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數千公里之外的南通經濟技術開發區，又黑又臭的造紙制漿廢水，正源源不斷地從王子造紙公司輸送到能達水務公司，經過預處理、膜過濾、蒸發結晶等工序后，化為涓涓清流和可回收利用的工業用鹽和干泥。這套日處理4萬噸的裝備已經穩定運行3年多。這一切的幕后功臣，都是南京工業大學膜科學團隊展現的“零排放”技術。
“經過測試，凈化后排出來的水各項指標接近自然水，對人體無害，還可以回用。”
電話那頭，是-30℃的呼倫貝爾。北方藥業污水處理車間內正在加緊進行調試，該公司環保部經理余曉峰痛快地告訴記者，正因為有了超濾凈化系統的支撐，這個國內最大的抗生素原料藥企業將能確保在3月初投產。
“慣例”背后是環保與發展之爭
啟東，是長江入海口的小縣城，這里三面環水，水產豐富。
5年前，當江蘇王子制紙公司將配建一條制漿廢水排海管道的消息傳到啟東，世代以漁業為生的老百姓，開始擔心造紙制漿廢水會影響生態和近海漁業養殖。
民眾認為，造紙廢水直排大海，污染環境、危及生態、破壞漁業資源。而在行業內，造紙制漿廢水經處理后直排大海是國際“慣例”。王子公司是世界第三、亞洲第一大造紙企業，在日本國內和其他發達國家，都采用同樣的工藝和處理方法。
專家表示，包括造紙行業在內的一批工業項目，盡管是達標排放，但對水環境的傷害仍然不小，長此以往必然會造成水體不堪重負。這是一場事關發展與保護、經濟利益與生態效益之間的沖突。
為了幫助地方與企業走出困局，南京工業大學以徐南平院士為首的膜科學團隊主動請纓，接下了造紙制漿廢水“零排放”的世界性技術難題。
“制漿尾水零排放，當時國內外業界普遍認為不可能。”項目實施人、南京工業大學膜科學技術研究所教授楊剛說。
他們將要完成的任務是全天候、24小時無條件運行，將制漿廢水變成可回收利用的中水、工業用鹽及干泥，實現廢水全量回收利用。
制漿廢水“零排放”并非天方夜譚
“要實現‘零排放’，科學鎖定制漿廢水的成分十分重要。”楊剛介紹，由于制漿廢水成分復雜，水質比課題組想像得更差。
過去，造紙制漿廢水處理有三大技術障礙無法逾越：一是成分復雜，有300—600種物質，特別是含有大量的膠體物質、木質素、短纖維等，極易造成納米級的過濾膜污染堵塞，3個月必須更換，成本極高;二是含有高濃度的有機物，使得脫水不徹底，副產鹽無法結晶;三是預處理過程中的臭氣難以控制，影響環境。
在對水樣科學分析的基礎上，團隊提出了成套設計工藝。
這套裝置的工藝分為預處理、膜集成和蒸發結晶3個流程，每個流程都包含著諸多復雜技術與工藝，環環相扣，缺一不可。如預處理中，科研人員采用生物膜降解技術，不僅可將臭味去除，還有效解決了過濾膜的污染堵塞難題。
膜集成是關鍵環節，占到處理水量的90%多。通過膜材料這個特殊的“篩子”，將大部分好水過濾出來，是實現零排放的重要保障。最終，濾出的純水COD(化學需氧量)小于3，電導率小于150，比自來水都好。
此時，幾萬噸廢水中還剩下幾百噸高鹽水需要處理。團隊采取了機械再壓縮蒸發結晶技術，實現了有效結晶。前來采購的精細化工廠都不敢相信，這白花花的工業鹽竟然出自制漿廢水。
最后剩余的干泥，含有鈣、鎂等成份，用在建筑工程中，實惠又安全。
3個月完成設計，6個月完成建設與安裝，一年實現試運營。看似“天方夜譚”的世界級難題，攻克了!
“水環境”政策倒逼工業廢水零排放
“到2020年，全國年用水總量控制在6700億立方米以內，萬元國內生產總值用水量、萬元工業增加值用水量分別比2015年下降23%和20%……”
去年年底，水利部、國家發改委提出，全面實施水資源消耗總量和強度雙控行動。同時，環保部即將啟動造紙排污許可證制度試點。
這意味著，不管水資源消耗與污染，只求GDP增長的時代一去不復返。對地方政府和企業來說，新上造紙、制藥、化工等大項目將面臨更嚴苛的政策與技術門檻。
“我們剛簽了一個比王子造紙大好幾倍的項目，技術上更有挑戰。”楊剛告訴記者。
這個位于湖北黃岡的晨鳴造紙廠，總投資280億元，年產25萬噸粘膠，每天排放的廢水量達十幾萬噸。
“這個項目的制漿廢水，水質更惡化，硬度高，雜質成分多。”楊剛說，因受污染限排的制約，這個大型項目變得命運多舛，正是有了王子造紙項目的成功先例，對方慕名上門求援，轉機出現了。
地方政府和企業的焦慮，折射出政策倒逼的強大高壓。在長江經濟帶和北方缺水地區，水資源取水和污水排放，都將實施更加嚴格的措施，緩解因地方經濟總量增加而帶來的水資源與水環境壓力。
南通能達公司負責人表示，每噸中水運行成本約為5元，與當地工業用水價格持平，地方財政給予一定補貼后，由于售價低、水質好，這些中水已成為企業爭搶的香餑餑，僅王子公司每天就引中水1.2萬噸。園區每年因此可節水2000萬噸，并減少向水體排放COD、BOD(生化需氧量)分別達1500噸和400噸。
而北方藥業投產后，自備電廠需要開采大量地下水，價格在8—12元/噸。對制藥廢水治理后每天產生中水1萬噸，每噸運行成本低于5元，原本是“賠本買賣”的污水治理反而為企業創造出可觀的效益。
一項“零排放”技術不僅釋放出大量的環境容量指標，還帶來可觀的效益。
徐南平表示，近幾年的成功實踐，讓他們有信心解決幾乎所有工業廢水的處理問題，實現全部零排放。如果各地政府能夠下定決心進行推廣，這項技術將對中國乃至世界的水資源保護、水環境治理發揮不可估量的作用。
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