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”，回到生產車間被再利用；一個項目，集成數(shù)項*技術，多次*國內外行業(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年來為企業(yè)節(jié)支近7000萬元……這些成績無不與一個名為“印染廢水大通量膜處理及回用技術與產業(yè)化”（下簡稱“印染廢水大通量膜”）的科研項目聯(lián)結在一起。

    2009年年初，這個以奚旦立、陳季華教授為首的東華大學項目團隊研制的科研項目憑借其出色的技術創(chuàng)新和產業(yè)化成果，一舉奪得2008年度國家科技進步二等獎。而研究該項目的初衷，則始于這些專家們堅定的環(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90年代初就提出了廢水回用的設想”，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，單位產品的能耗與水耗波動較大，國外無相關經(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好壞的關鍵因素。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)設立的COD標準為每升水150毫克，我國則更為嚴格——每升水80毫克~100毫克。

    奚教授坦言：“要達到這一標準，難度不小。”他同時還告訴記者，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？奚旦立團隊給出的答案是：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(jié)能、設備簡單、操作方便等優(yōu)點，因此在水處理方面有很大的發(fā)展?jié)摿?。國外一般將膜技術用于飲用水、海水淡化等高精領域，很少用于工業(yè)。由于工業(yè)廢水往往含有酸、堿、油等復雜物質，處理條件十分苛刻，因此對膜的材料性能提出了*的要求。而奚旦立團隊不僅敢為人先，大膽地將膜技術應用于工業(yè)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(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，*了這一領域的空白。

    “利用這一技術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。

    應用

    “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。”陳季華教授說。

    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，從設計、施工到管理、調試，每個人都能發(fā)揮特長。而這一特色在項目的工程化應用時發(fā)揮了重要作用。

    2005年，項目組與上海某污水處理廠合作治理印染廢水，要在廠區(qū)挖建一個比游泳池還大的曝氣生物濾池。當?shù)氐牡刭|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，后果不堪設想。不過在項目組成員精心細致的努力之下，項目工程zui終順利完成。“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。”陳季華教授總結道。

    據(jù)介紹，目前印染廢水大通量膜技術已逐漸實現(xiàn)產業(yè)化，在國內共實施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，生產用自來水每噸價格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(yè)由此真正走上了一條“綠色”紡織之路。