用科技的力量支撑起“美丽中国梦”

杨扬

华南理工大学环境与能源学院汪晓军教授坚守科研第一线，在废水处理工程与水处理药剂的教学与研究方面取得了斐然的成绩，仅在化学氧化与曝气生物滤池及其组合方式相关领域，就申请了20余项发明专利，有效解决了废水处理成本高、生物降解有机物处理难等问题，创造了巨大的经济效益和社会效益，为我国的环保事业发展做出了重要贡献。

创新工艺，经济环保

汪晓军教授介绍说，我国人口密度大，产业结构以工业产品输出为主，水污染的污染负荷总量大，要改进我们的总体水环境状况，必须以最经济的方式，最大限度地削减污染总负荷。然而，目前我国最便宜的废水处理工艺是生化处理工艺，在生化处理工艺中，废水经处理后，往往会残留一些不可生物降解的有机物，对这些不可生物降解的有机物，不能再用生化法作进一步的深度处理，只能采用各种化学氧化或电化学氧化，物理吸附等方法处理。但完全采用化学氧化处理废水，又需要较高的经济成本。

为了有效解决传统废水处理工艺中存在的问题，并降低经济成本，汪晓军教授带领科研团队进行了深入的研究并查阅了大量文献资料。他们发现，在对工业废水进行化学氧化过程中，一些不可生物降解的有机物被直接氧化脱除，此外，还有部分不可生物降解的有机物转化为可以生物降解的有机物。于是，他们创新发明了“化学氧化-曝气生物滤池工艺”这一废水深度处理技术，并于2005年申请了国家专利。

该专利（专利号：200510035132.9）技术选用了目前可以大规模工业化应用的化学氧化技术，芬顿氧化或臭氧氧化技术。同时，在后续的处理过程中，汪教授等人选用对低浓度有机废水处理比较高效的曝气生物滤池工艺，可以将这些已经转化为可生物降解的有机物进一步生化处理，使出水达到更高的环境标准。该方法的最大优点就是：采用了化学氧化的有效性，与曝气生物滤池生化处理的经济性能有效地完美地结合起来，有效且经济地脱除废水中难生物降解的有机物。随着近年来废水排放标准的不断提标升级，该技术得到越来越广泛地应用。

另外，汪晓军教授带领科研团队发明的“臭氧氧化与曝气生物滤池-体化工艺”是“化学氧化-曝气生物滤池工艺”的进一步发展，并于2007年申请了国家专利（专利号：200710028132.9）。这一专利技术首次提出并成功实施了在一个反应器中完成化学氧化与生化反应，是废水处理技术的又一大进步。

目前，大多数研究学者认为，臭氧的氧化杀菌性太强，在臭氧氧化系统中不可能发生生化作用。但使用过臭氧进行水处理的人也知道，臭氧氧化处理后的水，更容易引起微生物的爆发性增长。于是，汪晓军教授带领科研团队巧妙的利用了臭氧在水中的半衰期短，在污水中，由于还原性物质的存在，其降解速度更快，故在“臭氧-曝气生物滤池一体化工艺”中，曝气生物滤池采用上流式的结构，臭氧先与废水发生化学氧化反应。同时，残留的臭氧，可以抑制曝气生物滤池最容易引起堵塞的滤板滤头部分的微生物增长，减缓了滤池的堵塞，且臭氧分解的副产物-氧气，又提高了好氧生化系统的供氧能力。中试试验装置与工程实践表明，在臭氧-曝气生物滤池一体化工艺中，滤板以上0.5米的范围内，几乎没有微生物滋长，滤板以上0.5～1.5米的范围内，微生物开始出现并迅速增长，滤板以上1.5米处，微生物的量达到最大，微生物的活性甚至超过普通曝气生物滤池最高活性，从而保证了臭氧-曝气生物滤池一体化系统的生化反应的高效。

通过国家自然科学基金的资助，汪教授等人的研究结果是：在适宜的条件下，“一体式臭氧-曝气生物滤池反应系统”总的处理效率大于首先臭氧氧化，然后进入曝气生物滤池进行生化处理的两步处理系统。目前该技术已成功地应用于多家大型印染厂日处理废水数万吨的深度处理工程中。

科技支撑，促产业化发展

科技创新只有真正转化成生产力，才能真正体现其价值。面对我国当前专利技术转化率不足8%的现象，汪晓军教授表示：“这是正常的，因为申请专利时只要求想法是创新的，真的要实施时，还存在其它许多问题，如市场需求、经济性与可行性等等。”而汪教授团队积极促进科研创新的生产力转化，其转化率能达到15%～20%。

汪教授介绍说，他带领团队已经成功将“芬顿化学氧化与曝气生物滤池组合”研究成果应用于垃圾渗滤液的深度处理（江门垃圾填埋场渗滤液处理，杭州天子岭垃圾渗滤液处理），以及应用于制药厂废水的深度处理（珠海联帮制药厂废水的深度处理），而且很多国内环保公司在未经专利许可的情况下也使用了这些技术。另外，“臭氧氧化与曝气生物滤池一体化工艺”也已经成功地大规模工程化应用于纺织印染废水的深度处理制革废水的深度处理等工程（广东溢达纺织公司3万吨/日深度处理工程，广东互太纺织有限公司4万吨/日深度处理工程，东莞德永佳6万吨/日深度处理工程等）。

为了提高臭氧的氧化效率，汪晓军教授带领科研团队开发了以陶粒为基质的臭氧氧化催化剂，并申请了两项发明专利，获得专利授权。该催化剂具有催化氧化效果稳定，使用寿命长，价格低廉等优点。目前，该专利产品已经大规模工业化生产，并成功地应用于煤制油废水的深度处理、石化企业废水深度处理以及印染废水的深度处理。

同时，汪晓军教授率领的团队还开展了对“氧化铁红”这一传统基础无机化工产品的研究，并申请了三项发明专利，已经有两项在江门光大化工厂的氧化铁红生产装置上成功地工业化应用。

言传身教，共筑“美丽中国梦”

作为教授、博士研究生导师，汪晓军教授在培养学生过程中，非常注重学生的实际工作能力的培养，包括实验设计、工程设计、现场调试、论文的写作，以及与相关人员的沟通能力等。谈到如何能够成为一位他这样出色的学者时，汪教授谦虚地说：“我不算出色，可能我的兴趣就是工作，同时，我更喜欢深入基层，了解市场和工程的实际需求，以解决实际工程中存在的问题为乐趣！”正是这样的言传身教，让汪教授培养的学生个个都是国家的栋梁之才。

“聪者听于无声，明者见于未形。”科技创新永无止境。汪晓军教授带领科研团队站在科研一线，为祖国的环保事业贡献着自己的力量，为实现“美丽中国梦”正在一路耕耘。