与水同行,谱写“膜”法传奇
2024-12-31曹佳佳刘博陈希
杭州水处理联合多家单位开发国产反渗透膜装置及工程技术,获得国家科学技术进步一等奖。
6月24日,当中国中化所属杭州水处理技术研究开发中心有限公司(简称杭州水处理)首席科学家高从堦院士再一次站在人民大会堂颁奖台上时,青丝已白发。
32年前,也是在这个庄严肃穆的礼堂里,凭借“国产反渗透膜装置及工程技术开发”项目,他第一次捧起国家科学技术进步一等奖证书。
此次,高从堦与另外两位院士领衔开发的“新型膜法水处理关键技术及应用”技术项目,荣膺国家科学技术进步一等奖。
一滴水、一张膜、两个奖。杭州水处理以水为墨,以“膜”为笔,在时代发展的洪流中写下了一页又一页的壮美篇章。
取水有道:向海洋要淡水
“你们想想,很多海岛上的老百姓现在都是海水蒸馒头,吃起来味道特别苦!你们知道他们最大的梦想是什么吗?就是能喝上一口甘甜的水。”1967年,刚毕业不久的高从堦加入了国家科委组织的海水淡化会战,从事反渗透膜的研制工作。无数次的实验、无数次的失败,让团队成员们日愁夜闷、茶饭不思。年轻的高从堦,把这些经历当作学习交流的好机会。他那理性温暖的话语、真抓实干的作风,如明灯般鼓励着团队坚定信念、不畏艰难地投入研发。
经过一年多的不懈努力,他们不仅成功研制出高性能的醋酸纤维膜,而且制造出一台日产1吨淡水的板式反渗透海水淡化器,在青岛的朝连岛上实现了连续运转。会战任务圆满完成,海岛居民的心愿也有了希望。
这是岛民的“第一口甜”,也是会战科研人员汇聚杭州开启杭州水处理膜法海水淡化篇章的第一篇。在接下来的50多年间,杭州水处理逐步发展成为世界知名的膜法海水淡化科技创新企业,海水淡化市场占有率位居国内第一、全球第九。
在“新型膜法水处理关键技术及应用”项目中,杭州水处理团队聚焦大型膜法海水淡化工程集成关键技术与规模化应用,在节能降耗工艺研究、反渗透单机装置设计与制造、国产化关键技术与装备应用等方面进行了创新,应用领域涉及大到承建目前由中国企业独立设计和提供核心工艺包的国际上最大的阿尔及利亚30万吨/日海水淡化项目,目前国内总规模最大、单机规模最大的浙石化25万吨/日海水淡化系统(单机规模3.5万吨/日);小到为国之重器——亚洲第一自航搅吸挖泥船“天鲲号”提供船用易维护海水淡化装置。在宁波象山县三文鱼养殖项目中,杭州水处理的海水淡化技术可以模拟三文鱼不同生长时期所需的水质,实现优质的三文鱼养殖,让消费者品尝到新鲜安全的海产品。
杭州水处理集聚强大合力,突破膜法海水淡化关键核心技术,切实担当起中央企业加快实现高水平科技自立自强的责任和使命。
点水成金:环保与效益双赢
“膜法水处理技术除了海水淡化之外,更大的价值在于水回用和零排放、水中资源提取等。”高从堦在接受采访时说。
推动膜法水处理技术应用的深度和广度,是高从堦持续奋斗的方向。早在1979年,为了解决工业用水的“口渴”问题,高从堦在明知只有4人配合、手中资源与其他科研院所相差悬殊的情况下,毅然决然接手组织交予的“中空纤维反渗透膜和组器研究”课题。重任在肩,但他没有盲目跟风。他自学翻译了大量资料,定下了在国内首个开展三醋酸纤维素中空纤维研究的方向。
咬定青山不放松!经过长达8年的艰苦钻研,我国自主研发、自主设计、自主生产的三醋酸纤维素中空纤维反渗透膜横空出世,引发企业竞相购买并迫使国外企业下调相关产品价格,降价幅度达30%~50%。
从最初的高性能醋酸纤维不对称反渗透膜、到三醋酸纤维素中空纤维反渗透膜、再到国内首次推出的聚酰胺复合反渗透膜,杭州水处理研发团队从无到有、从小到大,把中国膜产业推向更高。
如今,杭州水处理已成为工业废水资源化的排头兵。杭州水处理打造的国内氯碱、石化、印染等多个行业的首套高盐废水资源化示范项目,在工业废水资源化尤其是零排放领域处于国内领先水平;研发的高盐废水资源利用集成技术入选《国家鼓励的工业节水工艺、技术和装备目录》,应用范围覆盖化工、电镀、印染和造纸等领域,取得了环境保护和经济效益双丰收。
例如,山东某新材料企业2万吨/日废水资源化分盐资源化零排放项目,每年可减少COD(化学需氧量)排放1400吨、氨氮排放252吨、氯化钠排放23070吨;在广东佛山某印染园区建设的废水资源化分盐项目,通过高效分离硫酸钠和氯化钠并制成元明粉、酸、碱,部分替代印染固色剂,真正实现了园区废水零排放和高值化资源循环,助力企业年盈利3000万元。
水润民生:近距离的温暖传递
“娃哈哈饮用水厂就是杭州水处理建设的,千岛湖的农夫山泉饮用水厂也是杭州水处理建设的。”高从堦骄傲地说。近年来,杭州水处理为国内多家知名食品饮料企业提供了近百套饮用纯净水生产装置。
“我是土生土长的遂昌人,从我爷爷辈那时候起就是喝山泉水长大的。水站建起来以后,水烧开以后很清澈、很干净,喝得也更放心了。”在浙江省丽水市遂昌县墩头村,看着水龙头中涌出的清水,村民由衷地感叹道。这是杭州水处理墩头单村水站的验收现场,村民的笑容令技术人员的疲惫一扫而空。
浙江省有很多像遂昌县一样海拔较高的山区,每逢遭遇大雨暴雨时泥沙俱下,传统水站很难有效净化水体,维持稳定供水。为了让村民能喝上干净放心水,杭州水处理技术团队勇挑重担,承接了浙江省水利厅单村水站供水技术攻关揭榜挂帅项目。团队成员披星戴月,夜以继日,终于在限定时间内成功首创了以零碳微滤膜为核心的农村饮用水净水装置。装置具有强节水、耐冲击、零能耗、零药耗、轻运维等特点,在接入在线监测及自动化控制系统后可以实现无人值守。
墩头村单村水站项目的建成,为周边4个自然村的近500位村民带去了清澈的饮用水。随着水站数量的不断增加,村民们将不再有喝水难题。
“要心怀国家,敢于和善于创新。”这是高从堦经常挂在嘴边的话。
未来,杭州水处理将继续践行“一核心两聚焦”发展战略,继续聚焦膜技术在优势领域和关键领域的应用拓展,承担保障国家水安全重任。
责任编辑:郑 丹
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