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研究生毕业论文到实际工程应用验收的距离
热度 8 Taylorwang 2018-7-19 07:35
比邻广州的东莞几个乡镇,曾是中国,乃至全球的服装制造基地。这些服装纺织企业,既有大中型的正规企业,也有脏乱差的小企业。随着东莞市要求 “腾笼换鸟,产业升级”,以及国家对环境保护要求的进一步提高,东莞对一些乡镇也重新做了产业规划和布局。原来聚集了大量中小企业的印染工业园地块,重新规划为一生态公园,在生态公园内的所有企业,必须外迁。对于正规的企业,政府给予一定的经济补偿,而对于生态公园周边的企业,则也希望他们搬迁,除非这些企业的环境整治能达到更高的环保要求。按规划,原来的工业园拆迁并建设成生态公园后,当地的水质标准预计可恢复到地表四,故当地环保部门提出, 若工厂处理后的出水能达到地表四的标准,则可以原地保留,否则必须外迁。 对于生产性企业来讲,搬工厂不仅要损失一年甚至更长的生产时间,从而没办法完成已有的工厂订单,甚至有可能长时间没办法正常供货而丧失客户。另外投资建设一座新厂,政府的补偿款也是远远不够的, 若工厂能在原址保留将是最好的选择。 对于纺织印染企业,一般都建设了废水处理设施。 2012 年,为改善环境质量,环保部对纺织印染企业提出了更严格的排放标准,以废水中的有机物污染指标 COD 为例,原来处理后出水的 COD 要求小于 100 mg/L ,后来将这个标准提高到小于 60 mg/L 。 为了适应这个排放标准的提高,我们开发了臭氧氧化-曝气生物滤池水处理工艺 ,并在广东省的几家最大的纺织印染企业,如佛山的溢达公司日处理 3 万吨废水,广州的互太公司日处理 4 万吨废水,东莞的德永佳日处理 6 万吨废水,东莞的超盈公司日处理 2 万吨废水等工程项目推广应用,都取得了良好的应用效果,同时,也为我们在行业内树立了良好的口碑。该公司通过朋友找到我,问我们能不能将印染废水经处理后达到地表四的标准。 将印染废水经处理后出水达到地表四,这是非常高的标准和要求,出水的 COD 要低于 30 mg/L ,氨氮要低于 1.5 mg/L ,总氮也要低于 1.5 mg/L ,同时,纺织印染企业,水量较大,对废水的处理成本又提出严格的限制。 查阅文献,可以参考的文献很少。根据以往的实验结果和工程经验,我们的臭氧-曝气生物滤池,可以比较容易地将印染废水 COD 值降到 30 mg/L 以下,要达到地表四的关键技术探索,主要集中的氨氮、总氮与总磷的达标上。 我告诉甲方,印染废水处理达到地表四,国内还没有一家印染企业废水经处理后完全达到这么高的排放标准,我们不敢立即设计这种印染废水的深度处理工程,必须通过中试研究,探索和确定工艺的可行与可靠性。中试可在甲方现场进行,并接收甲方的日常检查,但甲方必须支付中试费用。以前我们也给不少企业做中试研究, 慢慢我发现,若甲方不支付一定的费用,甲方对我们现场中试就不会给予重视,只有甲方给了费用,他们才会真正对我们的中试研究结果进行跟踪,甚至最后要组织中试验收,从而提高了中试结果实际工程化应用的可能性。 为了给甲方一个平衡,一般承诺,若实际工程仍由我们承担,可以在工程报价中扣除已支付给我们的中试费用。 若甲方对中试的费用一分钱都不愿意支付,则这项目甲方工程实施的可能性极低。 当然,有些政府的项目另外,有些政府项目没有中试这笔预算,有些提出必须通过现场免费中试,且中试成功后才能参与竞标。当年为了拿下杭州天子岭的日处理 1500 吨垃圾渗滤液处理项目,我们在杭州天子岭垃圾填埋场现场做了二次现场中试研究,并都取得预期中试成功的实验结果,从而将我们的废水深度处理技术工程化应用于杭州天子岭垃圾渗滤液的处理工程。 2016 年初华南理工大学与甲方签订了在甲方现场的中试合同,合同额 20 万元。现场中试由我一位硕士研究生具体负责,且中试的研究内容,也作为研究生硕士论文的研究课题。通过近一年的中试设备安装,中试系统调试,不同工艺参数条件下中试系统的处理结果,于 2017 年初完成全部中试研究内容, 结论是我们设计的中试系统, COD 、氨氮、总磷等指标都能稳定达到地表四的标准要求,虽然系统对总氮也有良好的脱除能力,但仍达不到地表四 1.5mg/L 的严格标准。 研究生完成了现场中试,根据中试结果,在《中国给水排水》 2017 年第 5 期上发表了一篇“纺织印染废水深度处理中试设计与运行”学术论文,顺利完成硕士学位论文答辩,并于 2017 年 6 月毕业。 随着国家及东莞当地的环境执法力度的加强,原来在生态公园红线内的纺织工业园已完全拆除,经生态恢复建设,一座大型的水乡生态公园已出现雏形。生态公园旁印染厂的去留也就进入了关键时刻。我也积极参加甲方与当地环保部门的沟通。现有的技术是难以达到总氮小于 1.5mg/L 这个地表四严格要求。国内其它地区(如太湖流域), 往往采用准地表四的形式,即除总氮外的所有指标都达到地表四 ,而总氮可按严于城市污水处理厂一级 A 的标准执行,即总氮小于 15mg/L 。在得到当地相关部门的“只要出水达到准地表四,就可以留在原址”的明确认可,日处理 3000 吨的印染废水深度处理工程正式上马。华南理工大学负责工程设计,并由与我们紧密合作的广州华绿环保科技有限公司完成整个工程的总包。 经过半年多紧张施工和调试,所有处理出水指标都低于设计值,出水的 COD 值只有 20 mg/L 左右,氨氮低于 0.5 mg/L ,总氮也控制在 6 - 8 mg/L ,出水象自来水一样清澄透明,完全达到项目的设计要求。经第三方分析检测,按项目验收规程,组织专家通过了工程验收。 该项目是一个典型的产学研结合工程项目,研究生完成现场中试,根据中试的内容完成了毕业论文,通过答辩并准时毕业,毕业一年后,实际应用工程项目也顺利通过工程验收!
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共同呼吁有结果,我也为此出了力
热度 19 Taylorwang 2015-6-23 07:54
收到 6 月 18 日国家环保部调整《纺织染整工业水污染物排放标准》( GB4287-2012) 部分指标的公告,我想不到环保部采取的行动会这么快,这应是落实“三严三实”工作作风带来的新气象,为这样的新气象点赞! 在 2012 年编制的《纺织染整工业水污染物排放标准》( GB4287-2012 )中,关于苯胺类污染物与六价铬,新标准要求废水中不得检出。据了解这项标准制定过程的专家介绍,当初制定这么严格的标准,有二个主要影响因素,一是对欧盟一项新政策的错误解读,欧盟禁用了一些有毒的印染原料,这些原料有些可能给废水中带来苯胺类污染物。二是我国的环境污染已比较严重,一些领导希望通过制定更严格的排放标准,来防止污染的进一步恶化。 这项新标准公布后,规定于 2015 年开始执行。虽然留有二年多的缓冲期,一些大型纺织公司及相关的研究机构,还是做了不少为达到新的排放标准而开展的研究工作。 有些研究报告称通过延长生化反应,可以将废水中的苯胺降解到不可检出的水平。认真查阅研究论文,发现其研究是实验室配制的苯胺废水。而就单独的苯胺而言,在浓度较低的条件下,微生物通过“共代谢”,还是能得到比较完全脱除。但废水中的苯胺类,就不仅仅是单纯的苯胺一种,而是一系列带有苯胺结构的化合物,在这些化合物中,苯胺上的氢有可能被其它的基团所取代,它们中有些比较难降解,从而在实际印染废水的处理工程中,苯胺类就难以做到不可检出的程度。若真的采用不可检出这项标准,许多印染企业的废水处理厂超标就成为常态。虽然也有调查报告显示国内的纺织印染企业,对苯胺类污染物,有约 20% 的企业在废水的排放口检测不到苯胺类污染物,但这些企业往往都是中小型企业,且取样时也有可能生产系统处于停产状态,问题的关键是:废水处理设施做得最好的企业,苯胺类并不能保证做到不可检出。 关于苯胺类这个污染物,我们用工厂的实际废水,在实验室也做了大量的实验。用生化法,将生化处理时间延长4-5倍,处理后有时仍能检出苯胺类物质;即使采用比较强烈的化学氧化方法——芬顿氧化法,也不能保证将废水中的苯胺类污染物脱除到不能检出的程度;用活性炭吸附法,由于废水中苯胺的检出限只有0.03 mg/L,故在这么低的吸附平衡浓度下,活性炭的吸附容量也低,要消耗大量的活性炭才能做到苯胺类污染物不可检出,处理成本高昂,且也带来大量废活性炭的二次污染。在这些实验研究的基础上,结合其它的不切实际的高标准问题,3月12日,我写了博文 “ 脱离了实事求是,剩下的只能是造假 ” ,该博文被科学网精选! 4月6日,我参加了广东省佛山市环保局组织的佛山市最大的纺织印染企业苯胺类超标的听证会,并于4月7日写了博文 “ 在政府部门组织的听证会上我希望暂缓执法 ” ,该博文也被科学网精选 。后来,我参加了由广东溢达纺织公司组织的关于印染废水处理达标可行性的技术研讨会,会上请原来参加标准制定的专家对新标准制定情况做介绍,对这个比较严厉的标准形成的来龙去脉也大致有个了解。会上并没有找出切实可行地达标方案。在广东省纺织协会的组织下,我们将要求修改苯胺类污染物不可检出的理由进行整理,并通过行业协会上报给国家环保部。 6 月 15 日,我又参加了由广州市环保局组织的广州市最大的纺织印染企业的苯胺类污染物超标的听证会,在会上我仍然要求,就这个苯胺类不可检出的指标,采用暂缓执法的方法。由于修改标准的程序复杂性,会上大家推测,国家环保部下半年才可能讨论这个问题,要修改这个标准,有可能要等到明年。 想不到这次国家环保部的行动这么快, 6 月 18 日就发出了 “关于调整《纺织染整工业水污染物排放标准》( GB4287-2012 )部分指标执行要求的公告” ,将对这排放标准按实事求是的要求进行修订,目前先暂缓执行“不可检出”的标准。 随着新环保法的实施,看到近期对一些弄虚作假的环境检测机构的严厉处罚,快速的作出结合客观实际的环境标准的修订决定,让我们看到了青山绿水的希望。当然这还需要政府,各企业单位,每个个人,及全社会的共同努力 !
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一年中值得回味与显摆的几件事
热度 17 Taylorwang 2013-12-29 08:41
时间过得越来越快,有人讲,随着年岁的增长,一年对已过的时间所占的百分比越来越少,故就显得越来越快。我认为还是要做的事太多,生活节奏太快,这样就觉得时间过得飞快了。 今年是我指导毕业全日制硕士研究生最多的一年了,一共毕业了 8 个研究生。本校的学生都喜欢报我的研究生,虽然每个导师有名额限制,但导师之间还是可以相互调剂的。这些学生有些是直接在我名下,有些我让他们挂在其它老师名下,但跟着我做课题,我支付所有的费用,带研究生的工作量可以不算在我头上,只要学生承认我是他们的老师就行了。研究生多,我就尽量创造一个团结协作的氛围,学院组织的各项竞赛活动,我们的团体都能取得较好的成绩,且八个研究生,都以良好以上的成绩,全部顺利毕业。我这里的研究生找工作还是非常容易找的,明年毕业的所有研究生,现在也已全部预定一空。对学生,我一般不强人所难,问题是动员他们读博士还真的不容易。 今年研究开发的一些实用技术,申请了 6 项发明专利。在这六项专利中,值得显摆的技术有二项,一项是用陶粒制做的臭氧催化氧化剂,制作原理就是在制作陶粒的陶坯中,添加具有臭氧催化作用的活性组分,烧结后成为具有臭氧催化氧化作用的陶粒。实验室的小试及现场中试确认了其具有良好的催化氧化效果后,很快推广应到到神华集团的一个煤制油的废水处理工程中,并取得较好的应用效果。东北地区另外二个大型的含油废水深度处理项目,也大量采购了这种臭氧催化氧化剂。国内的一些其它环保工程公司,及研究院所也订购了小批量的样品进行小试或中试,根据我们信息跟踪的结果,不少客户反映这种臭氧氧化催化剂有良好的应用效果。再加上我们的产品,相对于其它的臭氧催化剂(如活性炭附载品等),具有价格便宜,催化剂强度高,不易破碎,在使用过程中不易流失等优点,将来应该有比较好的应用前景。 另外一项专利技术就是印染废水反渗透的浓水回用技术,该技术就是将印染废水反渗透的浓水,经化学氧化进一步脱除其 COD ,并同步进行脱除钙镁软化后,成为软盐水,回用于印染的染色工序,目标是做到印染废水的零排放。印染废水中之所以盐的浓度较高,是因为在染色过程中要投加大量的盐或硫酸钠,以提高染色效率。若回用的盐水中的 COD 足够低,且也脱除了其硬度,实验表明,这种回用盐水,与新配的盐水,在中试规模的染色实验中,所得色差在允许的范围内。当然,我知道,完全做到零排放是很难的,因为还有水平衡的问题,生产的软盐水量,不一定能做到刚好是染色工序所需要的用水量。但这项技术的应用,将大大减少印染企业工业盐或硫酸钠的使用,也减少了废水的排放。另外从成本核算上来讲,虽然将反渗透浓水化学氧化及软化除硬度的成本不低,一吨水需要 6-7 元钱,但这样回用的一吨软盐水,其水中的盐的成本就大于 7 元钱,真的应用该技术,还有一定的经济收益,无疑是一项值得推广的清洁生产新工艺。当然,目前印染废水真正用反渗透对水进行深度处理并回用的企业很少,我国是世界纺织印染大国,随着节能减排要求的不断提高,作为技术储备,将来一定有较大的发展与应用前景。 一年多前,开始在科学网上写博文,到目前一共也已发表了 100 多篇了。 12 月 24 日的博文 “科学网博文的正能量” ,谈了我的两篇博文,促进了国家环保部对国内垃圾渗滤液普遍存在的用膜法处理的造假行为的调查。我另外一篇博文, 2013 年 7 月 4 日发表的 无良企业的“新技术”可能引起雾霾与 PM2.5 ,该文挂出来后,很快引起广东省海事局的重视,省海事局组织召开了有省局领导,中石化的领导与技术人员等参加的一个研讨会,会议通知我参加,但由于我出差不在广州,我就推荐了广东研究挥发性有机污染物( VOCs )的顶级专家参加了会议。经多方努力,在 12 月初国家终于出台了对进口调和燃料,及生物柴油的消费税。这对阻塞投机钻营者的偷逃税的漏洞,海事部门的监督管理,及减少燃料引起的大气环境污染都有积极的作用。我想,在这件事上,科学网的博文也起到了一点点促进作用,看来科学网在社会中还是有不小的影响力的。 从我这几篇博文的社会反馈情况来看,大家也可以看到我们社会的进步。虽然我们在一些博文中揭露了社会上一些造假等丑恶现象。爱得深就恨得切,与发达的国家相比,不少方面我们还存在一定的差距,但纵向比较,随着社会的经济发展,我国的法制化与民主化还是在不断地取得进展。 2014 年的新年钟声即将敲响,在此我祝大家身体健康,家庭幸福,事业进步,万事如意!
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这事我该不该通知国外杂志的编辑
热度 37 Taylorwang 2013-4-30 10:36
近年来,我们研究工作的重点是水的深度处理,在印染工业废水处理中,通过我们开发的臭氧 - 曝气生物滤池一体化深度处理工艺,可将印染工业废水经常规生化处理后,再经深度处理,出水 COD 达到 40 mg/L 的标准。这种水,可通过反渗透( RO )系统,在废水的回用率低于 60% 的条件下,淡水完全回用,浓水 COD 小于 100 mg/L ,也可达到排放标准而排放。这种废水深度处理与回用方法,美中不足是仍有 COD 接近排放标准且含盐的 RO 浓水必须外排,难以做到现在的“零排放”的要求。 上个月收到 SCI 一区杂志“ Journal of Hazardous Materials ”的一个审稿要求,论文的作者是土耳其人,论文也是研究讨论印染废水处理。他提出了印染工业园的废水,经前段处理后,再经过纳滤( NF )处理,滤过的淡水用于回用,这没问题,浓水,作者采用了传统的“石灰 - 苏打法”,浓水经处理后,硬度脱除接近 90% ,溶解性的有机物( SCOD )的脱除率也高达 93% 。因为在染色工序中,为了增加染色的着色强度,必须添加钠盐(氯化钠,或元明粉硫酸钠),这也是印染废水有时盐度较高的原因。文章讨论了浓水应用于染色工序的可能性,比较了浓水直接回用于染色,“石灰 - 苏打法”处理后的染色的色差,证明浓水经“石灰 - 苏打法”处理后,脱除了浓水中的硬度及 SCOD ,可以应用于染色工序,这样,就能做到印染污水处理的零排放,且能减少工厂盐的使用量。 我的直感就是:这是一个很好的主意,且文章有详细的数据图表,故我只提出一点点小的建议,同意发表。 我也是搞这方面类似研究的,感觉这种好主意有较强的应用背景,它能解决目前我们的技术存在的浓水必须外排的难题,且真正能减少污染物的排放量,合符目前提倡的节能减排、清洁生产的指导思想,故我很快安排研究生,准备做类似相同的研究。我还想,若真的实验做成功了,且找到可以应用这个技术的工厂加以推广应用,真可以写一篇博文,题目都有了:做没有任何收益的国外期刊的审稿员,也有可能得到意想不到的额外收获。 我们从协作工厂取来 RO 浓水,对它进行“石灰 - 苏打法”处理。很快结果出来了,“石灰 - 苏打法”对硬度的脱除率达 90% 左右,与审稿的论文数据基本相同,但对 SCOD 的脱除只有 5-10% ,与文章报导的 93% 相差甚远。重复多次的实验,得到几乎相同的结果。我现在越来越怀疑我审稿的那篇论文,浓水经“石灰 - 苏打法”脱除溶解性 SCOD 效率的可靠性。从理论上来讲,进入 RO 的废水,必须经过前段工序的处理,已脱除大部分的悬浮物,及可生物降解的有机物,留下的都是一些溶解性的难生物降解的有机物,经 RO 处理后,这些污染物的浓度有所提高,但因它一般不是悬浮物与胶体,故经“石灰 - 苏打法”的沉淀,其脱除一些溶解性难降解的有机物是有限的。从这方面来讲,论文得出的 SCOD 脱除率高达 93% 是可疑的。这应是这篇文章的核心亮点,若这个数据可疑,该文就不是发表,而是拒稿了。 网上审稿我已经给了肯定的意见,并同意其发表。一个月后,我才做了这个重复性的实验。若这个实验结果在我审稿时得到,我一定会提出我的怀疑,要求作者加以核实及说明。但现在已是事后,我有必要将这个实验结果,及我的怀疑通知国外杂志的编辑吗?请各位博友给我提供好的建议!
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