3年前，影響巨大的“啟東7．28群體性事件”發(fā)生后，江蘇省、南通市抓緊組織科技攻關(guān)。南京工業(yè)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)成功破解造紙制漿廢水回收利用的世界性難題，為類似排污問題和環(huán)保事件的解決找到了切實(shí)可行的新路徑。記者實(shí)地采訪發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)廢水零排放的江蘇王子制紙有限公司已正常運(yùn)行一年多，技術(shù)推廣價(jià)值開始顯現(xiàn)
百億項(xiàng)目陷入絕境
“這水已經(jīng)等同于純凈水，可以放心喝。”在江蘇南通能達(dá)水務(wù)有限公司污水處理超濾系統(tǒng)運(yùn)行區(qū)，南通經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)管委會(huì)主任羌強(qiáng)手捧經(jīng)過處理的中水，連喝兩大口。
正是靠著能達(dá)水務(wù)有限公司的污水處理系統(tǒng)，“救活”了一度引發(fā)群體性事件的日本最大在華投資項(xiàng)目——王子制紙有限公司。3年前，南通啟東市剛剛經(jīng)歷了一場巨大危機(jī)，處在“風(fēng)暴中心”的，正是王子制紙有限公司。
2012年7月28日，數(shù)千人沖進(jìn)啟東市委、市政府大門，局面一度完全失控。這些群眾由于擔(dān)心影響生態(tài)和近海漁業(yè)養(yǎng)殖，抗議在啟東修建王子制紙公司制漿廢水排海管道。日本、香港的十多名境外記者在現(xiàn)場報(bào)道，事件迅速傳遍世界。
南通是著名的“國家文明城市”，歷來社會(huì)秩序良好，民風(fēng)淳樸。啟東群眾對“王子排海”項(xiàng)目的反對態(tài)度如此強(qiáng)烈，令當(dāng)?shù)刂髡呤忠馔狻?/font>
2007年開工建設(shè)、總投資19.8億美元的江蘇王子制紙有限公司，設(shè)計(jì)年產(chǎn)80萬噸高檔紙、71.4萬噸木漿，是迄今最大的日本在華投資項(xiàng)目，也是中國政府鼓勵(lì)類外商投資項(xiàng)目。王子造紙項(xiàng)目采用國際先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)、工藝設(shè)備、環(huán)保設(shè)施，經(jīng)過國家發(fā)改委、環(huán)保部、商務(wù)部嚴(yán)格審批。評審專家組認(rèn)為，該公司經(jīng)處理后的廢水各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于國家最新的制漿造紙標(biāo)準(zhǔn)，排海工程排放口的選定對漁業(yè)資源、海洋生態(tài)的影響可控、范圍有限。
今年3月24日，在王子制紙有限公司，公司副總經(jīng)理大島忠司對新華社記者說，該公司是世界第三、亞洲第一大造紙企業(yè)。在日本國內(nèi)和其他發(fā)達(dá)國家，制漿廢水都是經(jīng)過處理后排向大�；蛘吆恿鳌Ｋ麄冎两褚膊焕斫�，為什么啟東百姓反對修建廢水排海管道？
“然而當(dāng)時(shí)的局面就是那樣。為了防止事態(tài)進(jìn)一步惡化，我代表市政府公開宣布：永久停止在啟東的排海管道建設(shè)工程。”南通市長張國華回憶。
由于政府“永久停建”的承諾，一天之內(nèi)，聚集群眾全部散去�？墒�，永久停建廢水排海管道，卻留下了巨大的困局：
——制漿尾水無處排放，王子造紙項(xiàng)目計(jì)劃被完全打亂，南通面臨可能超過100億人民幣的巨額違約賠償；
——日本最大在華投資項(xiàng)目若泡湯，經(jīng)濟(jì)上、外交上的負(fù)面連鎖反應(yīng)難以估量；
——合法建設(shè)的項(xiàng)目，因反對的聲音大就取消，政府公信力嚴(yán)重受損，甚至可能產(chǎn)生負(fù)面示范效應(yīng)。
不可否認(rèn)，啟東“7．28事件”中確有少數(shù)違法犯罪分子參與其中，后來這些人也受到了法律制裁，但是，絕大多數(shù)的抗議者認(rèn)為自己是在捍衛(wèi)正當(dāng)?shù)沫h(huán)境權(quán)益。既不能無視群眾呼聲，一時(shí)又難以說服群眾，該怎么辦？
科技專家站出來了
“那段時(shí)間，我們的確為這個(gè)項(xiàng)目的前景焦慮，苦思兩全之策。”南通市委書記丁大衛(wèi)回憶，廢水排海工程“永久停建”的承諾必須兌現(xiàn)，王子造紙項(xiàng)目卻不能停建。
“真有一種被逼到絕境的感覺！”南通市長張國華告訴記者，出路，只能是實(shí)現(xiàn)廢水的徹底清潔化處理。
2012年7月30日，張國華召集項(xiàng)目所在的南通經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)和日方負(fù)責(zé)人開會(huì)研究善后問題，承諾設(shè)法通過“中水回用”方式，將制漿廢水經(jīng)過深度處理，全部回收利用。南通市決定向科技專家求援，確保在王子公司制漿生產(chǎn)線投產(chǎn)，即2014年元旦之前建成中水回用工程。
談何容易！
記者采訪獲悉，制漿尾水零排放，當(dāng)時(shí)國內(nèi)外業(yè)界普遍認(rèn)為“不可能”。
“在王子制紙項(xiàng)目的前期論證時(shí)，我們也曾考慮過通過‘中水回用’方式解決廢水處理問題。”南通經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)管委會(huì)副主任陳強(qiáng)告訴記者，開發(fā)區(qū)曾出面請日本丸紅公司牽頭，組織日本東麗、旭化成等幾家世界著名的水處理企業(yè)聯(lián)合在日本王子公司總部進(jìn)行過試驗(yàn)，但有幾個(gè)難關(guān)無法逾越：一是紙漿廢水成分復(fù)雜，有300-600種物質(zhì)，特別是含有大量的膠體物質(zhì)、木質(zhì)素、短纖維等，極易造成納米級的過濾膜污染堵塞，3個(gè)月左右就必須更換，成本太高；二是由于廢水中含有高濃度的有機(jī)物，使得脫水不能徹底，副產(chǎn)鹽難于結(jié)晶；三是預(yù)處理過程中的臭氣難于控制，影響環(huán)境。不得已，當(dāng)初才選擇了管道排海的方式。
有專家論證，在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，要實(shí)現(xiàn)零排放，僅前期投入就需30億元，超出修建排海管道所需12億元的一倍多。南通市也擔(dān)憂，王子公司對項(xiàng)目的工期要求非常急迫，萬一項(xiàng)目不成功，又耽擱了時(shí)間，將面臨近200億元的賠償。
將制漿廢水變成完全可回收利用的純水、工業(yè)用鹽及干泥，這是一個(gè)世界性難題，留給科研攻關(guān)的卻只有不到一年的時(shí)間。
關(guān)鍵時(shí)刻，時(shí)任江蘇省省長助理兼科技廳廳長、中國工程院院士、中國膜科學(xué)973項(xiàng)目首席科學(xué)家的徐南平主動(dòng)請纓，帶領(lǐng)南京工業(yè)大學(xué)膜科學(xué)研究所的40多位研發(fā)人員，接下了南通的“中水回用”課題。
“徐南平院士告訴我們，沒有任何退路，只能背水一戰(zhàn)！”項(xiàng)目實(shí)施人、南京工業(yè)大學(xué)膜科學(xué)技術(shù)研究所楊剛教授說。
制圖\\閻天雷
逐一攻克世界性難題
得知中方下決心走“中水回用”之路，日本王子公司并不相信能夠走得通。
比照徐南平院士團(tuán)隊(duì)提出的解決方案，他們在東京的公司總部組織了一個(gè)50多人的團(tuán)隊(duì)，也搞了一套同樣的裝置。日方向中方提供比一般廢水水質(zhì)更差的廢水樣品，迫使徐南平團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)能力達(dá)到更高標(biāo)準(zhǔn)。
科學(xué)鎖定制漿廢水的成分十分重要。楊剛介紹，日本王子公司每次提供的水質(zhì)參數(shù)，僅從數(shù)據(jù)上看，一次比一次惡劣。由于競爭原因，國內(nèi)其他造紙商不愿提供相關(guān)水樣，最后只得多次將日本原廠的廢水空運(yùn)到南通進(jìn)行研究。
在對水樣多次不停地進(jìn)行科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提出了成套設(shè)計(jì)工藝。
這套裝置的工藝分別為預(yù)處理、膜集成和蒸發(fā)結(jié)晶3個(gè)流程，每個(gè)流程都包含著諸多復(fù)雜技術(shù)與工藝，環(huán)環(huán)相扣，缺一不可。如預(yù)處理中需將臭味去除，采用何種藥劑就非�？季�，最后選定的氧化技術(shù)，效果最為理想。他們最為自豪的一點(diǎn)，是在預(yù)處理中有效解決了過濾膜的污染堵塞難題，使過濾膜的使用壽命可達(dá)3到5年。
“這是國際上目前最為先進(jìn)合理的工藝。”楊剛說。
膜集成是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過膜材料這個(gè)特殊的“篩子”，將大部分好水過濾出來，是實(shí)現(xiàn)零排放的重要保障。采取何種膜有效又經(jīng)濟(jì)？如何組合各種膜材料？如何安排工序？如何通過輔助設(shè)施保證膜集成穩(wěn)定而持續(xù)？
最終，南京工業(yè)大學(xué)研究人員精心設(shè)計(jì)出的膜集成環(huán)節(jié)過濾出的純水，占到處理水量的90%多，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)比自來水都好。
經(jīng)膜集成環(huán)節(jié)后，幾萬噸廢水中僅剩下幾百噸高鹽水需要處理。如何將鹽分及其它固體蒸發(fā)結(jié)晶，提取出來，是整個(gè)工藝的最后一道工序。國外同行普遍采用低溫結(jié)晶技術(shù)，但最終出來的都是糊狀物，鹽分根本提取不出。
為此，研究人員特地到國內(nèi)多個(gè)制鹽企業(yè)進(jìn)行考察，在比較了多項(xiàng)技術(shù)后，采取了性價(jià)比最高的機(jī)械再壓縮結(jié)晶技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了有效結(jié)晶。提取鹽分后，剩下之水COD已低于10，一部分直接用于綠化，另一部分再次進(jìn)入工廠處理的原水端。
至此，整個(gè)處理環(huán)節(jié)全部完成。
“那段時(shí)間大家都非常拼，每個(gè)人都像上了發(fā)條一樣，一天工作十多個(gè)小時(shí)，楊剛老師他們經(jīng)常工作到半夜兩點(diǎn)多。我們完成了看似不可能完成的任務(wù)！”團(tuán)隊(duì)成員、南京工業(yè)大學(xué)研究生張金慧說。
3月19日在江蘇省產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院拍攝的造紙制漿尾水經(jīng)過處理后，轉(zhuǎn)化成的回用中水、干泥和副產(chǎn)鹽。 新華社記者 李響 攝
某些指標(biāo)優(yōu)于自來水
3個(gè)月完成設(shè)計(jì)，6個(gè)月完成安裝，一年實(shí)現(xiàn)試運(yùn)營。在王子公司制漿生產(chǎn)線建成投產(chǎn)之前，中水回用工程就全部建成，中方完全履行了雙方簽訂的協(xié)議。與排海管道工程相比，建設(shè)資金節(jié)約了一半，運(yùn)行費(fèi)用低30%。
看似“天方夜譚”的世界級難題，攻克了！
目前，這套全球唯一的制漿廢水中水回用裝置已經(jīng)在南通經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)“能達(dá)水務(wù)有限公司”順利運(yùn)行一年多。
在能達(dá)水務(wù)有限公司，記者爬上了高大的氣浮池。這是污水處理的第二道工序，王子公司的來水經(jīng)過均質(zhì)池后排放到這里。池內(nèi)略顯渾濁的污水正緩緩順時(shí)針流動(dòng)，有輕微的異味，巨大的撇勺一次又一次將浮在水面的泡沫和其他懸浮物撇掉后，水流進(jìn)入錳砂濾池進(jìn)行下一道工序。
南通市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)環(huán)保局局長王朝輝表示，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，處理江蘇王子達(dá)標(biāo)廢水后所產(chǎn)生的中水水質(zhì)良好，主要水質(zhì)指標(biāo)如COD、濁度、硬度、PH值等，均優(yōu)于長江水甚至自來水。
南通經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)管理委員會(huì)主任羌強(qiáng)說，南通能達(dá)水務(wù)有限公司是開發(fā)區(qū)總公司下屬的全資子公司，是中水回用工程的實(shí)施主體，目前一期、二期工程均已建成并通過環(huán)保驗(yàn)收。其中一期工程每天能處理制漿達(dá)標(biāo)水4萬噸，二期工程每天能處理造紙達(dá)標(biāo)水1.75萬噸。
羌強(qiáng)說，王子公司目前日產(chǎn)3.2萬噸制漿廢水，全部經(jīng)過中水回用工程的處理，同時(shí)每天還使用中水1.2萬噸，用于水質(zhì)要求更高的造紙生產(chǎn)線。
據(jù)了解，能達(dá)不僅為王子公司服務(wù)，還為區(qū)內(nèi)其他企業(yè)服務(wù)；中水不僅供王子公司使用，其他公司也在使用，其中江山農(nóng)藥化工有限公司，每天也使用5000噸中水，用于鍋爐補(bǔ)充水或循環(huán)冷卻水。經(jīng)測算，目前每噸中水運(yùn)行成本約為5元，中水的售價(jià)為2元，實(shí)際運(yùn)行成本為3元，處于合理可控區(qū)間。
在大島忠司、平田哲也、田熊聰?shù)热藥ьI(lǐng)下，記者參觀了與能達(dá)水務(wù)公司只隔一條街的江蘇王子制紙有限公司。記者看到，從能達(dá)公司流回這里的“中水”非常清澈，再次進(jìn)入生產(chǎn)循環(huán)。“一年多來，運(yùn)行沒有出任何問題，”大島忠司說，對于發(fā)生“7．28”事件非常遺憾，但最后的結(jié)果讓他們滿意。“中水回用工程加深了我們與南通之間的信賴關(guān)系。我們非常感謝他們！”
“中水回用工程具有很大的科技推廣價(jià)值，特別是在長江流域和水資源短缺地區(qū)。”徐南平院士表示。
制圖\\閻天雷
取經(jīng)企業(yè)紛至沓來
在得知南京工業(yè)大學(xué)攻克了制漿廢水零排放的難題后，國內(nèi)各地環(huán)保部門、相關(guān)企業(yè)紛紛前來學(xué)習(xí)，寄望將該項(xiàng)技術(shù)用于各地工業(yè)廢水處理。
徐南平院士介紹，利用膜集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)制漿廢水零排放的成功實(shí)踐，讓他們有信心解決幾乎所有工業(yè)廢水的處理問題。只要科學(xué)分析工業(yè)廢水的成分，有針對性地進(jìn)行相關(guān)膜材料集成，均可實(shí)現(xiàn)全部中水回用，也就是零排放。如果各地政府能夠下定決心進(jìn)行推廣，這項(xiàng)技術(shù)將對我國的水資源保護(hù)、水環(huán)境治理發(fā)揮不可估量的作用。
首先，讓水資源充分循環(huán)利用。經(jīng)零排放技術(shù)處理后的工業(yè)廢水，作為園區(qū)內(nèi)江蘇王子等一批工業(yè)企業(yè)的冷卻循環(huán)、生產(chǎn)工藝和鍋爐補(bǔ)充用水，回用率達(dá)到98%。濃縮并經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶后產(chǎn)生的工業(yè)鹽可回用作多個(gè)工業(yè)行業(yè)的原料，預(yù)處理過程中濾出的干泥可用作建筑材料。
第二，節(jié)能減排效益明顯。以南通經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)為例，僅投入一個(gè)項(xiàng)目實(shí)施中水回用工程后，園區(qū)每年便可節(jié)約用水約2000萬噸，減少向水體排放COD、BOD分別為1500噸和400噸。此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用可釋放出大量的環(huán)境容量指標(biāo)，將為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展“騰出”巨大空間。
第三，為水污染治理開辟新路。相關(guān)專家、企業(yè)家表示，包括造紙行業(yè)在內(nèi)的一批工業(yè)項(xiàng)目，盡管是達(dá)標(biāo)排放，但對水環(huán)境的傷害仍然不小，尤其是當(dāng)數(shù)以萬計(jì)的企業(yè)無限期的排放，必然會(huì)造成水體的不堪重負(fù)。此項(xiàng)技術(shù)則完全改變了水污染治理的局面，當(dāng)絕大多數(shù)工業(yè)廢水無需排放時(shí)，水環(huán)境的改善將更加容易。
“死棋”逢生啟示：自主創(chuàng)新也要有“血性”
“是科學(xué)技術(shù)，是科學(xué)家，是自主創(chuàng)新，挽回了一場大敗局。如今，一盤原本注定要輸?shù)舻?lsquo;死棋’絕處逢生，反而成了化不利因素為積極因素、促進(jìn)節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、高標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)生態(tài)環(huán)境、政府誠信履約、群眾認(rèn)可支持的示范項(xiàng)目。”南通市長張國華激動(dòng)地對記者說，“那時(shí)候，你們不知道我們心里的壓力有多大！徐南平院士的膽識的確令人十分敬佩��！”
“有人說，自主創(chuàng)新太難。困難誰不知道？很多事中國人不是不能做，咬咬牙也就過去了！作為科學(xué)家，自主創(chuàng)新是應(yīng)盡的職責(zé)，如果不干，是一輩子的遺憾！仔細(xì)想一想，中國近三十幾年發(fā)展經(jīng)濟(jì)克服了多少困難？依我看，現(xiàn)在的困難比過去小多了！”作為江蘇省主管科技的副省長，徐南平認(rèn)為，在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力必須轉(zhuǎn)換，要從要素驅(qū)動(dòng)為主迅速轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新驅(qū)動(dòng)為主，而創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的第一條，就是要有敢于殺出一條血路的大無畏精神。
“一定要丟掉‘還能過日子’的幻想，用高標(biāo)準(zhǔn)要求自己；要敢于做前人沒有做過的事業(yè)的勇氣；要對人民群眾高度負(fù)責(zé)；不僅要掌握高端科技，更要善于找準(zhǔn)需要解決的問題，集成現(xiàn)有的成熟技術(shù)；還有，國內(nèi)專家以及省內(nèi)、南通各方合作。”徐南平分析王子制紙廢水處理項(xiàng)目之所以能夠成功的主要原因。
“自主創(chuàng)新，首先要敢想，敢干！”據(jù)項(xiàng)目組牽頭人、南京工業(yè)大學(xué)副校長邢衛(wèi)紅介紹，南通方面在王子制紙項(xiàng)目開工之前，曾經(jīng)委托他們做過部分回收廢水、部分排水放的方案，當(dāng)時(shí)大家都沒有想到“全部回收利用”，因?yàn)闆]有先例。如果不是后來形勢所迫，這項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新突破不知要等到哪一年！
邢衛(wèi)紅是一名國內(nèi)培養(yǎng)的“土博士”，她說，有些人喜歡講自主創(chuàng)新的不利條件，其實(shí)有利條件也很多。比如，國內(nèi)的科技人才、組織管理人才比過去數(shù)量大大增加，水平大大提高；科技創(chuàng)新機(jī)制雖說還不夠理想，但比過去也是大有進(jìn)步。這次“中水回用”項(xiàng)目從組織領(lǐng)導(dǎo)者、核心科學(xué)家、具體操作者，都是以徐院士領(lǐng)導(dǎo)的南京工業(yè)大學(xué)團(tuán)隊(duì)為主。在項(xiàng)目論證期間，國內(nèi)專家也表現(xiàn)出了比日本專家更高的水平。在自主創(chuàng)新方面，我們要虛心學(xué)習(xí)國外科技和經(jīng)驗(yàn)，但完全不必妄自菲薄。（記者李燦、蔡玉高、朱旭東、孫彬）
