科技治水 四两拨千斤
江西金达莱公司研发总监周荣忠给记者介绍膜技术污水处理器情况。本报记者曹红艳摄
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高浓度化工有机废水成套处理技术与装备工艺流程展区。本报记者曹红艳摄
由“臭水渠”变成水清草美、波光潋滟的生态河道，让淮河贾鲁河“脱胎换骨”的流域水污染控制与治理关键技术；解决了毒害废水处理的国际难题，应用于鞍钢、武钢等15家大型国企的行业全过程污染控制整装成套技术；支撑苏州、无锡等城市约340万用水人口水质全面达标，“从源头到龙头”的饮用水安全保障技术体系……正在北京展览馆举行的国家“十二五”科技创新成就展上，一系列“水专项”的成果与应用引人注目。
“水专项”是《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》确定的十六个重大专项之一。该专项实施以来，突破了水污染治理、水环境管理和饮用水安全保障关键技术1000余项，建设科技示范工程超过500项，授权国内外专利1400余项，建成产学研开发平台和基地300余个，成立了8家产业技术创新战略联盟并服务于数百家企业，累计产值近80亿元，为《水污染防治行动计划》、海绵城市建设等国家战略的出台和实施提供了全方位支撑。
科技治水覆盖多行业
在“山水林田湖流域综合治理沙盘”前，“水专项”展区工作人员向记者介绍，沙盘展示了流域综合治理是将“山水林田湖”各要素作为一个完整的生命共同体，统筹上下游、干支流，通过系统控源、水生态修复和流域监控预警等治理和管理技术的支撑，进行系统治理、整体保护的理念。
“这一理念的形成是在近10年的治水实践中总结出来的。”据介绍，根据这一理念，“水专项”研发集成了一批煤化工、冶金等行业全过程污染控制、城市农业面源污染控制、河道生态修复及湖泊富营养化控制、饮用水全流程安全保障等方面的关键技术，并进行工程化应用。“运用整体思路，突破关键技术，科技治水起到了‘四两拨千斤’的作用。”
以煤化工行业为例，煤化工废水处理与回用成套技术突破了酚油协同萃取、非均相催化臭氧氧化等核心技术，实现废水的稳定达标排放，吨水处理成本降低了15%-20%，并在鞍钢、武钢等15家大型国企成功应用，年累计处理焦化废水1500万吨。
再以冶金行业为例，锰锌湿法冶金行业废水处理成套工艺及装备，彻底淘汰了使用了70余年的高压水枪、使用了100多年的泡板槽这一落后工艺，实现废水完全循环利用，不外排，整体解决了电镀车间的重金属污染问题。该工艺在占全球产量1/3的宁夏天元和法国康密劳等世界知名企业得到推广应用。
还有，农业面源污染控制、农村生活污水处理整装成套技术的应用，已在太湖、洱海、三峡等流域推广达5000多万亩，减排氮磷4.46万吨，减少化肥投入3.3亿元。
一套装备两大创新联盟
南京大学环境学院副院长李爱民教授详细讲解了高浓度化工有机废水成套处理技术与装备的研制。李爱民所在的南京大学团队也是“水专项”科研大军中的一支力量。
据介绍，“水专项”汇聚了国内高等院校、科研院所和企业的2万余名科研人员，他们奋战在工矿企业、田间地头等水污染治理一线，造就了近百个高水平科研团队，院士、千人计划、长江学者、杰青等一批高端领军人才近300人参与其中，大大提升了环保科技创新水平。
“化工、印染、制药三大行业是国民经济支柱产业，占工业产值的20%以上，同时也是重污染行业；其废水排放约占工业排放量35%左右。该类废水面广量大、盐分高、毒性大、难降解，是水污染治理的难点和环境中有毒有机污染物的主要来源之一。”李爱民告诉记者，以生物技术为主的处理工艺是有机工业废水处理最常用的方法，但是由于废水中污染物普遍具有强生物毒性、难降解等特性，特别是含硝基、磺酸基等吸电子基团的芳香有机污染物会显著影响生物处理系统的稳定运行，导致废水难以稳定达标，且有一定量有毒污染物随尾水的排放进入环境，威胁受纳水体生态安全。
在国家水专项淮河项目支持下，南京大学团队领衔研制的高浓度化工有机废水成套处理技术与装备，成功解决了上述问题，处理出水可达到我国地表水Ⅳ类水标准及美国工业废水排水生物毒性标准。获得美国授权发明专利3项，中国发明专利30项。目前，其已在江苏、河南、安徽、山东等8个省份共建立89项废水处理示范工程，保障了10家工业园区逾千亿元GDP的经济稳定增长。
让李爱民欣慰的是，该项目技术支撑了科技部“淮河流域再生水利用与风险控控制产业技术创新联盟”与环保部“有机化工废水污染控制与资源化产业技术创新联盟”，以及南京大学盐城环保技术与工程研究院和南京环保产业创新中心有限公司等14家实体的组建，科研与产业发展呈现出生机勃勃的景象。
为环保产业注入新动能
一边的水已浑浊成黑灰色，一边是小鱼自在游弋的清水，如果不是江西金达莱公司研发总监周荣忠的解说，谁也不会想到它们是连在一起的，这其中的“机关”正是兼氧膜生物反应器装置。
周荣忠告诉记者，作为“水专项”支持的项目，该装置技术攻克了有机污泥近零排放、气化除磷、污染物同步降解三大技术难关，实现污水高效处理。配上跟踪器，利用互联网技术，进行远程监控和故障自动报警，通过设立“流动4S站”进行维护保养，在无人值守的条件下，实现对污水处理设施实时、精确管理。与国际惯用技术相比，大大简化操作，占地节省75%以上，运行成本降低20%以上，外排污泥量减少95%以上，对周边环境影响小，可临近生活区建设，且出水达城镇污水处理一级A标。
记者了解到，作为国务院指定援外物资，该成果获得了“为‘中国制造’赢得了声誉”的称赞，同时成为国际维和部队采购的技术，已出口500余套设备至意大利等14个国家，开创了我国污水处理装备大规模出口之先河。目前它也被广泛应用于国内28个省、直辖市，特别在洱海面源污染控制、大连城市黑臭水体治理等项目中表现卓越。
“江西金达莱的规模近5年增长了5倍，其中这项技术的突破功不可没。”周荣忠说。
科技研发为环保产业的发展注入了强劲动力。“水专项”办公室的孔祥娟指着“从源头到龙头”饮用水安全保障系统说，从大型臭氧发生器、超滤膜净水组件、二次供水设备、管网漏损检测仪，到生物毒性检测仪、颗粒计数仪、气相色谱—质谱仪等等关键设备，都是我国自主研发的设备，产品性能达到或优于国外同类产品，购置和使用成本皆有大幅下降。
据介绍，“十三五”时期，“水专项”将围绕“节水优先，空间均衡，系统治理，两手发力”的十六字新时期治水思路，聚焦京津冀区域和太湖流域开展综合调控示范，形成具有中国特色的流域水污染治理、水环境管理和饮用水安全保障三大技术体系。这其中，又将孕育出许多精彩成就，我们拭目以待。
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