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经时间检验失败的技术只能发在博文上
热度 18 Taylorwang 2013-5-8 11:44
前段时间有博友讨论 学术杂志应该也发表一些研究失败的实例,以告戒后来的研究者此路不通。 目前看来还不可能做到,基本上杂志发表的文章,都是表明我能做多好,最佳点在哪里。很清楚, 我这个经时间检验失败的技术想发表在正规的学术期刊上显然也是不可能的,只能挂在科学网的博文上。 十多年前,几个好朋友一起吃饭,在吃饭中,就不自觉地又讨论到技术问题。谈到水处理方面让微生物固定长生的填料问题时,哪些因素比较容易让微生物附着生长,表面粗糙只是比表面积更大,及可能存在物理的夹带作用,从化学的角度,提出亲水性的表面,微生物应更易于附着。我知道目前大规模应用于水处理领域的填料都是用塑料制做的,而绝大多数工程化应用于水处理领域的塑料填料如聚丙烯( PP )、聚乙烯( PE )与聚氯乙烯( PVC )的表面都是疏水的,常用改进填料性能的方法是在其表面压一些高低不平的纹路,增加其表面粗糙程度,以增加其挂膜性能。我就考虑,能不能将其高分子材料本身,进行亲水性改造,改进其亲水性能,从而提高其在水处理中的应用性能。 由于我本科专业是高分子化工,对于塑料合金,塑料材料加工这一块还算比较熟。这样,就根据 水处理填料要求:如比表面积要大,对流体的阻力尽量要小,还要具有通透性,便于废水中的污染物向填料表面及内表面的输送,以及便于微生物处理后的代谢产物从填料内部向外扩散等 来进行了填料的设计,并根据填料的外型设计和加工模具。最便宜的工程塑料是 PP ,我们 通过在 PP 料中,混入水溶性的高分子聚乙烯醇( PVA ),形成塑料合金,并用这种塑料合金,加工成表面有一定的亲水性的塑料填料。 有了填料样品,就安排我的学生做其应用性能研究,发现填料表面经亲水性改进后,应用于水处理中,其微生物附着速度,无论是厌氧处理效果,还是好氧处理效果都有不同程度提高。与不经表面改性的普通塑料填料相比,厌氧系统与好氧系统都能提高废水中有机物( COD )的脱除率 5-10% ,故那时也在国内的核心期刊上发表了 3 篇研究论文。在发表论文前,查阅资料发现,国内外都无相关研究,故申请发明专利。该发明专利,顺利获得专利授权( 水处理弹性亲水性塑料填料制备方法 , 发明专利申请号: 01129834.0 )。 申请专利时,我通报了那天晚上一起吃饭讨论的二个朋友,专利申请人我是第一申请人,他们分别是第二及第三申请人。同时,也告知:前期的研究及产品开发所需的费用,由我支付,并讲明:若赚到钱了,先将我添付的钱还上,多出的部分,我们再分配。 新型填料通过专门做塑料配件的加工厂,由我们提供加工的模具及塑料配方进行加工。加工出产品,下一步的重点就是找一家应用单位能应用我们的产品。对于科研人员来讲,有时开发一个新产品,一个新工艺容易,但寻找新产品,新工艺的市场就没那么容易了。一年后,我们做广州市的一家废水处理厂的改造项目,我就毫不犹豫地使用了我们这个新产品。在新产品报价中,也比使用普通的填料报价要高,利润差不多刚好能补上前期所有的研究开发费用。 废水项目改造后,经调试、处理出水能顺利达标排放。此废水处理厂连续稳定运行 2 年左右后,我们发现废水的出水沉淀池中,常有一些填料的碎片,后来,将这些填料打捞上来发现,这些亲水性改进后的填料,经二年使用后都变得比较脆,容易碎,而普通的塑料填料,在水下没有阳光直接曝晒的条件下,一般使用寿命都应该在 5 年以上,而经亲水性改进,微生物容易在填料有附着,同时,水溶性高分子的溶解流失,或微生物吃掉了可溶解的塑料部分,使塑料填料的强度大大降低,填料的使用寿命,被大大缩短了,这一点是我们当初没有想到的。 后来,我们对这个问题重新进行思考:表面亲水性,能大大加快了微生物在新填料表面的挂膜速度,但塑料填料在水中浸泡时间长了以后,也能慢慢地改变其表面特性,亲水性有所增加,故微生物也能在其表面生长。可填料的 PP 材料中加入 PVA 的亲水性改进后,其熔融状态的粘度大幅度增加,这样,做出的填料的厚度就增加了,每个填料所需原料的重量也就跟着增加,另外, PVA 的原料价格也比 PP 要贵得多,故用 PVA 改造生产填料的生产成本也增加许多。 它虽然有启动挂膜快的优点,但使用寿命短,生产成本高,经综合评估,仍是得不偿失的 ,故经过这事以后,我们也就慢慢放弃了这项技术。 这种不良的经时间检验失败的研究报告是不可能发表在杂志上让大家知道的,因为专利与以前的论文都是写我的联系方式,我的手机号也是十多年不变,故经常就收到有人打来的电话,问我现在还做不做那个亲水性的塑料填料,现在卖不卖那个亲水性的塑料填料,报价是多少等等。前二天,又收到一次这方面的咨询电话。我想告诉大家,当年的那个获得发明专利授权的“好想法”,没有能通过时间的检验,现在看来已不是好想法了,那产品我们也不做了。 当然,“微生物喜欢亲水性的表面”这一点,仍有不少可以开发利用的空间!
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梦想
热度 1 watersci 2013-3-6 22:03
今天在越南头顿(Vung Tau)的海边吃晚饭,来自德国的T教授忽然问我:你今后5-10年的梦想是什么? 我说:希望在自己所从事的水处理领域做出一些实质性的贡献。你呢? 他说:我希望自己能成为我所在的研究所的主任。 但愿我们都能实现自己的梦想。
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皮革灰皮水处理的一点经验共享。
热度 2 mountainwind1 2013-1-15 18:09
皮革通常在投放石灰,转鼓转上一段时间脱毛,去肉渣油渣等然后再去铬鞣和染色,由于目前铬鞣废水大家都习惯用0、2%硫酸亚铁/石灰处理,大部分铬能去除,污染反而不那么严重,污染最严重的是灰皮水。灰皮水含有大量水解了的蛋白质,毛发和渣,冬天不会明显出问题,夏天温度一高则很容易黑渣上浮,原因是这些水解的有机物被发酵分解了。一旦黑渣上浮就会跑泥到细菌池,后续细菌池很快就会崩溃。 我们进行过两条途径尝试:1.新型絮凝剂直接凝固多肽,效果很明显,COD暴降到800左右(一般灰皮水在万左右),少量硫离子也被氧化成硫磺微粒,但药剂比较贵,且回收的沉淀通常比较恶心,没有饲料厂要用,最后这种能高效沉淀蛋白质和多肽的絮凝剂我们转用到屠宰废水,食品废水回收上。 2.石灰沉淀。方法是在水体中投放石灰至饱和,此时蛋白质因进入等电点PH,大部分会被沉淀下来,直接气浮回收就可以了,沉淀强碱性,很难出现发酵问题,做肥料不错,做饲料我是没试过。 第二种方法的优势是集水池投药后的牛油球,蛋白渣等很容易从池面刮除,残余废水COD较少且基本不会在随后的硫酸亚铁/石灰沉淀时发生沉渣上浮。回收的废渣有人买的,足够抵消石灰的钱。经处理后的碱性水完全可以和铬鞣废水混合。缺点是投石灰时比较臭,需要抽风机配合。
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横向课题研究写成的论文被ESI收录
热度 23 Taylorwang 2013-1-14 09:24
近十年来我们课题组一直从事含不可生物降解有机废水深度处理的研究开发工作,随着国家对废水排放要求越来越严,这项研究也显得越来越重要。从 2002 年开始研究与应用曝气生物滤池,到后来发现通过化学氧化,氧化脱除部分有机物并改善其可生化性后,再使用曝气生物滤池,又能进一步脱除废水中的有机物,且可大大降低废水的处理成本。故 2005 年申请国家发明专利“化学氧化—曝气生物滤池水联合水处理方法”( ZL200510035132.9 ),并于 2008 年获得专利授权 。 广东省江门市垃圾填埋场投产于上个世纪末,运行初期,垃圾渗滤液处理设施能达到国家 1997 年垃圾渗滤液的三级排放标准,处理后出水 COD 小于 500mg/L 。但垃圾填埋场运行数年后,渗滤液中不可生物降解的有机物就越来越多,出水的 COD 持续升高,到 2008 年时,垃圾渗滤液经前段的生化处理( SBR 工艺, HRT 时间长达 20 多天),出水的 COD 在 700-800 mg/L , BOD 小于 2mg/L ,出水中的有机物基本上都是不可生物降解的有机物。由于江门 要创建全国卫生模范城市,垃圾渗滤液必须经过处理 ,至少达到 1997 年三级排放标准,而当时达不到,故必须对垃圾渗滤液处理系统进行改造。 垃圾填埋场的工作人员也探索出用混凝法可以脱除部分最终出水的 COD ,但要稳定让出水 COD 小于 300mg/L 仍存在一定的风险。经一位老师引见,我与填埋场负责人李总取得了联系,提出我们可能有让渗滤液处理出水 COD 小于 100mg/L ,使处理后出水达到 1997 年一级排放标准的方法。李总听了我的介绍,感觉有点道理,但提出一般大学老师只搞研究写论文,没有搞过工程。我告诉他,我们搞过工程,将一个化妆品厂的废水 COD 从 5000 mg/L 左右降到 60 mg/L 以下。他很快带了几名助手,开车差不多一百多公里,从江门市开到广州从化区我们做的工程项目考察。那工程是化妆品厂的项目,项目建设比较漂亮,给李总留下了比较好的印象。但他又提出:垃圾渗滤液是比工业废水还要难处理的废水,国内能稳定达到一级排放标准的处理厂很少,即使采用反渗透膜法,也存在浓水没办法处理的麻烦。你们能处理工业废水,不一定能处理垃圾渗滤液。我说我们实验室有一套中试装置可以做实验试一试。李总就回答若你们到我现场做中试,能稳定达标运行一个月,我就让你们来改造,我当场就同意了。想不到李总第二天就派公司的一部工具车,到我大学的实验室拉那套中试设备到现场。我也很重视这个项目,安排比较得力的研究生做现场中试实验。装置安装到江门垃圾渗滤液处理现场,不到一周的时间,中试装置的处理出水就稳定地达到 COD 小于 100 mg/L 的一级排放标准。李总每天都到现场去观看,要求公司的分析人员重复检测我们的处理结果。系统继续运行二周稳定达标,李总讲不用再做实验了,我相信中试结果。这样每天处理 200 吨垃圾渗滤液的深度处理工程项目就启动了。虽然处理工艺不需要中试证明了,但为了摸准垃圾渗滤液处理的各种边界条件与影响因素,收集更多的数据发表论文和完成研究生的毕业论文,中试并没有停止,在工程安装与调试期间,中试装置也一直运行。 从进场施工建设,到进水调试,我们只用了一个多月的时间,从进水调试,到出水稳定达 COD 小于 100 mg/L 的一级排放标准,又花了一个月的时间,项目取得圆满成功。由于 这是国内首次采用化学氧化 - 曝气生物滤池深度处理垃圾渗滤液的工程项目 ,且有大量的小试和中试实验数据支撑,我们在国内的核心杂志上,从小试,中试实验,到工程实践先后发表了数篇中文核心期刊论文。 2009 年,我们综合所有的结果,写了一篇英文论文发表在《 Waste Management 》( Xiaojun Wang , Sili Chen, Xiaoyang Gu, Kaiyan Wang. Pilot Study on Advanced Treatment of Landfill Leachate by Coagulation-Fenton oxidation- Biological Aerated Filter Process. Waste Management. 2009, 29(4): 1354-1358 ),该杂志虽然 SCI 影响因子只有 2.5 左右,但它是国际上固体废弃物处理处置的专业杂志,自从我们的文章发表后,我发现国内外也就开始了相关的化学氧化,然后再用生化方法处理垃圾渗滤液的相关研究,到 2010 年底,该文的引用率已大于 20 次, 2012 年初被 ESI 收录,是我们学院近十年来发表的约 700 篇 SCI 论文中只有 3 篇被 ESI 收录的论文之一 。 虽然横向课题发表研究论文,特别是高水平的研究论文困难一些,但只要留心,只要有创新,仍可以发表研究论文的。当然,我还是要提醒各位看官,搞研究,首先要查阅文献,了解前人的研究,以免走弯路。 若有创新,再查文献确认创新,必须先申请专利,然后发表论文 ,我们就吃过这方面的亏呢!
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分享几个发布“水资源,水污染,水处理”国际会议的网站
libli 2013-1-5 12:43
最近在做一个与水相关的项目,期间需要检索该领域的最新会议邀请信息,主要是国际会议,在这里分享一下,也许有人需要。 不少学者认为会议论文往往等同于低水平论文,而导致这种想法的可能是因为近年有不少些EI收录会议“灌水”文章吧。 但是要知道,期刊论文从审稿到发表,这个周期一般要3个月-半年,有时可能更长。会议论文相比之下时效性就比较强,会议论文往往代表了学术进展的前沿,许多研究的最新进展、最新想法就是在会议上发表的。另外,国际会议,特别是重要的学协会组织的国际会议往往也是牛人聚会的时机,通过参会也是提高自己学术影响力,建立学术社交网络的好时机。 下面言归正传,分享一些,希望对大家有帮助。 IWA 国际水协会 http://www.iwahq.org/1qc/events/iwa-events/2013.html 这里是国际水协会主办的各种会议 滑铁卢大学水研究所的会议发表网址 http://water.uwaterloo.ca/news_events.aspx 会发布各种各样的水会议信息 美国工程师协会 http://www.asce.org/ewri/Conferences/ 国际湿地协会 http://www.sws.org/meetings/ 湿地研究相关的会议信息 美国水协会 http://www.awwa.org/conferences-education/conferences.aspx 环境毒理学与化学协会 http://www.setac.org/?page=SETACMeetings 水污染方面的会议信息可以参考
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我的新年希望
热度 3 Taylorwang 2013-1-3 09:20
2013 年元旦的假期快过完了,这个假期天天忙,几乎没有完整地休息一天。连续化生产的工厂没有休息,利用一天时间去看一看最远的一个工厂,了解一下几个月的生产情况及存在的问题,探求解决方法;工程硕士的面试(及平时的上课)都是利用假期进行的,一天差不多忙完了;一些大的水处理工程项目的前期咨询及其它准备工作,与一些公司的负责人讨论,吃饭,又忙了一天。应朋友之邀,让我谈一谈新年愿望,想了一想,写下这个短文。 作为环保科技工作者,我首先希望我国环境保护与环境教育进一步深入人心,在经济继续保持适当增长的前提下,我们的环境能得到改善,一定不能继续恶化。各种各样的骗子越来越少,人们越来越讲“诚信”,社会变得越来越和谐!。 对我个人来讲,我希望能顺利地完成学校的本职工作,上好本科生的课与研究生的课,带好研究生,在新的一年的研究开发工作中,能有新的发现,从而能发表科技论文及申请相应的专利,完成学校规定的科研工作量;同时继续做好科技社会服务,希望使用我们技术的企业能继续稳定安全地生产,创造更多的利润,交纳更多的税款,为社会作更大的贡献。 我最希望的仍是进一步做好我们开发的新技术推广工作,希望开发的水深度处理技术—“臭氧-曝气生物滤池一体化水深度处理方法(专利号: ZL 200710028632.9 )”得到更多人的承认,并在更多的企业中得到推广与应用,使其慢慢成为被国内主流认可的新的水深度处理工艺。在新的一年里,希望我们能走好跨出国际化的第一步,在国外的第一个水的深度处理项目能顺利进行,并成功投产运行。我希望我的水处理技术被大家认为是中国人发现,最先使用,并能在全球推广的技术,在环保的水处理领域,打上中国人的烙印。当然,这个过程不能指望在一年内能完成,这将是一个一步一个脚印的发展过程,我们还需要做更多的研究及工程化应用,进一步比较开发的新工艺与现有工艺的优缺点,摸清楚新工艺实际工程应用的各种边界条件,确保每个工程化应用的成功。下一步的重点就是让新技术得到国内主流设计院认可,然后,争取进入国内的设计规范或设计导则,形成设计标准。只有这样,当排放标准进一步提高,废水需要进一步深度处理时,才会首先考虑我们开发的新技术,并能大规模应用我们的技术。新的一年内,我希望达到的目标是:必须得到国内部分主流设计院的认可,并为进入水的深度处理设计规范或设计导则做好前期的所有准备工作。
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中国水处理技术创新系统:功能论视角及实证研究(周四上午清华)
热度 1 liuli66 2012-12-17 11:11
报告题目:中国水处理技术创新系统:功能论视角及实证研究 报告人 : Christian Binz 博士(瑞士联邦水科技研究院) 主持人:LIU LI 报告时间 : 2012 年 12 月 20 日 周四 11 : 00 - 12 : 15 报告地点 : 清华大学第六教学楼 6B408 教室
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北京的暴雨与缺水——为什么大学不建水处理厂?
热度 2 alphong 2012-7-25 16:49
北京大雨,“浪漫”到看海的境地。雨过天晴,北京还是缺水,而且缺水很严重,预计缺水13亿立方米( http://news.xinhuanet.com/local/2012-04/24/c_111834826.htm )。有人说储水,有人说节水。我想说为什么不在大学建造水处理厂(装置)? 北京有多少大学生?年用水量多少?这里有大致数字,2010年,北京市全日制普通高等教育在校生人数将稳定在75万人( http://learning.sohu.com/20060710/n244188423.shtml )。教育部2006年统计,学生人均用水170吨左右( http://www.waterchina.com/main/Web/Article/2007/05/13/1723367812C82717.aspx )。那么北京大学生年用水量大约为75 * 170 = 1.2750 (亿吨),约合北京缺水量的十分之一。按照2009年北京洗车用水量的3000万吨看( http://news.bitauto.com/hangye/20090709/0705003617.html ),这些水购用4年的。即便在水处理过程中存在损耗,再利用的水量依然惊人。 大学校园每年的厕所冲水量很大。大学校园一般都是绿化的先进单位,花草树木用水量也不小。如果这些处理后的水用于这两方面,高校可以节省水耗,也可节省用水费用。如果再处理的水自己用不了,还可以支援周边洗车店、小区等,或许还可得到一些报酬。 自己了解了一些高校,也咨询了一些人,没有发现北京高校建有水处理厂。 为什么呢?
个人分类: 镜湖幽深|4909 次阅读|3 个评论
水处理中的深度氧化技术(AOPs)的最后辉煌-----声化学处理水
热度 2 SCIindex 2012-5-13 17:03
水处理中的深度氧化技术( AOPs )的最后辉煌 ----- 声化学处理水 刘岩 深度氧化技术( Advanced Oxidation Processes ),又称为高级氧化技术,是水处理中生物法处理水的补充处理方法。主要预处理难以生物法降解的有机污染物,如, POPs , POTs 等有机污染物。以及用于深度处理饮用水,如自来水,瓶装水等。 目前,可以工业化的深度氧化技术,只有臭氧氧化。但是,只是在极少数的欧洲发达国家用于自来水处理。主要是处理成本太高。 甚至在美国的大多数城市,如今,自来水还是经典的加氯处理,只不过有些城市将液氯用二氧化氯取代。 所以,已经有 100 年历史的臭氧氧化处理水,在用于工业废水的处理上,由于成本太高,仍然在实验室阶段。 接下来登场的是光化学氧化处理水。 紫外光用于水处理,早在 20 世纪 40 年代就有研究,但是,一直没有进展,主要是处理成本太高,远远高于臭氧氧化。 事情的转机出现在 1972 年。那一年,日本学者藤岛昭在英国《自然》杂志发表了一篇被认为是光化学多相催化的里程碑的论文: Nature 238 , (1972) , 37 ,开创了光化学多相催化用于水处理的新领域。此后的 40 年里,这个领域的论文达到接近 5 千篇之多。 但是,更深入的研究证明,光化学多相催化用于水处理,不可行。原因是,首先,催化剂在水的中活性和寿命有限。其次是光化学的效率。这两个问题,始终是瓶颈。 所以,直到现在,光化学只是用于饮用水的消毒(杀死水中的病原体,如,细菌,病毒),并且是高档的瓶装水。用于自来水处理,成本比臭氧氧化高几倍。 芬顿试剂氧化也曾是深度氧化技术中的侯选者,它是法国化学家 Fenton 于 1894 年发现的。但是,迄今为止,一个多世纪过去了,还是没有工业化应用。原因是,成本太高。芬顿试剂所采用的过氧化氢是通过电解方法制得的,本身成本就很高,再用来处理水,由于氧化效率问题,成本自然就很高。同时,还有一个缺点,由于反应体系加入高浓度的铁离子,如何在后续工艺里分离这些高浓度的铁离子就是一个棘手的问题。通常,要分离掉溶液里的铁离子花费的成本要比试剂本身的成本高出大约 5-10 倍。所以,历经一个世纪风雨的芬顿试剂氧化处理水,仍然还在实验室阶段,甚至没有进入过真正意义上的中间试验。 1989 年,我还是哈工大应用化学系的学生,在这年的 11 月,我设想将超声波的空化效应( Ultrasionc Cavitation )用于水处理。那时,一门新兴的化学学科 ---- 声化学( Sonochemistry )正在崛起。 我将写好的论文投给了当时中国环境科学期刊里唯一一份被美国化学文摘收录的,并且进入化学文摘千刊表的期刊《上海环境科学》。这篇论文最终以 4 个月的超快速度被刊登出来。 1990 年 6 月,被化学文摘摘录,是应用化学系建系以来被摘录的第 11 篇论文。 1992 年,此文又一次被化学文摘摘录。 这篇论文提出了超声波空化效应,也就是声化学处理水的可能性。但是,仅仅分析可能性还远远不够,如何实现工业化,技术要领是什么,还需要解决。 1990 年的 7 月,学校已经放暑假了,我一个人留在学校,从图书馆里借来一本英国人写的数学手册,里面有非线性微分方程和三次方程解法的内容。依靠这本手册,我花了大约 10 天时间,解决了棘手的超声空化效应动力学的基本方程 Noltingk-Napprias 方程的解法。有了方程的代数解,接下来的问题就是计算。很顺利,几天后就写出了论文,提交给刊物发表。 就在我独自一人在哈工大的阶梯教室写论文时,阶梯教室的前排,我的同班同学,一男一女正在恋爱,嬉笑。 我根本没有想到,在我工作后的几年后,我的这两篇论文会在世界上引领一个水处理的新领地。 1994 年,世界水处理的最权威基础研究期刊 Water Research 邀请我担任这份期刊的终身评论员。 1995 年,世界最大的水处理学术团体 ----- 国际水质协会(注: 2000 年和世界水务协会合并,改称为国际水协会)专门为我设立一个荣誉职位 ------- 高级事务专员( Ambassador )(也可以称为“形象大使”)。 此后,世界水环境联合会( WEF )又邀请我担任一个技术委员会的委员( Committee Member )。 由于同样能量的声波,比光波在水中产生的氧化主体 ----OH 自由基浓度要高出 8-10 个数量级,所以,声化学用于水处理从 1990 年开始在世界范围开展。 2002 年,美国加州理工学院的 M R Hoffmann 小组将实验推进到中间试验阶段,最近,日本,韩国,澳大利亚学者也进行了中间试验研究。 水处理中深度氧化方法很少。可以达到工业化应用的深度氧化技术,如今还没有出现。原因有来自原理上的局限的(如,光化学氧化),也有来自处理成本的(如,臭氧氧化)。所以,看似简单的水处理方法,里面蕴藏的技术问题极其复杂,几乎都是历经一个世纪的研究还没有解决的问题。 所以,一旦一种新的方法被提出来,就会立刻在世界水处理界引起地震。我学生时代的论文,提出声化学用于水处理,被认为是水处理中的深度氧化技术里的最后辉煌。
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广西镉污染思考-水处理与底泥、污泥处理处置及土壤修复密切相关
热度 2 watersci 2012-2-10 17:38
这次的广西龙江河隔污染事件虽然通过化学沉淀法得到了一定程度的解决,但是引出了一个后续问题: 这些镉沉淀到河底之后是否还会再溶出?镉的最终归宿究竟在哪里?底泥中的镉应该如何处理处置?还有投加的大量聚合氯化铝、石灰,对水体生态和人体健康是否有影响? 事实上,类似的问题一直存在。 只要采用化学处理的方法,一般都会面临这个尴尬 (可是对于这种应急处理,除了化学方法,很多时候似乎别无选择)。记得07年太湖黑水团爆发的时候,其中本来也有一个方案是用聚铝混凝沉淀,但是在方案讨论的时候因为考虑到大量聚铝投加可能对湖泊生态系统的存在影响,最终没有被采纳。 我以前在环境化学课程的教学中,是严格按照大气、水、土壤三部分来讲的,很少考虑三者之间关系。工作中,采用的也是纯粹工程师的思维模式,即认为“水处理工程师的任务就是把污染物从水中去除”。 看来,以后除了污染物在水体中的去除之外,还应该多关注一下污染物的最终归趋。水处理应该是与底泥、污泥和土壤修复密切相关的。而最重要的是,要培养学生(尤其是大部分学生将来都会成为水处理工程师或从事相关职业)对污染物迁移与归宿的理解,最好还是通过这些实例,而不能完全按照教材的体系来讲。
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水处理中的高级氧化技术
热度 1 anan 2011-3-24 09:16
高级氧化法(Advanced Oxidation Process,简称AOPs)可将可生化性差、相对分子质量大的高浓度有机废水直接矿化或通过氧化提高污染物的可生化性,同时还在环境类激素等微量有害化学物质的处理方面具有很大的优势,能够使绝大部分有机物完全矿化或分解,具有很好的应用前景。 对于普通氧化法,O3、H2O2和Cl2等氧化剂的氧化能力不强且有选择性。1987年Gaze等人提出了高级氧化法(Advanced Oxidation processible, 简称AOPs),它克服了普通氧化法存在的问题。 Gaze等人将水处理过程中以羟基自由基为主要氧化剂的氧化过程称为AOPs过程,用于水处理则称为AOP法。典型的均相AOPs过程有O3/UV, O3/H2O2, UV/H2O2, H2O2/Fe2+(Fenton试剂)等,在高pH值情况下的臭氧处理也可以被认为是一种AOPs过程,另外某些光催化氧化也是AOP过程。 高级氧化无选择性。
个人分类: 环境保护|6901 次阅读|1 个评论
海水淡化节能新技术
热度 3 neilchau 2011-1-9 08:01
应杨晗之老师邀请本文由我编译,发表在《科学画报》,此文略有改动。作为新技术,虽然离大规模广泛应用还有距离,但它们都是当前的科研热点,各种新兴材料的涌现更是推动了这些技术的发展。对咸水脱盐或废水处理感兴趣的朋友不妨把他们作为研究对象,我所在的课题组研究项目就包括了其中的两项。 提到海水淡化(脱盐),相信人们已经不再陌生。通过对海水、地表含盐咸水或者处理过的污水进行脱盐处理,人们能够获得可以饮用的淡水。这是目前解决水资源短缺的理想途径之一。 海水淡化最简单的方法是蒸馏法,把水煮沸使之蒸发,冷却蒸汽就得到了可以饮用的蒸馏水。不过,蒸馏法的能耗高得惊人,每生产 1 升淡水需要消耗 0.08 千瓦时的电量。因此,蒸馏法主要局限在海湾地区,当地用来淡化海水的能源往往不是电能,而是来自附近发电厂产生的废热以及廉价的石油。目前,世界上最大的蒸发脱盐海水淡化厂位于沙特阿拉伯,它建在红海上,日产淡水 8.8 亿升。 除了盛产石油的海湾地区外,其他地区主要采用反渗透法来淡化海水。该方法利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜将海水与淡水分隔开,对海水一侧施加大于海水渗透压的外压,使海水中的纯水通过半透膜进入淡水。通常,反渗透法用来淡化地表咸水,每生产 1 升淡水至少消耗 0.0035 千瓦时的电量,如果用来淡化海水就需要消耗更多的电量。美国最大的海水淡化厂正在筹建中,采用反渗透法来淡化海水,日产淡水将高达 1.89 亿升,预计 2012 年投入使用。 不可否认,传统的海水淡化方法都无法回避一个问题,那就是对海水进行脱盐处理必须消耗大量的能源。这不仅会增加成本,还会加剧全球日益严重的能源危机。除了耗能高之外,脱盐过程中还会产生一种有毒的残留液,也就是浓缩后的高浓度废液。如果把这些废液直接排入海洋,它会杀死鱼类和微生物,并通过食物链影响整个生态系统。那么,海水淡化的方法是不是意味着行不通了?其实不然。新兴的海水淡化技术将有可能使这些问题迎刃而解。这些技术将大大降低脱盐的能耗。在不久的未来,脱盐所需要的能量有望依赖于脱盐产生的残留废液,从而实现变废为宝。 1. 电极法 工作原理:不需要渗透膜,而是通过正负两个电极将水中的盐离子吸附到两极,从而得到淡水。被吸附到电极上的盐离子最终会裹满两极,但这些盐离子很容易清洗下来。只需要改变电流方向,盐离子就会反向运动,脱离电极。 优点:清洗方便,耗能低。理论上,这个过程可以无限进行而不用更换正负电极。 缺点:仅适用于地表咸水。在实际操作中,电极可能被盐离子堵住,从而导致脱盐效率下降。该方法也会产生有毒废液。 适用范围:地表咸水。 能耗:几乎不需要压力,所以能耗很低。 应用前景: 2010 年,美国新墨西哥州将建立一个采用电极法的测试反应器。 (PS:目前的研究集中在导电材料的开发,例如:碳纳米管、石墨稀等。) 2. 旋转法 工作原理:美国研究人员已经开发出了一种新型分离器,它里面有一个很长的弧 形通道。当水中的颗粒物在流水的动力作用下经过这个通道时,会聚集到通道的内壁附近,这样就可以很容易地把淡水分离出来。 优点:能耗非常低;设备小巧紧凑,占地面积小,不像反渗透法那样需要占用大量土地进行预处理。 缺点:分离器的通道可能被堵塞,脱盐过程中会产生有毒废液。 适用范围:海水、地表咸水以及废水。 能耗:离心分离器通过巨大的旋转力使其高速旋转,从而使杂质和水分离。与离心分离器相比,这种新型分离系统只需要很小的旋转力,因此大大降低了预处理的能耗(预处理 100 万升水仅需 2.5 千瓦时的电量)。 应用前景: 2010 年年底,美国海军航空母舰上有望试用这种新型分离器。 3.新型膜分离法 工作原理:新型膜分离法将更多地依赖于高性能的膜材料,而不再需要施加很大压力来挤压水分子透过渗透膜。低压力意味着降低反渗透的能耗。美国 IBM 公司正在研发一种新型渗透膜,这种膜不但经久耐用,而且只允许特定大小的分子通过,水中常见的含砷、硼等元素的有毒物质会被阻拦下来。 优点: IBM 公司的渗透膜可以使水中硼元素的含量降低 90% 。 缺点:此膜尚未市场化,也不能解决有毒残留液的问题。 适用范围:适用于现在反渗透法应用的所有领域。 能耗:这种新型膜在低压力条件下就可以工作,因此大大降低了反渗透的能耗。 应用前景: 2010 年,美国 IBM 公司和沙特阿拉伯合作计划建立一座太阳能脱盐工厂,新的脱盐厂将采用这种新型渗透膜,预计日产淡水将达 0.8 亿升。 (PS:材料的开发,可控结构的设计都是挑战。) 4.正渗透法 工作原理:渗透膜的两边分别是海水和更高浓度的盐水。这种高浓度的盐水是通过把氨气和二氧化碳溶到水中制得的碳酸铵溶液,它可以把海水中的淡水吸过来。稀释后的溶液经加热,氨气和二氧化碳挥发出来,留下淡水。 优点:耗能非常低,从理论上讲,吸收液可以被无限循环利用。 缺点:残留液有毒;淡水中残留的氨气难以完全祛除。 适用范围:任何浓度的盐水。 能量消耗:这项技术的能耗仅是反渗透法的十分之一。 应用前景: 2009 年,美国一家公司获得 1000 万美元的项目启动资金,现在他们正在进行市场化运作。 (PS:目前的研究集中在膜材料和设计,以及渗透液的开发。) 5. 渗透能法 工作原理:渗透作用可能成为一种新型发电方式的理论基础。当一块半透膜把两种不同浓度的盐水(比如河水和海水,或苦咸水和非咸废水)隔开时,在渗透作用下水会自发地从低浓度一侧流向高浓度一侧。两种不同浓度溶液之间的渗透压差可以用来驱动涡轮发电。 优点:既可以发电,又能稀释脱盐厂产生的有毒废液。 缺点:测试站产生的电量太少,仅够驱动一台咖啡机。 适用范围:所有河流与海洋的交汇处,或者脱盐厂与污水处理厂邻近的地方。 能耗:如果把渗透发电跟脱盐厂结合起来,每平方米半透膜的发电功率为 3 瓦,用它可以补充脱盐的部分能量消耗。 应用前景: 2009 年 9 月,挪威一家公司在首都奥斯陆附近建立了一座装机容量为 10 千瓦的测试站。该公司声称,大规模的发电站将在 2015 年全面投入使用。 (PS: 跟技术4密切相关,很大程度上取决于是否开发出好的正渗透膜。) 6.微生物驱动法 工作原理:有些特殊的微生物以污水中的盐和其他物质为食,它们在清理污染物的同时,通过代谢体内会产生额外的电子,从而产生电能。 优点:吞噬污染物,产生电能用来脱盐。 缺点:技术尚未成熟,还处于实验室研究阶段。 适用范围:到目前为止,这项技术在试验过程中只用于污水和地表咸水的脱盐。 能耗:如果此方法可行,它不仅不消耗任何能量,反而会产生能量。 应用前景:在世界范围内,关于生物燃料电池的研究正在成为一种热潮,包括澳大利亚的昆士兰大学和中国的清华大学。而美国的研究人员正在试图把这种生物燃料电池和吸附脱盐反应器结合在一起。
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为什么要用马桶
anan 2011-1-5 17:00
马桶正式名称为座便器,是大小便用的有盖的桶。俗称马子。马桶的发明被称为一项伟大的发明,它解决了人自身吃喝拉撒的进出问题,但是也有人认为抽水马桶是万恶之源,因为它消耗了大量的生活用水。 纽约大学菲利普泰尔诺博士指出,如果冲水时马桶盖打开,马桶内的瞬间气旋最高可以将病菌或微生物带到6米高的空中,并悬浮在空气中长达几小时,进而落在墙壁和物品上。现在大部分家庭中,如厕、洗漱、淋浴都在卫生间里进行,牙刷、漱口杯、毛巾等与马桶共处一室,自然很容易受到细菌污染。 复旦大学公共卫生学院郁庆福教授指出,调查发现,32%的马桶上有痢疾杆菌,其中一种名为宋内的痢疾杆菌在马桶圈上存活的时间长达17天;另一份实验报告也指出,将1亿个脊髓灰质炎病毒投入马桶内,溅到座圈上的病毒竟有3000个。同时,不少人冬天喜欢在马桶上套个绒布垫圈,这样更容易吸附、滞留排泄污染物,传播疾病的可能性更大。 那么,为什么城市好多地方都要用马桶呢?居民家中基本普及马桶,而公厕居然也安装有不少马桶,本人认为不管是公厕,还是居民家里的,还是蹲坑的比较方便卫生,大家有何看法?欢迎一起讨论。
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水处理工程中的EPC
anan 2010-12-15 11:33
EPC是水处理工程中常见的一种模式,可与BOT相提并论。 EPC是英文:Engineer,Procure,Construct头字母缩写。其中文含义是对一个工程负责进行设计、采购、施工,与通常所说的工程总承包含义相似。 总承包:一般工程总承包是指对工程负责设计、采购设备、运输、保险、土建、安装、调试、试运行,最后机组移交业主商业运行,整个过程称为工程的总承包。   EPC与工程总承包两者含义相近。   工程总承包中还有解释:设计采购施工中的EPC是英文Engineering, Procurement and Construction的缩写。Engineering就是设计的意思。当设计理解时,Engineering与同样可理解为设计的Design的含义大不相同。一般说来,Engineering指根据制造、加工等方面的科学与工程原理对机器、设备、装置、系统等的机理与流程等方面进行设计;而Design指对建筑物、构筑物的空间划分、功能布置、各部分之间的联系,以及外观进行设计和审美与艺术的处理。从这种区别中可以看出,设计-采购-施工合同一般不适合建筑工程的采购。   设计采购施工(EPC)/交钥匙工程总承包,即工程总承包企业按照合同约定,承担工程项目的设计、采购、施工、试运行服务等工作,并对承包工程的质量、安全、工期、造价全面负责。   Engineering (工程设计)Procurement (设备采购)Construction (主持建设)   国外的工程公司(国内叫做设计院)负责给业主搞工程就是这种模式,三个阶段都负责。
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Fenton法水处理技术
热度 1 anan 2010-12-7 13:15
Fenton法在处理难降解有机污染物时具有独特的优势,是一种很有应用前景的 废水 处理技术。 1894年,英国人H.J.H.Fenton发现采用Fe 2+ /H 2 O 2 体系能氧化多种有机物。后人为纪念他 将亚铁盐和过氧化氢的组合称为Fenton试剂 ,它能有效氧化去除传统 废水 处理技术无法去除的难降解有机物,其实质是H 2 O 2 在Fe 2 +的催化作用下生成具有高反应活性的羟基自由基(OH),OH 可与大多数有机物作用使其降解。随着研究的深入,又把紫外光(UV)、草酸盐(C 2 O 2 -4 )等引入Fenton试剂中,使其氧化能力大大增强。从广义上说,Fenton法是利用催化剂、或光辐射、或电化学作用,通过H 2 O 2 产生羟基自由基(OH)处理有机物的技术。
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[转载]固定化技术概述
anan 2010-9-10 11:38
固定化技术包括固定化酶技术与固定化微生物技术。20 世纪70 年代后,固定化微生物技术才直接从固定化酶技术发展而来。固定化微生物技术是用化学或物理手段将游离微生物定位于限定的空间区域,以提高微生物细胞的浓度,使其保持较高的生物活性并反复利用的方法。由于该技术既不需要把酶从细胞中提取出来,又不需要加以纯化,因而酶活性损失小。研究和应用表明,固定化微生物技术有微生物密度高、反应速度快、耐毒害能力强、微生物流失少、产物分离容易、处理设备小型化等优点。目前,固定化微生物技术广泛应用于环境污染治理方面的研究,主要的治理对象为难处理的有机废水及重金属污染的废水,同时研究还涉及到大气和土壤的污染治理。
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上海交通大学生命科学技术学院招聘博士后
钟建江 2010-8-11 21:02
上海交通大学生命科学技术学院招聘博士后 上海交通大学生命科学技术学院钟建江教授和白晓慧副教授合作团队,是微生物代谢 教 育部重点实验室成员、教育部和国家自然科学基金委创新群体成员。实验室主攻生物 化 工、应用生物技术、环境生物工程与饮用水水质安全保障等相关领域,享有优良的学术氛围、 良 好的科研条件和多学科交叉的优势。现因事业发展需要,拟招收博士后研究人员 1 名, 具体情况如下: 一、专业研究方向 主要从事微生物学,环境生物技术,饮用水水质安全保障技术等相关领域工作,尤其是城市供水系统水质稳定性控制技术, 包 括城市供水系统微生物安全保障技术;城市饮用水输配系统微生物再生与控制技术。 二、招聘条件 1 、具有强烈的事业心,热爱科学研究,思维活跃,富有责任心,能吃苦耐劳,具有 良 好团队合作精神; 2 、取得相关专业的博士学位(或已通过博士学位论文答辩、预期取得学位),并以 第 一作者发表过 SCI 论文 2 篇(其中有 1 篇 IF2.0 ); 3 、年龄一般不超过 30 周岁。 三、岗位待遇、职责与机会 1 、实验室拥有良好的工作环境条件,除保证基本生活待遇外,根据工作成绩享受激 励 津贴; 2 、有以负责人身份独立申请科研项目的机会,由此享有课题经费的独立支配权; 3 、协助开展科研项目,协助指导本科生和研究生; 4 、协助申报科研课题、参与实验室管理等相关工作; 5 、发表高水平研究成果; 6 、博士后出站后,优秀者享有留校工作的优先机会。 四、进站时间与联系事项 a) 进站时间: 2010 年 8 月 -2010 年 10 月 b) 联系注意事项:请感兴趣者将本人详细简历(含 publication list ),以及两篇 代 表性论文的 pdf 版本(含已被接受稿件的 pdf 版)发送至白晓慧老师 ( xhbai@sjtu.edu.cn )【邮件标题请注明 博士后应聘 字样】;如一周内没收到 任 何电邮确认(可能由于邮箱或网络原因),则请拨打电话 13917281559 询 问。 c) 申请截至日:以尽早找到合适人选为止。初筛合格者,将邀请来访并做学术报告 和 交流;在初筛前,一般勿来电来访,应聘材料将予以保密,但不退回。 联系人:白晓慧老师( Tel: 13917281559 ; xhbai@sjtu.edu.cn )
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“艺修69”的前前后后
热度 1 liweiyin2009 2010-1-2 11:03
反应堆艺修 69 的前前后后 在步入此文的正文之前作者想说,此文只是回首,对后者也许起不了任何启迪作用,因为时代全变了。但是即使如此,还是值得记载,使后人了解和理解在上个世纪60~70年代,设计者在接受国家任务后是如何工作和完成任务的,也许这也可以算是一种感悟,人们永远不应该忘记历史。 艺修69之前的情况 1964年我结束了太原卫生研究所废水处理站的现场设计回到北京后,立刻被任命为404厂反应堆120#的工艺负责人,立即准备和设计队的全体成员到现场开展设计,迎接第一个生产反应堆的投产。 120#是生产反应堆回路水净化和废、排水处理的车间代号。1958年在与原苏联合作时由他们提供了设计文件和图纸。那时候他们给定的方案是将一回路净化支路的水和元件存放水池的排水(反应堆下部密封处的漏水直接排入元件存放水池)在120#汇合后,用三效蒸发系统制备出蒸馏水,然后返还回路或元件水池,两者之间的唯一不同只是返回回路的蒸馏水被储存在一个上部带氮封的大槽中,其余没有任何区别。在中苏关系破裂后,我们在准备正式建设前进行了消化和复查。我们的同志发现了两个原流程中的致命问题:单靠蒸发制备不出一回路补水规格书中的极低含盐量110-7/cm和极低含氧量0.01ppm的净化水。因为没有任何其他资料可以借鉴,我们的给排水专家就借鉴用离子交换制备无离子水的经验,建议在原来三效蒸发设备的后面加一套阳、阴、混离子交换柱。我正好在大学主修的是给排水专业,所以非常理解他们的想法。在领导做出最后决定后,我就成了工艺设计组的组长,到现场负责出图。 当时我国用离子交换制备无离子水处于刚刚引进的阶段,实际使用的离子交换柱直径还没有∮1500mm的,为了确认各种设计参数和验证出水质量,同时另有一名给水工程师带领一些人平行地进行从∮100到∮600mm交换柱的试验。 由于这一切都是由给水工程师牵头,大家不敢贸然将此流程用于放射性排水的循环净化,考虑到该厂处于兔子不拉屎的沙漠地带,人烟稀少,他们决定整个厂房改为给水厂房,按直流给水的设计原则,所有的排水统统排入天然蒸发池,靠炽热的沙漠阳光将水蒸干,将放射性物质浓集在池中。 在这里附带还要提及的,就是水的除氧问题。既然是单纯给水,我们就借鉴了当地电厂利用的除氧器(为了这个除氧器,我曾经三进发电厂,向技术员和运行工人请教),放在上部加氮封的大水槽的前面。 这样一个不带放射性的普通水厂设计,很快就完成了。投产之后,水质奇佳,人人满意。高质量的供水保证了反应堆的顺利运行。 可是在我的心里却结下了一个大疙瘩。放射性残渣就这样存在露天!更何况三线建设的消息已经传开,这种方案怎么能够进入人口稠密的三线呢? 1965年底回到北京,组织关系和工作任务尚不明确,我就在相当长的时间里泡在院图书期刊室里,那时的国外期刊少的可怜,可是一本日本的《原子力》杂志吸引了我,其中有一篇关于压水堆核电站CVCS(容积控制和化学系统,即化容系统)的详细介绍给了我巨大的启发(三年困难时期强制自己自学的那点日文还真起了作用)。我发现压水堆的一回路水净化支路就是一条离子交换回路,很简单,因为是密闭回路,中间都不用除氧。 1966年春,我们反应堆废水组正式成立,我被任命为组长。建组后的第一项工作就是在小组内介绍了我对一回路水闭路循环流程的想法,同时上交了科研申请报告,请求在404厂已经建成的反应堆回路上建立一个离子交换的净化支路,考察除放和除盐的效果。报告上交后不久,文化大革命就如火如荼地展开了。 1968年中,在我已经不再想这个试验项目的时候,院科研处突然通知,离子交换的科研被立项了,二机部科研局批给了十万人民币,简直不可思议!后来才明白,核工业进川的工作已经箭在弦上,戈壁滩的天然蒸发池当然不能用。 1968年底,我组(我本人当时是被靠边的状况)派人到现场建立起了试验台架,台架建成后他回来。1969年4月我被派往404厂,只身在台架上做试验。那个台架基本可用,就是包在离子交换柱外面的铅屏蔽在正面留了整条大缝,让我后来吃足了剂量(剂量检测仪表放在柱前时,仪表指针都会跳出测量边界,可想树脂积累了多少放射性,也就是说,我基本是在无防护的状态下工作了一整年),不仅脱发而且使我的钙大量流失,最后伤了我的双髋股骨头,使我终身受罪,这当然是后话,那个年代只想奉献,再说,这是我自己要求的科研。我做试验的时候,正是文革最混乱的时候,没有任何人配合我,没有剂量检测人员,没有取样工人,没有分析人员,我只是怀着我的理想全心全意地工作。半年的实验工作证明,回路水经过这条处理支流可以得到110 -7 /cm电导率的规格指标,同时,比放可以降低2个数量级,这个方案可行。接着,在后半年,我开始研究元件水池水经过离子交换处理后的效果,得出的结果十分令人满意,可以同样达到回路补水的除盐指标,只是树脂饱和的时间短,必须考虑再生。 也就是在这个时候,四川821工程已经启动,进川的我组人员把我们约定的流程定为处理回路水的工程流程。因为我被限制使用,只能把试验结果传给设计者,自己却不能了解设计详情,更不能进川。 1970年中,我的试验结束,1970年底在821厂的坚持下,我被院领导派到821工地管理设计组。当时的设计流程是:一回路水净化支路用两套阳、阴、混系统,互为备用,元件水池的排水也是两套同样的装置,互为备用,可以补回元件水池。同时,为离子交换的再生废液建立了一套蒸发装置,以便浓缩废液,减少最终不可回收的废液,送入贮存管。所有放射性厂房的地面废液收集在地下600m3水池中,然后经过凝聚沉降和蒸发处理,蒸馏水在达到合格排放指标后排入厂边的江水中,蒸发浓缩液暂存在大罐中,等待以后固化。 对于这套流程,经过反复思考,我在1971年初提出了一个大胆的改动:为了不给以后带来固化凝聚沉降物固化的麻烦,取消地面废水处理蒸发前的凝聚沉降。这项修改的出发点是遵循一个原则,即,在废液的处理的过程中尽量少引入金属化学试剂,以免增加最终不可回收的放射性废物。再说,原废水中带来的杂质在立管式蒸发器中完全可以随浓缩液排出。这项修改当时和艺修69毫无关系,但是,在做这项修改时,我坚持土建不变,原来墙上的留洞一律保留。真是鬼使神差,这却为后来的艺修69的实施打下了便利的条件。那时候很有意思,不从事此专业的设计队的领导对技术更听任设计专业带头人的,没有那么多的批准和干预一说,真是疑人不用,用人不疑,只是你定的,无论出什么情况,你都要负责到底。这就是我后来在做艺修69时遇到的情况。在这种情况下,我们也就更认真,更谨慎,自觉责任更重大。 艺修69的出笼 艺修69是什么?其实就是第69号工艺修改通知单的简称,可是,这可不是一个简单的通知单,而是一项不小的设计。 1970年中,当时参与120#现场设计的人,没有一个参与过老120#的工作。那时,404厂120#的主流程的设计能力是25m3/hr,也就说,对下部密封的漏水最大可达25m3/hr。可是,在821厂设计时,工艺给120#设计组提的资料是5m3/hr。我接手的时候,心里虽然有过疑惑,但是,因为不是搞主工艺的,尽管主持了老120#的设计,也只能按正式签字的接口资料办事,再说,想到专门有人在上海对密封件作了试验,也许我们的设备就是比原来苏联的强呢,我没有表示异议。在潜意识里,我还是有点犹豫,这也就是为什么我在砍掉凝聚沉降时坚持要保留土建空间和墙上留洞,我总想留些余地,在120#里多留一些空间,万一有需要呢? 1972年,821工程建设已经全面铺开,我则因为家庭惨剧大部分时间在北京,手里也有着其它工程项目。就在这时,工地传来消息:反应堆的工作人员在上海对下部密封经过两年试验后,发现人字密封的泄漏量不断加大,他们要求120#的处理能力加大到23m3/hr,这可是翻了近5番的数字啊!我们是后工种,必须接着,不能拒收。1973年上半年,我经过深思熟虑,提出了修改方案,这就是第69号修改通知单的出笼。时间不等人,修改要快,要保证反应堆顺利开堆。让毛主席他老人家睡好觉的大幅红布就直直地从现场隔江的山上悬挂下来,也许是它,促成了艺修69的实施。 我的修改思路是基于以下的两个想法:第一,一年来对离子交换树脂净化水的实验,使我深信离子交换树脂处理出水的质量,并且了解树脂的工作流速是有弹性的,原设计的流速大约为11米/小时,5倍以后还是在60米/小时范围以内,是可以接受的,第二,开堆在即,厂房已经建成,不可能改成需要高大厂房的蒸发方案,为此,我仅建议用原来的元件排放水池排水的处理流程,为了保证出水水质达到补回给一回路的规格标准,在后面再加上一套互为备用的混合离子交换住,这套设备就放在原来为凝聚沉降设备设置的设备室内,同时为了确保给水的低含氧量(0.01ppm),最后混柱出来的水再经过一个除氧器,后者就放在检修大厅内。这个修改方案不用花多少钱,还很容易实现。1973年下半年,在工地上对这个方案掀起了激烈的争论,它遭遇了二机部有关局个别领导和厂方个别技术员的强烈反对:他们要求整体恢复原苏联的蒸发方案(想想看,资料都被证明要恢复原来的数据),不相信排水经过离子交换可以达到回路补水的指标,当时他们的想法重点在放射性的指标上,而回路复用水的核心是除盐和含氧量指标。工程不能拖延,指挥部召开了包括生产运行人员、土建公司、安装公司、我们院副院长、室主任以及部4局派来的人总计达200人的大会,共同讨论艺修69的方案。运行人员中个别人的发言虽然激烈,但是我申诉的理由使领导不好反对:新建蒸发厂房费时费钱,要重新对设备订货,要建新的厂房等等,目前既没有足够的时间,也没有这项预算(说实在,如果最原始的设计在排水系统上用的是蒸发流程,而参数是要翻5倍目前修改也也是很难的)。同时,我给出了退路:如果实践证明有另建蒸发厂房的必要,我们可以再建,我在管沟里留出接头,我们还可以边建,便作试验,在大厅里安置一套∮100mm的交换柱,检验出水质量,如果实验证明效果不佳,立即改用蒸发方案,实验时间不会很长。在眼下,我坚持原修改方案。在我心里,这是唯一现实可行的。我的坚持得到了院长的支持:我们相信我们的设计人员。我的坚持也使上级无可奈何,他们不能绑着我的手写字更改,再说确实有钱和时间的问题。会议作了决议后,1974年我们组织了4个人,半个月内在现场完成了设计修改,按修改通知单排号,是为艺修69。因为我在404厂一年的科研经验可以证明出水质量是可靠的。我是干这项工作的,硬争毫无必要。领导的担心是可以理解的,因为他们都为保证反应堆的顺利运行担忧。 。 艺修 69 的成功和后话 1976年,在备足料后,施工公司全力以赴,821厂的总工程师张清泉光着膀子抡锤和工人一起砸墙洞,车间的张步盈主任和当时的技术员姜长毅都给予了积极配合(特别是后者对后来艺修74的贡献),艺修69曾经是那样牵动了人心。我一个人在现场配合着这项设计修改,那年还真是多事之秋,先是唐山地震,我把没有了爸和姐后的才10岁的小女儿孤零零地留在北京,据说在余震时是她同学的母亲把她叫到了抗震棚内,接着是我在工地经历了松潘地震。清晨,我在宿舍四楼的床上几乎被晃了下来,但是,我在早上8时,还是准时赶到了工地。8月底,一方面是修改工程基本全部结束,另一方面,当时在现场的我们二院的四个人中只有我一个女的,队长觉得不好照顾我(当时我们整夜就在楼梯上坐着或猫在车里过夜),也许还因为我们曾经的四口之家已经变成了两口,我不能再有个散失,于是队长坚持让我回北京。1976年10月消息传来,反应堆正式启动,120#供水质量满足了要求,保证了顺利开堆。1976年10月消息传来,反应堆正式启动,120#供水质量之好超出了人们的预料,反应堆因为优良的补给水实现了稳定的运行。艺修69初战告捷。 但是,排水处理流程在增加处理量后,带来了阴子交换树脂再生频繁的问题。1977年在生产厂以姜长毅为代表的技术人员的要求下,我再赴现场,与他们共同商定了改进方案,因为回路水的质量良好,将原来互为备用的回路净化支路改为无备用运行,匀出备用的那套为水池排水系统服务,即该系统有两套备用。此即为艺修69的补充修改艺修74。至今,姜长毅还对当时为了满足合理的管道系统的修改,我们一起在地沟里钻行的情景记忆犹新。至此,完整的艺修69彻底满足了反应堆运行的需求。 1978年,因为 821#的顺利投产,高质量的运行,821厂对花钱少,建成快,效果好,对顺利开堆起了重要作用的120#的设计修改倍加赞赏,趁着78年的国家第一届科学大会,是821厂向大会呈递了艺修69/艺修74集体奖的申请而最后获奖,在这个集体中他们把我的名字放在了最前面。其实,我本人对这个奖并不关心,只是事后听说,我当时被安排在大兴劳动,国家又恢复了高考,14岁的女儿再也无法承受我长年的出差,我决定离开设计室,而设计院没有其他人再关心这个问题,因为再也没有生产堆的设计项目,再说,这项工作实质上是群策群力的结果,特别是后来生产厂的持续努力。说实在的,我至今也没有见过这个奖状,这个奖对于我来说没有什么意义,今天回首不过是记载了那段历史和我心中被勾起的感想。 1991年,当我在大亚湾现场与张总闲谈时,他略带歉意地对我说:当时我们太保守了,对艺修69那么不相信。我笑着回答:那是我的专行,换了我是您,也许我会更不支持。本来么,各有各行。相反地,我感谢他,他给予了我他所能给予的必要支持,遗憾的是,他在80岁的年头离开了人世,我们还都不知道,没有向他告别。 60~70年代是个闭关自守的年月,技术人员要想完成工作任务,一是靠自己的技术本底,二是靠苦苦的试验。后来到了大亚湾,了解了压水堆的化容系统和硼回系统中的脱气装置,曾经想,要是早有这些资料,我又何苦那样地从原始试验开始,一个人到不断超剂量报警的-22米的堆底空间一次次地取样,趴在元件水池旁的地上从池里取水,然后挑着满桶的带放射性的水奔向另一个厂房二楼上的试验装置,又有何必要经历那样不被理解的误会过程?后人真是应该珍惜今天的改革开放,能够方便地获取各方的知识和经验。不过,我也不后悔,因为我经历了整个过程,经过自己的奋斗,深刻地理解了离子交换在堆水处理中的应用,尽管我们的东西要比洋人的土,但是目的达到了。在那个特定的年代,完成任务,达到目的是主要的。对后人来讲,学习外来的东西固然方便,但是自己的奋斗还是十分重要的。 其次,艺修69还是我可以甩开膀子干的项目,尽管是在文革时期,可是因为这与军工任务有关,军代表和工农出身的干部都不作干预,直接从事该技术工作的人员还是被信任的。大家想到的都是完成任务。 现在想到这些,就联想到821#的高放玻璃固化,如果1986年有艺修69那样的环境,也许那点废液早就被固化了,可是,在刚刚开放了年代,年轻人都想出去看看,人们不再欣赏土的,目的已经淡化,而领导,不管懂不懂的,都开始介入、拍板。有一位当时负责的领导年老、退休后、曾表示后悔,可是历史已经翻了过去,无法再话当年,而废液还在威胁着国土,成了今人有待完成的任务,也许会变成从国外购买。 以上就是我在回首当年为保证821#反应堆顺利开堆完成几乎已经建成的厂房时所作修改的某些感想和后话。 2009-12 底
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环境保护研究方向的毕业生出路在何方
anan 2009-11-3 19:00
明年就毕业了,开始找工作了。从上大学到现在博士毕业已经将近9年了,路漫漫其修远兮,我在上下而求索。环境保护行业越来越收到重视了,政府的投入也越来越多了,项目也越来越多了,可是工作却越来越不好找了,想走学术这个路子确实不容易啊,本科毕业根本不可能,所以读研究生,研究生还没毕业就接着读博士,本想博士毕业了就可以加入科研工作者的行列了,可如今博士后看来不读不行了又,为什么?毕业生一直处于弱势群体,在工作之前是最为廉价的劳动力,国家,政府,高校,研究所,自上而下都明白这个道理,却没人敢出面为年青一代创造更多的机会,常说机会是自己争取的,可是能争取的机会越来越少了,社会要进步,科技要发展,找工作也需要和谐。祝各位找工作的战友都好运!
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