印染行業設立的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，對以中小型企業為主的我國印染行業來說，這招顯然行不通。有什么辦法既能有效降低COD，又能節省開支呢?奚教授他們給出的答案是：“大通量低成本纖維膜”技術。

膜是凈水時常用的一種過濾裝置，由于膜技術具有有效降低COD、節能、設備簡單、操作方便等優點，使其在水處理方面有很大的發展潛力。國外一般將膜技術用于飲用水、海水淡化等高精領域，很少用于工業。因為工業廢水往往含有酸、堿、油等復雜物質，處理條件十分苛刻，對膜的材料性能提出了極高的要求。而奚旦立團隊不僅敢為人先，大膽地將膜技術應用于工業領域，而且還打破國內外成品膜較多由單一材料構成的慣例，開創性地用多材料“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的膜孔徑約為0.1微米，在二者之間，填補了這一領域的國際空白。“利用這一技術，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，目前這一技術已逐漸產業化，共實施45個工程，實際減排COD達16萬噸。以浙江某染整有限公司為例，由于當地水資源緊缺，生產用自來水每噸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，企業由此真正走上了一條綠色紡織之路。