让废水“脱胎换骨”

李治国

污浊的印染废水，经过清浊分流，层层过滤、净化后“重获新生”，回到生产车间被再利用；一个项目，集成数项先进技术，多次填补国内外行业空白，被江苏、浙江、山东、广东、福建等地的21家企业广泛应用，近3年为企业节支近7000万元……这些场景和数字无不与一个名为“印染废水大通量膜处理及回用技术与产业化”(下简称“印染废水大通量膜”)的科研项目有关。近日，这个由东华大学领衔研制的科研项目凭借其出色的技术创新和产业化成果，一举夺得2008年度国家科技进步二等奖。近日，记者对以奚旦立为首的东华大学项目团队进行了采访。

目前，中国已成为世界上最大的纺织品服装生产国、出口国和消费国，纤维生产总量占全球的40％，全国直接和间接从事纺织成品及原料生产的人员达1.2亿。然而，与巨大的产业规模相伴而生的，却是日益严重的环保与能耗问题，奚旦立教授将之形容为“纺织工业发展最大的‘坎”。据统计，纺织工业年排水量约居我国工业排水量的第4位，其中80％是印染废水，且其回用率不到10％，为所有行业中最低。俗话说“擒贼先擒王”，要从根本上改变纺织污染的现状，就要先从“啃”印染废水治理这块“硬骨头”开始，而这也成了奚旦立等人开展“印染废水大通量膜”项目研究的源动力。

“我们从90年代初就提出了废水回用的设想”，据奚教授介绍，我国印染企业自动化与规范化的程度有限，且分布过于密集，单位产品的能耗与水耗波动较大，国外无相关经验可借鉴。要找到符合我国印染企业特点的废水回用方法，实现变废为宝的理想，就需一切从零开始，自主创新。

要让废水“脱胎换骨”，就要先找到影响水质好坏的关键因素。在自主研发的过程中，奚旦立团队将研究目光锁定在了一个叫做“化学需氧量”(COD)的指标上。COD是评定水质污染程度的重要综合指标，COD越高则表明水体污染越严重。目前，国际上对印染行业设立的COD标准为每升水150毫克，我国则更为严格——每升水100到80毫克。“要达到这一标准，难度不小”，奚教授坦言。他同时还告诉记者，国外多采用活性碳过滤吸附的方法来降低COD，效果虽好，但造价太高，对以中小型企业为主的我国印染行业来说，这招显然行不通。有什么办法既能有效降低COD，又能节省开支呢?奚教授他们给出的答案是：“大通量低成本纤维膜”技术。

膜是净水时常用的一种过滤装置，由于膜技术具有有效降低COD、节能、设备简单、操作方便等优点，使其在水处理方面有很大的发展潜力。国外一般将膜技术用于饮用水、海水淡化等高精领域，很少用于工业。因为工业废水往往含有酸、碱、油等复杂物质，处理条件十分苛刻，对膜的材料性能提出了极高的要求。而奚旦立团队不仅敢为人先，大胆地将膜技术应用于工业领域，而且还打破国内外成品膜较多由单一材料构成的惯例，开创性地用多材料“配对”的方法制膜。此举提高了膜孔径和通量，让单位时间与空间的回水量得到增加，从而适应了工业对废水回用量需求高的特点。更值得一提的是，超滤膜孔径或小于0.05微米，微滤膜孔径在几十微米，而由奚教授他们所开发的膜孔径约为0.1微米，在二者之间，填补了这一领域的国际空白。“利用这一技术，可将印染废水的回用率从10％最高提至45％，每吨水的回收耗电量由3到4度下降至0.8度”，奚教授如是说。

更让人感到高兴的是，目前这一技术已逐渐产业化，共实施45个工程，实际减排COD达16万吨。以浙江某染整有限公司为例，由于当地水资源紧缺，生产用自来水每吨2.2元，2003年缺水时该公司甚至用汽车到山里拉水，每吨20元。而采用膜技术后，该公司的废水总回用率达56％，处理费每吨仅1.3元，一年下来可以减少用水495000吨，费用支出减少1089万元，企业由此真正走上了一条绿色纺织之路。