讓污濁的印染廢水重生的神奇膜力

【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(gè)項(xiàng)目，集成數(shù)項(xiàng)*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(yīng)用，近3年來為企業(yè)節(jié)支近7000萬元……這些成績無不與一個(gè)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(xiàng)目聯(lián)結(jié)在一起。

    2009年年初，這個(gè)以奚旦立、陳季華教授為首的東華大學(xué)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研制的科研項(xiàng)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(jiǎng)。而研究該項(xiàng)目的初衷，則始于這些專家們堅(jiān)定的環(huán)保信念和改變紡織污染現(xiàn)狀的樸素理想。

    發(fā)端

    “我們在上世紀(jì)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(dòng)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(dòng)較大，國外無相關(guān)經(jīng)驗(yàn)可借鑒。要找到符合我國印染企業(yè)特點(diǎn)的廢水回用方法，實(shí)現(xiàn)變廢為寶的理想，就要一切從零開始，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(duì)將研究目光鎖定在了一個(gè)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，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80毫克~100毫克。

    奚教授坦言：“要達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，難度不小。”他同時(shí)還告訴記者，國外多采用活性炭過濾吸附的方法來降低COD，效果雖好，但造價(jià)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。

    突破

    有什么辦法既能有效降低COD，又能節(jié)省開支呢？奚旦立團(tuán)隊(duì)給出的答案是：大通量低成本纖維膜技術(shù)。

    膜是凈水時(shí)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(diǎn)，因此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)。由于工業(yè)廢水往往含有酸、堿、油等復(fù)雜物質(zhì)，處理?xiàng)l件十分苛刻，因此對膜的材料性能提出了*的要求。而奚旦立團(tuán)隊(duì)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(shí)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(diǎn)。更值得一提的是，超濾膜孔徑小于0.05微米，微濾膜孔徑為幾十微米，而由奚教授他們所開發(fā)的膜，膜孔徑約為0.1微米，介于二者之間，*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3~4度下降至0.8度”，奚教授如是說。

    應(yīng)用

    “搞大的科研項(xiàng)目，一個(gè)人是不可能成功的，我們之所以能獲獎(jiǎng)，zui主要的原因還在團(tuán)隊(duì)合作。”陳季華教授說。

    據(jù)了解，東華大學(xué)該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的zui大特色就是專業(yè)齊全、能力過硬，從設(shè)計(jì)、施工到管理、調(diào)試，每個(gè)人都能發(fā)揮特長。而這一特色在項(xiàng)目的工程化應(yīng)用時(shí)發(fā)揮了重要作用。

    2005年，項(xiàng)目組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(gè)比游泳池還大的曝氣生物濾池。當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件有限，有地下流沙，挖掘存在塌方的危險(xiǎn)，一旦人被埋下去，后果不堪設(shè)想。不過在項(xiàng)目組成員精心細(xì)致的努力之下，項(xiàng)目工程zui終順利完成。“項(xiàng)目的成功應(yīng)用不僅是科學(xué)問題，還有工程問題，有時(shí)工程上的細(xì)節(jié)直接決定著項(xiàng)目的成敗。”陳季華教授總結(jié)道。

    據(jù)介紹，目前印染廢水大通量膜技術(shù)已逐漸實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，在國內(nèi)共實(shí)施45個(gè)工程，實(shí)際減排COD16萬噸。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)用自來水每噸價(jià)格2.2元，2003年缺水時(shí)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(fèi)每噸僅1.3元，一年下來可以減少用水495000噸，費(fèi)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。