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臭名昭著的“三聚氰胺”新应用: 热度 21 Taylorwang 2015-1-6 08:33; 三聚氰胺作为一个普通的，含氮量比较高的化学物质，本来不应该加上臭名昭著这个“罪名”，但犯罪分子用它投加到牛奶中，用于提高奶中的氮含量，从而显示提高了牛奶的蛋白质含量。事实上牛奶的蛋白质含量并没有提高，反而在奶中添加了对人体有一定毒害作用的三聚氰胺，在以奶粉为主食的婴儿中引起了死亡事件，这个问题才被发现。听讲在事件爆发之前，在原料奶中添加所谓的含三聚氰胺的蛋白精，在一些国内原料奶的供应商也几乎是公开的秘密，虽然当时医院发现肾结石的病人急剧增加，谁也没有想到这病与饮用的牛奶含三聚氰胺有关。在废水处理领域有没有这种类似三聚氰胺的药剂在使用呢，回答是肯定的，我们做的第一个大型的处理 3500 吨印刷电路板厂废水的深度处理工程，就与这种类似“三聚氰胺”的药剂有关。那是 2007 年的事了。深圳的一个电路板厂，总排放口出水的 COD 值在 100-120 mg/L ，而深圳要求工厂废水处理后直接排放的标准是 COD 值小于 80 mg/L ，在这个事件中，氯酸钠充当了“三聚氰胺”的角式。在电路板废水处理领域，我们首次采用曝气生物滤池，成功地代替了这个“三聚氰胺”，并为工厂节约了大量的日常废水处理费用。七八年过去了，随着环保排放标准越来越严格，这种所谓 COD 掩蔽剂并没有自动退出历史午台，反而有变本加厉的发展趋势。不仅有研究单位发表研究论文，公布其研究的科研成果，证明其对“脱除废水的 COD 有效”，还有所谓环保的科技发展公司，公开销售叫做 COD 掩蔽剂的产品。环保检查部门与这些被骗的违规企业，玩起了猫捉老鼠的游戏。最近，华南环境督查中心在检查一家外资企业，这家企业应该算是一家比较正规的生产企业，工厂的废水处理系统也算比较建全，废水经前处理后，为提高工厂的水回用率，有一套反渗透回用水系统。淡水完全回用，浓水经物化处理后， COD 值已大大削减，有时能达到 COD 小于 90mg/L 的当地排放标准，有时略有超标。为了保证出水达标，工厂在出水口专门配置了一个 COD 掩蔽剂加药系统，通过计量泵，向最终出水投加所谓的 COD 掩蔽剂。华南环境督查中心的专家，一看到这套掩蔽剂投加系统，就问企业这种掩蔽剂是什么组分，它脱除 COD 的原理是什么。企业相关的负责人回答是浙江的一个科技公司卖给他们的产品，并讲是他们的高科技产品，化学成分是保密的。检查人员讲，若没有看到这个掩蔽剂投加系统，还要检测了解废水是否真能达标排放，现看到有这种不合法的掩蔽剂投加系统，不用检测就知道出水是不合格的。督查中心要求企业立即停止投加这种不合法的掩蔽剂，必须增加一套后续的生化深度处理系统，确保出水的 COD 能达标排放，且要求当地的环保主管部门对该企业挂牌督办。由于直接关系到工厂的存亡，企业通过朋友找到我们，我们分析了他们的最终出水，出水的 COD 值有时也就略有超标，然后，又利用我们实验室试验用的曝气生物滤池柱，做一个小试处理，发现废水的可生化性良好，经曝气生物滤池柱处理后， COD 值能远远地低于排放标准。一般外资企业，有关工程，都必须纳入年度的财政计划提前一年申请，但企业为了这个废水处理，紧急从公司总部申请了一笔工程费用，由我们总承包做了一套废水最终处置的曝气生物滤池处理系统，并要求，也将工厂以前直接排放的生活污水，也一并处理，既作为工业废水补充必须营养元素的来源，也确保工厂全部的生产与生活污水达标排放。类似于开发牛奶增加蛋白质含量添加“三聚氰胺”歪门斜道的技术还有很多，如在饲料中添加苏丹红，以增加鸭蛋蛋黄的色度等等。 COD 掩蔽剂就是在环境监测领域的一个典型，我想，在其它行业，也一定有类似的“技术”。对于这些歪门斜道的技术，有可能由于个别技术人员存在认识上的缺陷，更有可能一些黑专家为了赚取黑心的钱而明知故犯。对应用这些黑技术产生的不良后果，不仅要惩罚这些黑技术的使用者，更要惩罚那些黑技术的开发者！; 18251 次阅读|51 个评论

到哪儿去寻找发现问题与解决问题的灵感: 热度 26 Taylorwang 2014-12-29 08:50; 科研的目的，除了满足人们的兴趣与求知欲的发现探索、基础研究外，更多的应该是为提高人们的生产与生活水平而开展的应用研究。对一般的高校老师（科研大牛除外）而言，年初一年一度的国家自然科学基金申请，到年中等待申请结果的好消息，都是每年必做的功课。目前自然科学基金的金额越来越多，一项有 80-90 万元，若拿到基金，如“范进中举”般兴奋， 4 年的科研经费有着落了，若几年不中，则惶惶不可终日。其实我们可以换一个思路，走出象牙塔，到工矿生产企业去，那里有许多急需要解决的技术问题，有应用我们知识的机会。最近，接到朋友的一个电话，他们是一家有资质的废品处置资源回收公司，最近收到大量的废酸，废酸中含有氟离子。公司原采用大量的石灰，将它中和，且也用石灰中的钙，将废酸中的氟，转化为氟化钙，从而将氟转移到沉渣中，然后，再将形成的化学渣在化工危废填埋场做最终填埋处置。他们自己测算，处理一吨废酸的成本高达 600 多元。问我有没有什么好办法，能降低处置成本。我知道，若废酸中没有重金属等有毒的杂质，就可以利用废酸生产聚合铝之类的水处理剂，用于废水处理。我就要求他们先发 25 公斤的废酸水样给我，我安排研究生先在实验室做废酸利用的实验。利用废酸做聚合铝，一般采用废酸中直接投加铝酸钙粉的方法，控制最终的 pH 值及产品的盐基度，即可制得利用废酸生产的聚合铝。但这个废酸中含有大量的氢氟酸，若只投加铝酸钙，产品聚合铝中的氟离子浓度仍然较高。在通过理论分析的基础上，再经实验确定氯化钙的投加量，从而成功地将做出的聚铝产品，氟离子的浓度控制在 100mg/L 以下。通过小试，建立了原料废酸的分析方法，根据分析废酸的酸度，及氟离子浓度，确定氯化钙与铝酸钙粉的投加量，经搅拌反应均匀，过滤，即得所需产品。采用这种废酸的处置方法，处置成本只要 200 多元，还生产出聚合铝副产品，且产生的废渣量也大幅降低，减少了化学危险品填埋的费用。查文献资料，目前还没有查到利用含少量氢氟酸的废酸制取聚合铝的研究报导与专利申请，故我可以叫研究生先申请发明专利，再发表 1 篇这种废酸制备聚合铝研究及其应用的研究论文，同时，也为学校赢得了一笔横向科研经费。同样，也是近几个月的事，我有一个老同学，做电子屏幕玻璃精细加工产业，产业已有不小的规模，在全国各地，办了几处生产基地。但废水中含有较高浓度的氨氮，为了解决氨氮的污染问题，工厂也建设了氨氮吹脱，并用硫酸将氨氮吸收的系统，但经过这样处理后，废水中仍含有 300mg/L 左右的氨氮。随着各地环保法规越来越严格，他也急需解决这个污染问题。对于氨氮 300 mg/L 左右的废水，处理方法有许多种，如完全采用生化法，都可以将其处理达标。但直接生化法，停留时间太长，占地也太大。对于建在郊外，场地较大的垃圾填埋场，可能是合适的，但对于厂区面积有限的电子厂，并不合适。将浓度接近 10000mg/L 的含氨氮废水吹脱后，氨氮浓度降到 300mg/L 左右，若继续使用吹脱，虽然氨氮浓度能进一步下降，但吹脱效率随着浓度的降低而急剧下降。下一步工序，我们就通过吸附法，将氨氮的浓度通过吸附降到 100mg/L 以下。小试，吸附法能比较容易地将氨氮降到 100mg/L 以下。为了保证工程的可靠性，及发现在实际操作过程中可能存在的问题，我们花了十多万元建了一套 6.0m 高，每小时可以处理废水 0.5 立方的的不锈钢吸附塔中试系统。并安排硕士研究生作为一个研究课题，在工厂现场连续运行，反复再生，不断改进再生的方式方法，可以比较经济高效地将氨氮的出水控制在 100mg/L 以下。吸附再生过程产生的 3000mg/L 的高浓度含碱的氨氮废水，再回流到前面的氨吹脱工艺，这样就可以相对廉价高效地将近 10000mg/L 氨氮废水，降到 100mg/L 以下。当氨氮浓度降到 100mg/L 以下时，再使用生化法，就相当容易将此废水的氨氮处理达标了。有了这个大型的中试结果，我们非常有底气地签下了这个工程合同，并可预计，第一个工程成功运行后，第二个，第三个相似的工程会尽快上马。虽然开始查阅文献时，没有找到有人这样处理高浓度氨氮废水的专利与文章。在准备写专利，进一步核查资料时，发现几年前，有一篇类似的研究报告，只是再生方法与我们的做法有所不同，且我们的再生效率比那篇文章报导的方法要高效好几倍。那篇研究报导，可能就是再生效率差，处理成本高，而失去实际应用价值。我们探索了新的再生方法，提高了吸附系统的再生效率，降低了系统的运行成本，从而可以将开发的技术能真正应用于实际的工程中。因有研究报导在先，专利申请是没办法进行了，但发表研究论文还是可以的。我国的中小企业很多，许多企业不象国外的跨国公司有自己独立的，较强的研究团队。且国家对产学研合作也提供了许多政策与基金的支持，所以，我国的高等院校与科研院所，应紧密地与产业结合，更多地帮助企业解决生产和发展过程中存在和发现的技术问题，在为企业服务的同时，也为自己赢得发展空间。; 13472 次阅读|84 个评论

意外获得的一笔科研经费: 热度 30 Taylorwang 2014-10-20 07:08; 今天中午突然收到学校科技处的电话，告诉我省科技厅批准了我去年申请的一个科研项目，但我还没有提交项目合同书，赶快到网上填写。这真是得到了意外的 20 万科研经费。我想起来了，那是 2013 年初申请的一个节能减排清洁生产项目，当初我们申请了 27 万，按原来的时间安排，应在 2013 年年中公布项目评审结果，年底前拨款到位，但后来一直没有项目审批进展的消息，慢慢对这次项目的申请也就渐渐失去了信心，后来，居然将这项目申请的事忘记了。这是一个氧化铁红生产的废水处理并利用其污泥的清洁生产项目。氧化铁红是一种传统的红色无机颜料，我国的氧化铁红产量占了全世界的一半以上，国际上有些销售氧化铁红的大公司，大部分都是在国内代工，或直接采购国内的产品，更换包装后加价销售。与我们合作的这间工厂，在离广州 100 公里开外的江门市，该厂原是一家国营老厂，工厂宣称 1958 年重新修饰北京天安门城楼所用的红色颜料，就是使用他们厂生产的氧化铁红。氧化铁红生产过程中排出的废水，往往 PH 值在 4 左右，废水中含有大量的亚铁离子。常规的处理方法是加碱中和废水，使废水的 PH 值达到 6-9 的国家排放标准而排放，许多铁离子，亚铁离子，在中和过程中形成氢氧化亚铁或氢氧化铁而沉淀。这些铁泥，原来工厂将其作为固体废物处置，随着环保法规的严格，这种工业固体废弃物有时还要按危险化学品处置，处理费用高昂。据说，国内也有生产铁黑产品的工厂，将其加工成氧化铁黑。江门的铁红厂没有铁黑生产，必须寻找其它的解决方法。目前高质量的氧化铁红生产，都是使用废铁皮（铁皮加工产品的废料）为原料，采用湿法氧化工艺生产，湿法氧化工艺的第一步就是做晶种。硫酸法晶种的制做就是用硫酸亚铁与氢氧化钠中和，生成氢氧化亚铁，再控制一定的 PH 值与温度，并曝气氧化而制得的。我就想，能不能用这个废水处理沉淀的污泥来做这个晶种呢？带研究生在工厂用大烧杯做了小试，好象可以，在此基础上，写了省科技计划的项目申请。虽然一直等不到科技计划项目获批准的通知，但我觉得这个研究工作还是很有实际应用意思的。我们通过小试的结果，说服工厂按我们的要求做了一套中试装置，我们也将实验室的一些分析检测仪器带到工厂去。中试的结果进一初证实了我们当初的设想。通过成本核算，用回收废水中的含铁污泥，做氧化铁红的晶种，能给工厂节省制做晶种的成本，是一个既能解决固体污染物的出路，又能省钱的方法。实验的一些费用，我们用其它的科研经费来补充。中试的实验结果及详细的成本核算说服工厂投资了近二百万元，按我们的设计，做成了这套废水综合治理利用系统，二个月前，工程已经通过验收，生产的氧化铁红产品完全满足产品的质量标准和要求。这是一个迟到的科研项目，比原来的时间预计，迟到了差不多一年。据说因反腐风暴及人事变动，去年申请的广东省科技厅的所有科技计划项目全部冻结，后来所有的项目评审，采用了“双盲”的评审形式，最近才陆续公布评审结果。上一周，与我们合作的一个大型纺织公司通知我，讲他们与我们合作一起申请的企业项目，获得资助，并公示了。这一周我们自己申请的项目又获得资助，但这个项目按研究内容讲，因资助时间推迟了一年多，我们已差不多完成了这项研究工作。我想，许多科研项目都存在这样的问题，当我们想到一个科研的亮点时，不可能写了科技计划申请书，再等一年多的时间，等项目申请获得资助后，再来做这个项目。真正的科研亮点，我恨不得立即赶到实验室，开展“亮点”论证的研究工作。按项目合同书的要求，应该申请的专利已经申请，该发表的文章，有些已发表，有些处于退修状态，只不过退修的论文，立即加上这个新获得资助科研项目的项目编号。项目要求的新产品，新工艺也都成功运行。当然，在氧化铁红厂的进一步调研中，又发现了生产某些品种存在氨氮污染问题，这些科研经费可以用于那方面的进一步研究。科研项目的申请往往都存在这种“后滞”问题。另外，有不少拿了科研项目，并没有实施的现象也普遍存在。如何解决这个问题，也许改进目前普遍采用的申请后全部拨款的制度更重要。有些项目申请，可以申请到部分探索的研究经费，有了初步研究结果后再追加。有些申请，就是获得预期的研究成果后，采用奖励的方法更合理。最近学院为了增进同事们的相互了解与协作，规定了每周四搞一个午餐聚会，由学院出钱给每位参加的老师一份盒饭。这样做了几周后，发现盒饭送到学院会议室吃，容易造成“白色污染”，吃饭的环境也不好。有人提议由老师赞助，到学校交流中心去，吃那边的套餐。我想起到“抛砖引玉”的带头作用，第一个资助了这个午餐。有人听到我意外得到了省科技厅的这个科技项目，说我获得了科研项目请大家吃饭。我说二件事有先后，且是不同的因果关系，我请大家吃饭后才收到这个好消息。更好的解释应是“做好事，有好报”，不能颠倒因果关系，再说，这区区的二十万，还真不值得庆祝呢！; 33394 次阅读|59 个评论

合成高分子絮凝剂: miaomao88 2014-9-3 14:56; 在合成高分子絮凝剂中，聚丙烯酰胺（PAM）的应用最为广泛。聚丙烯酰胺有非离子型、阳离子型和阴离子型三种，它们的相对分子量均在150万到800万之间。聚丙烯酰胺对悬浮于水质中的粒子产生吸附，使离子间产生交联，从而使其絮凝沉降。聚丙烯酰胺对废水处理有显著的效果，广泛应用于工业废水的处理，是一种重要的和使用较多的高分子絮凝剂。但由于这类絮凝剂存在一定量的残余单体丙烯酰胺，不可避免地带来毒性，因而使其应用受到了限制。当前，对聚丙烯酰胺的改性研究也是一个重要的研究方向。聚丙烯酰胺中的酰胺基团是氮或胺的酰基衍生物。由于酰胺基团中氮原子的未共用电子对与羟基双键中的Л电子形成共轭体系，使氮原子的电子层密度降低，与之相连的氢原子也变得活泼，较易质子化。因此，在一定条件下通过曼尼期反应，在聚丙烯酰胺上引如胺类分子，生成季胺型阳离子。聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂与絮凝体不仅有桥连作用，而且还有包络作用。发生桥连和包络的高分子还能*相互作用形成三维网状结构，有助于沉降分离。聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMA)及二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物（PDADMA-AM）属阳离子型高分子化合物，具有正电荷、密度高、水溶性好、相对分子质量易于控制、高效、低毒、造价低廉等优点，因此被广泛应用于石油开采、造纸、废水处理、医药、纺织及食品工业等。应用于废水处理时，能获得比目前较常用的无机高分子絮凝剂和有机高分子絮凝剂PAM更好的处理效果。它既可单独使用，也可与无机絮凝剂并用。合成高分子絮凝剂在国内外得到了广泛的研究与应用，但存在有毒性、难生物降解、价格较高等缺点，在环保日益重视的今天，其并不为人们所重视。; 32 次阅读|0 个评论

似是而非为达标开发的“新技术”: 热度 12 Taylorwang 2014-5-18 09:52; 几年前由“蛋白精”引发的假奶粉事件，大家还记忆犹新，几年后的今天，它对国内奶制品产业影响的阴影仍末消散。当初，就是因为国家为了规范原料奶的收购质量，提出了原料奶的蛋白质含量标准。为了测定蛋白质的含量，氮元素作为蛋白质的典型特征元素，就通过测量原料奶中的氮含量作为标准。由于国内的中小奶牛养殖户，原料奶在奶牛养殖、容器清洗、挤奶等工序操作不规范，往往难以达到规定的氮含量标准。据说开始有专门的用于提高蛋白质含量的蛋白粉，后来北京一家大研究所的办公室主任，宣称从美国引进了生产“蛋白精”新技术，销售一份“蛋白精”的配方开价 2000 元，并在一些杂志上做广告。为了保证原料奶的蛋白质含量达到标准，添加蛋白精差不多成为奶农们的一个公开秘密。再后来，一些有“化学头脑”的人，发现三聚氰胺是含氮量最高的有机化合物，用三聚氰胺配制蛋白精，成为一些人发财的捷径。直到有小孩因喝三聚氰胺奶粉而发生死亡事故，才发现为满足原料奶的蛋白质含量而建立的测量氮的方法是靠不住的，添加含三聚氰胺蛋白精虽然能满足原料奶的氮含量，其实是生产了有毒的奶制品，这次恶劣的三聚氰胺毒奶粉事件，最后以枪毙了制造与销售最多三聚氰胺蛋白精的农民而收场！为了更好地保护环境，国家制定了越来越严格的环境保护标准。表征水中被污染的有机污染物量，就是测定水中的化学需氧量（ COD ），即要完全氧化水中的有机物，折算成需要多少的氧气。原来对一些工矿企业排放的废水， COD 值要求低于 100mg/L 即可达标排放，现在有些新标准要求 COD 值必须低于 60mg/L 。为了满足新排放标准的要求，一些相应的“新技术”也就应运而生。研究生毕业季快来了，最近审阅了兄弟院校的一篇硕士学位毕业论文，论文是研究让尾矿库的废水，如何达标排放的问题。论文讨论了这种废水可生化性极差，且出水的 COD 是满足原来的排放标准的，现在标准提高了，只要再脱除 20mg/L 的 COD ，即可达到新的标准。采用化学氧化法可以达到这个要求，然后论文就讨论了几种不同的化学氧化剂氧化这种废水的可能性，文章推荐使用过硫酸盐氧化这种废水。论文的实验结果证明：过硫酸盐真的能氧化这种废水，且过硫酸盐投加越多， COD 就越低。另外还做了二个不同温度的处理效果，一个反应温度是 10 度，另一个温度是 40 度，结果表明，氧化不受温度的影响，不同的反应温度，其氧化效果相同。也做了不同的氧化反应时间的氧化效果，实验结果表明，反应时间对氧化结果也没有影响，投药氧化反应 3 分钟，与投药氧化 60 分钟的 COD 脱除效果是一样的。论文由此得到的结论是用过硫酸盐，可以有效地处理这种废水，能使其 COD 达到新的排放标准，且反应温度与反应时间对氧化结果都不产生影响。这个结果有违我的常识，因为过硫酸盐只有在一定的温度下才分解，分解后生产氧化作用极强的自由基。用它做聚合反应的引发剂时，有时为了降低一点反应起始温度，要添加一些还原剂，形成氧化还原体系，但在我的印象中，起始反应温度从来没有低于 40 度。那为什么 10 度的氧化结果，与 40 度的氧化结果是相同呢？最大的可能就是投加的过硫酸盐，根本就没有与水中的有机物发生氧化反应，而是溶解于水中，当测定 COD 时，分析方法要求水样必须通过高温消解，过硫酸盐才与水中的一些有机物起作用，从而能将测定的 COD 值下降。这也可以解释为什么 10 度，与 40 度的反应温度结果是一样； 3 分钟的反应时间，与 60 分钟的反应时间其 COD 的测定结果也是一样的问题。为了证明我的想法，我让研究生做了一个实验，测定投加了过硫酸盐废水中的过硫酸盐的浓度，果然在 40 度以下，过硫酸盐在水中的降解速度非常慢，在短时间内，其浓度几乎不变！做一个简单的实验验证也是非常容易，用颜料配制有色度的废水，用常规的化学氧化剂是非常容易将废水氧化脱色的，如常用的氧化剂漂白水，臭氧等，脱色效果都非常好。但在常温条件下，投加过硫酸盐，色度几乎不变，这说明在色度较深的废水中，投加了过硫酸盐，色度没有脱除，又添加了新的化学药剂，当然，加热到 80 度以上，脱色就会变得很明显。认真思考，这项为达到新的废水 COD 值排放标准而开发的“新技术”，就像用三聚氰胺来提高原料奶的氮含量一样，不仅没有能将处理水的水质变好，反而有可能增加处理后水的毒性。虽然过硫酸盐在高温下能氧化水中的有机物，将它们氧化成二氧化碳及水等危害性相对较少的化合物，同时它本身也变为毒性较低的硫酸盐，但水排到环境中不可能温度超过 40 度，这样，水中原来存在的有机污染物仍然存在，现在又添加了过硫酸盐，低温下过硫酸盐并不能立即氧化这些有机物，二种污染物并没有发生像测定 COD 时的高温消化环境的毒性相互抵消的化学反应，故有可能产生了更大的环境风险。在环境化工领域存在这样的问题，在其它领域，也有可能存在类似的问题。开发一个新技术，不要以为达到了某个表征性指标就大功告成而沾沾自喜，一个真正的好技术，首先原理上要讲得通，且必须经得住反复的推敲，还要能经受得了时间的检验。; 7363 次阅读|33 个评论

若不做假，该有多好: 热度 49 Taylorwang 2014-5-10 09:35; 五一期间，我们一帮同事带上家属，组成一个小的车队，去深圳大鹏湾的海边南澳镇，在一个由小渔村建设的宾馆住下来。海边的小渔村，都将海边与公路分隔开来。差不多每个渔村，都修建一个路口，每个路口都建一个收费站，价格也基本统一，要想领略海边的风光，都必须交 13 元。若要想在海边更衣游泳，则又按几种规格收费，只提供更衣场所，及简单淡水冲洗的 5 元，提供一条毛巾，价格就涨到 15 元，真感叹他们的生意头脑，大自然的海边，围一圈就可以收费发财了。大鹏湾的海边沙滩，风景还真不错，五一节小长假期间，来的游览的人还真不少。在海边度假酒店的餐厅吃饭，我的同事，居然发现了这个渔村的酒店餐厅也有一套污水处理装置。这引起了我们这帮从事环保研究与教育的人极大的兴趣。这是一套大部分处理设施都建在地下的水处理装置，废水处理的工艺流程图、操作规程，甚至应急预案象模象样地都挂在墙上。看现场的处理设施，就可知道这还是一套麻雀虽小，五脏齐全的污水处理装置，有水处理药剂投加装置，有生化处理系统，有污泥脱水机。但问题是：这套污水处理系统，从安装到现在，有可能从来就没有正常运行过！这不仅仅是因为五一节期间，来海边的游客最多，污水量也应该最大，而这套污水处理系统却没有运行，从水泵，到风机，及加药系统没有一台机器运转；更因为一个通过投加药剂处理污水的装置，必然产生不少污泥，而污泥脱水系统还像新的一样，好像从来都没有运行过！图 1 涉嫌造假水处理工程的发现者估计当初这个海边的度假酒店要开张时，必须配备这套污水处理系统，且环保局还会要求，所有的指标必须达到最严的排放标准。这样，为了污水排放中的磷能达标，就必须添加化学沉淀剂投加系统，有化学药剂投加，就必须有污泥脱水机，为了景观，这些处理装置，又想当然地全部安装在地下。投化学药剂沉淀，投药量必须合适，否则难以达到较好的沉淀处理效果，另外，沉淀的絮体状况要观察，沉淀池中泥位高低也要观察，以确定污泥脱水机的运行周期。现在的这套处理装置，将这些要观察的设施全部安装在地下，且不设观察孔，不要说泥位，液位都难以观察，系统不能正常运行也就在所难免！一般污水处理站的好氧生化处理系统，都采用工作寿命比较长，电耗相对比较低的罗茨鼓风机，而这个污水站，则安装了一台价格相对比较便宜，工作寿命也比较短，但容易安装的普通空压机。我有一个怪怪的感觉，这个环保公司，做这套装置，就是给当地的环保部门看的；业主花钱建设这套处理系统，是为了拿到开业的许可证，也不想将来真的运行；而当地的环保部门，只按规定要求，必须做了这套水处理系统才发通行证，但并不管以后这套装置是不是能正常稳定运行。图 2 污水处理站房间内挂在墙上的工艺流程图及操作规程图 3 安装于地下的处理设施 1 图 4 安装于地下的废水处理设施 2 图 5 用于废水处理好氧曝气的空压机图 6 从未使用过的污泥脱水机图 7 餐厅旁边的小房子即污水处理站机房按照建设项目“三同时”的原则，在我国差不多产生污染的项目，都有相应配套的污染治理设施，否则不许投产。但在实际工作中，我们见到的许多类似“好高骛远”的处理设施不运转的现象比比皆是。业主单位浪费了大量的建设资金，环境工程公司骗得了一笔钱财，有可能滋生了想骗下一笔钱财的冲动；环保部门的个别无良官员，可能与环境工程公司相互勾结，捞到了一点好处；而环境并没有得到治理，有时因新建的项目引起周边环境污染加剧！对于这种农村地区的小型污水处理系统，必须充分考虑当地的工作人员的操作水平，以最简单的方式，消减大部分的污染负荷。若让我来设计，就是采用最简单的类似多级化粪池的厌氧处理，然后，采用接触氧化池的好氧处理，或利用农村土地较多的特征，使用人工湿地作进一步地处理排放。这样做，可能达不到目前国家规定的最严格的排放标准，但绝大部分的有机污染物已被处理脱除，更主要的是，工艺简单，工程投资少，系统容易操作，在确保运行的条件下，必将大幅度地削减废水的污染负荷。而不像现在这样，工艺复杂，虽然理论上能达到很高的处理要求，但实际上系统都无法正常运行。可以负责地讲，绝大部分的类似的“花架子”工程，都是做假的不能正常运行的工程！我国的环境局部有所改善，总体仍在恶化，不是我们没有好的标准，也不是没有合适的技术，而是没有能严格执行环保法规，处理设施弃之不用，存在大量偷排行为。一些人不懂装懂，只注重形式，不注意内容；而更多的人采用各种“变通”，损害公众利益，中饱个人的腰包，这就存在形形式式的造假现象。我们居住的“地球村”，环境容量是有限的，水污染物污染了各大江河湖泊。若排放到大气的污染物超过了大气环境容量的允许值，虽然个别的单位可以偷偷地做假，但排放的总量是不可能做假的，就产生能被所有人都能感觉到的越来越多的雾霾。要想解决环境问题，首先必须打假！若不做假，该有多好！; 14907 次阅读|102 个评论

促进发明专利推广应用的可行模式: 热度 9 Taylorwang 2014-4-2 08:25; 有了原创性的研究成果，申请发明专利，经过少则一年，多则 3-4 年的审核后，授予发明专利权，从而可以专享从申请之日起20 年的发明专利保护期。通过发明专利的保护，保护技术开发的发明人获得专享的收益，从而鼓励大家开展原创性的研究开发工作。从另一个意义上来讲，发明专利要求公开专利的核心技术，且也规定一定的保护期限，从长远考虑，且在一个人人守法的诚信社会来讲，专利申请并保护专利权的模式，应是能促进研究成果的推广与应用。如一些医学公司，发现并经多年的临床验证开发了新药物，必须首先申请新药的发明专利。听讲，在美国开发一个新药，平均花费的研发费用高达数亿美元。由于有专利的保护，这些医学研发公司，可以在专利保护期内，独家生产，并高价销售发明的专利新药。其它没有专利权的医学公司，其实也没有闲着，看到人家的新的医药专利，也会做相关的跟踪研究，并非常清楚地了解其专利的保护期限，某些快要到期的专利药物，一些相关工厂的生产设施已安装调试完成，甚至一些成品药也已生产出来，就等专利到期后，立即投放市场，从而导致专利到期后药品的售价急剧下降。这样，原来的专利研究成果也因专利到期后得到更大规模地推广应用。科学网上有博友发文，认为发明专利有可能阻碍了科技成果的推广，在专利保护期内，似乎有这种现象，但正因为专利保护期是固定的，从更长的时间尺度上看，由于发明专利要求的技术细节公开，它仍是有利于技术成果的推广与应用的。这里不谈那些有了新发现，就像发表科技论文一样申请的实用性很差的发明专利。一个有实用性的发明专利，从发现一个新的技术与方法的理论原理、小试，到中试，生产性规模的大试，直到正式成熟的工业化生产技术，往往也需要多年的不断研究开发。申请了发明专利，其它的研究人员，也可以利用专利所提供的方法，从事非赢利性的研究开发活动。作为新技术的首发人员，实际上只拥有大约十年的专利技术独享使用期，以补偿其前期的首创性的开发费用，奖励开发出新技术的贡献也是应该的。当然，为加速发明专利技术的推广与应用，也还可以采用其它的手段，来加速推广新技术的应用，既能适当保护专利拥有者的权益，也能让其它参与的相关方获得收益，从而达到多方共赢的结果。以我们 2005 年申请的发明专利“化学氧化 - 曝气生物滤池联合水处理方法”（ ZL2005 1 0035132.9 ）为例，这个技术从 2003 年开始研究开发， 2005 年申请发明专利， 2008 年获得专利授权，到目前为止已有 10 年之久。 2 年前，利用这项专利技术，我们在纺织印染行业建设投产了日处理 5000 吨的废水深度处理系统，该装置稳定达标运行了近 2 年，具有出水水质好，操作容易等优点。这个技术直到今年，由于国家环保排放标准的不断提高，环保执法力度的不断加强，才得到一些大企业的接受和认可。他们决定用这个专利技术来改造现有的废水处理厂。在广东的一家大型纺织公司——溢达公司的工厂现场，我们利用这项技术，由他们提供一定的科研经费，从 2007 年开始，进行了印染废水的小试，中试，及日处理 5000 吨的生产性试验。这次，公司决定将公司的所有废水，全部通过新建一座日处理 3 万吨的深度处理系统，以保证达到明年即将实施的国家更严的排放标准。由于一直与他们合作实验，公司对我们的这项专利技术是非常了解的，他们与我商量，决定采购我们的专利使用权，然后采用工程招标的方式，建设新的废水深度处理工程。我想到这个专利技术的日益成熟，与溢达公司的大力支持是分不开的，但作为法律上的一次性专利使用费，价格报得太低学校方面也不能通过，故报了五万元的专利使用费。公司很爽快地接受了这个报价，并签定了专利权使用许可协议。这样，所有的参加投标的 10 多家环保公司，都可以在投标时使用这个专利技术，在溢达公司建设这套废水的深度处理系统。我的一些朋友或同事，都觉得我这个报价太低了，应该在这个紧要关头狠狠地“咬”一口。我可不这样认为，维持相互良好的合作关系，加速这项技术的推广应用，比多获得一点专利转让费更重要。我们拿了这个前期的一次性专利转让费，我们还能尽量争取参与到工程项目中，这才是重中之重！广州另一家大型纺织印染企业采用了另外一种形式，他们决定由我们提供一套日处理 4 万吨废水深度处理工程的设计，调试等工程技术包，他们要求在正常的工程设计费中，就包含了这项专利技术，然后，再利用我们的工程设计，进行工程招标。协议规定，前期只给我们工程设计费，我们也可以参加工程投标，若我们中标，后期的调试等费用就不必再另外支付；若我们没有中标，我们还要继续参与后续的施工监理与工程调试，并承担相应的工艺责任，也继续支付相关的费用。通过这种方法，既能成功地推广和应用我们的专利技术，又能按大工程的招投标的通用做法，通过多家公司的公平竞争，来完成含有专利技术的大型工程项目。发明专利的推广应用，是发挥发明专利技术的经济效益与社会效益的重要一环，合理降低它的经济门槛，争取多赢的合作模式，应是促进发明专利应用推广的好模式！; 8744 次阅读|21 个评论

做科技评审专家的额外收益: 热度 19 Taylorwang 2014-3-10 11:17; 现在一些课题的验收、环境影响评价项目的审核、清洁生产企业的验收、科技成果的鉴定评审等等都需要请专家参加评审会。大部分项目的评审，往往半天就可以完成，正常的专家费数百元至数千元不等。对于绝大部分专家来讲，做评审工作，也不很在乎专家费，专家费的多少，并不影响项目评审结果。有不少专家就明确讲，若只是从赚钱的角度讲，将做专家的时间用来做其它更能赚钱的事，应能赚更多的钱。给专家费的信封，几乎没有看到有专家当场打开数钱的。对于我来讲，我更看重的是做专家的其它收益。有些人认为：搞科研的人，就应该整天呆在实验室或研究室，钻研学术问题。我并不这样认为，我觉得，除了一些基础理论的研究，很多研究都必须与外界交流来获取灵感。参加国内外的真正的学术会议，查阅国内外文献，了解同行们的研究进展，这是与外界交流的一种方法，这对基础研究比较重要。而走出象牙塔，到外面做科技项目评审专家，对应用研究来讲，更是一种很好的与外界交流的方式。通过做专家，可以了解实际工业真正行业状况，其真正的技术水平，有什么技术需求，同时还可以为开发的技术，找到可以应用的市场。找我做专家的机会是相当多的，我将学校的教学工作设定为最重要的工作，有其它时间时，还是尽量选择参加。因最近太忙了，我推掉了下周二与周三连续二天的四个项目的评审。在做了那么多次的专家中，我觉得额外收获最大的是二年前到广州市最大的纺织印染企业做的一次专家。那次是做清洁生产验收评审，该企业确实做得不错，验收顺利通过。在与企业交流过程中，企业希望寻找更好的废水处理技术，以满足将来国家越来越严格的排放标准的需要。我们手上就有研究开发了十年，希望在企业推广应用的废水深度处理技术。厂里的工程部负责人也有技术背景，很快就了解了我们的工艺原理，并希望与我们合作。这样，我们就联合申请广东省的科技计划项目。虽然我们的申请没有得到省科委的资助，但企业仍要开展这项研究，很快我们做了一套中试系统，每天处理 25 吨的印染废水，并由企业支付 50 万元的中试费用。在中试过程中，我们全力以赴，中试装置不仅要满足工艺的要求，还要求有良好的外观，且要有便于检查考核的参观通道。在中试过程中，大家合作良好，取得了令人满意的中试实验结果。在这个过程中，我们了解到，公司原来的董事长，现在的大股东，是我们学校的校友，对母校的建设很热心，近年来，给学校捐助达数千万元。我们就组织由双方的领导出面，建立了我们学院与企业的产学研基地。对于印染企业，废水排放的环保新标准即将实施，工厂的提标改造工作提上议事日程。由于我们的中试装置的稳定处理结果，再加上近一年的良好的合作关系，公司决定 4 万吨的废水深度处理工程，采用我们的专利技术“臭氧 - 曝气生物滤池处理工艺”，由我们提供工艺与工程设计、工程监理及生产调试的全部工艺技术包。这是我们研究开发的新技术到目前为止拿到的废水处理量最大的处理工程，是从每天处理数千吨废水的工程应用，向数万吨处理工程应用的一个重要里程碑。这是我自认为做得最漂亮的一次专家了。话讲回来，作为搞应用研究为主的研究人员，了解市场需求，在可能的情况下推广和应用自己开发的技术也是研究开发过程中非常重要的一环。有时，即使不能推广应用自己开发的新技术，介绍国内外最新的技术动态给企业，帮助企业技术升级，也是一件快乐的事。俗话说“机会总是落在有准备的人身上”，若有可能，就让我们都能做“有准备的”专家吧！; 10346 次阅读|50 个评论

搞科研有时就是干“民工”的活: 热度 39 Taylorwang 2014-1-27 09:01; 注：图片来自网络，作者不详，致谢！对于不少外行人来讲，搞科研，搞研究开发，一定是端坐在高级仪器或电脑面前，屏幕上或仪表屏上的指示灯不停地闪烁，时而若有所思，时而敲打键盘发出各种指令。搞化学研究的就是一大堆烧杯试管，科学家就象魔术师一样，在科学家的手中，这些化学物品能不断地变换颜色。可能一些理论研究也真是这样，但一些有应用背景的研究与调查，则就不是那么回事了，有时所谓的研究调查，或开发应用研究，就是在干“民工”的活。记得二十多年前，还在读研究生时，那时广州市区的一些河涌已开始呈现被污染的状况，学校接到了一个污染源调查的项目。老师通知我们参加这个研究项目，我们大家都很高兴，终于可以真刀实枪地做事了。我们被分配的任务就是取水样，并分析这些水样中的各项水质指标。首先将被污染的河涌地区的地图拿来，在地图上确定取水样的大致位置。然后，给我们几个研究生，找来了可以下水的渔民服，按照地图上的大致位置，到已被污染的黑臭河涌中取水样。那渔民服是橡胶做的，从脚一直拉到胸口以上的服装。由于密封不透水，人体蒸发的水汽，都能在渔民服的内部凝结成冷凝水。穿着那个服装在河水中取水样，在水中走路也不容易，体力消耗也相当大。干这种科研取样，就好像在做渔民，且还是在臭水沟里做渔民。一天下来非常劳累，我们也得到了现在都难以忘记的奖赏，晚上大吃一顿。广东特色菜，香芋扣肉的肉特别多，且份量也足，那可能是来广州吃肉最多的一次了。近年来，我们一直进行臭氧化学氧化处理废水的应用研究。为了提高臭氧对废水的氧化效率，降低臭氧的使用量，从而减少废水的处理成本，开发研究臭氧氧化催化剂是技术关键之一。为了减少催化剂的生产成本，延长催化剂的使用寿命，我们没有使用在常规的活性炭、分子筛或多孔瓷球上负载有活性催化组分，而是探索在制作陶粒时，在陶土中混入催化活性组分，从而烧结出有臭氧催化功能的陶粒。做这个应用开发研究，首先要用不同的原料配比制作生产陶粒的陶坯。我的研究生问我怎么做，我问他们小时候玩过泥巴没有？不像我们在农村长大的，居然没有玩过泥巴，那好，我就带大家玩泥巴。用手来将这些混有催化组分的陶土，搓成小泥球。我带头玩泥巴，我们实验室的其它研究生，差不多有十位研究生一起玩起了泥巴，很快小试的泥球样品就做好了。通过高温烧结，小试的结果表明，用手搓出的小泥球制成的特种陶粒，真有不错的臭氧催化氧化效果。小试后，还要准备更多的样品做进一步的筛选实验及中试。下一步的试验，总不能仍是用手来搓泥球，我们就考虑加工或采购一套可以制作小泥球的设备。通过网上寻找，还真的找到了小型制球机，一台数千元，也不算贵，因为加工一台类似的机器，有可能比直接购买更贵，且加工周期也比较长，故毫不犹豫立即采购这台设备。一周左右时间设备就运到了实验室，开箱通电，空机试车，看样子设备运转状况良好，且机器结构也不复杂，如何操作一目了然。我简单交待一下，就忙做其它的事了。过了几天，我问研究生，用那台设备做出的陶粒情况如何？他们回答：那机器试用了一次，不好用，泥巴容易粘在转筒上。我问他们，做面饼时，若面粉容易粘在桌面或手上，如何处理。他们好像也不是很清楚，我讲就是涂油，在桌面或手上涂了油，面粉就不粘了，这可是一般的生活常识！我叫他们立即去买一点油回来，然后跟他们一起去试这台小型制球机。在转筒上涂了油后，它就再也不沾泥巴了，很快就制出了我们所要的小泥球，制作效率也比我们用手搓泥球要高效了许多。通过进一步的实验，证明了所制作的催化陶粒的应用性能。再次查阅文献，发现从来没有人搞过类似的产品，立即着手申请发明专利。然后再收集实验数据，在专利申请接收后，就可以撰写研究论文了。当前碰到一个很好的机会，政府对环境保护加大监管与投资力度，许多工业废水处理厂需要提标改造，故废水的高级氧化处理技术的应用也越来越多，我们新研发的具有臭氧氧化催化作用的陶粒，能显著提高臭氧对废水中有机物的氧化能力，同时具有价格低廉的优势，很快就拿到应用订单，并投入大规模地工业化生产。这个研究成果，有发明专利申请，有论文发表，更有大规模地工程化应用，但开始的研究工作，是用手来搓泥球开始的。所以，有时应用性的研究开发，就好像干“民工”的活！; 11020 次阅读|86 个评论

P A M A M在造纸废水处理中的有效应用: PAMAM1224 2013-7-23 10:06; 使用聚酰胺 - 胺（ P A M A M ）树形分子对造纸厂产生的废水进行絮凝处理，结果表明， PA M A M 树形分子对造纸废水具有优异的絮凝效果，在 p H 值 3.0 左右， PAM AM 在 50m g/L 的条件下 S S 和 C OD C r 去除率可分别达到 91% 和 89.4% 。高性价比树枝状分子材料专业制造商—威海晨源化工新材料有限公司整理自《聚酰胺 - 胺树形分子在造纸废水处理中的应用研究》申毅张光华朱雪丹（教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室，陕西科技大学，西安 710021 ） Email:cymajunqiang@whcyd.com; 190 次阅读|0 个评论

现场二次中试研究，折腾了三年才拿下的工程项目: 热度 9 Taylorwang 2013-1-24 13:18; 到目前为止为了一个项目做了二次大规模的中试，时间延续达近三年之久。虽然这事已经过去，回忆起来就好象一部电视连续剧，有成功的喜悦，有希望落空的失望，有作为旁观者的幸灾乐祸，有柳暗花明的惊喜。在废水处理中，垃圾渗滤液的处理应属于最难处理的废水之一。它具有以下特征：污染物浓度高，毒性大，色度深，含大量不可生物降解的有机物。为解决寻找处理废水中不可生物降解的有机物经济实用的方法，我们开发了“化学氧化 - 曝气生物滤池”深度处理工艺，并成功地应用于江门的垃圾填埋场处理垃圾渗滤液，利用项目中试的数据，我们写了科技论文发表在《中国给水排水》杂志上。杭州天子岭垃圾填埋场原有垃圾渗滤液处理系统每天处理 1000 吨，处理后出水的 COD 要求小于 1000mg/L ，达到 1997 年国家规定的垃圾渗滤液处理出水的三级排放标准。由于近年来垃圾填埋量的不断增加，原有的处理能力与处理效果都达不到新的要求，故要新建一座每天处理 1500 吨的垃圾渗滤液处理设施，且处理要求达到一级排放标准，即 COD 小于 100mg/L 的要求。该项目拟采用 EPC 的方式建设，按一吨垃圾渗滤液 15 万投资额计，项目的总投资高达 2 亿元以上。那时国内通用的要达到比较高的排放标准的垃圾渗滤液处理方法都是采用反渗透膜法（ RO ），由于这是具有标志性的大工程，真正使用过 RO ，研究过 RO 的人都知道， RO 的淡水出水水质很好，但 RO 的浓水如何处置一直是一个难题，一般采用将 RO 的浓水运送到城市污水处理厂进一步处理，或宣称将其回灌到垃圾填埋场，实际上行偷排的沟当。关于 RO 膜法用于垃圾渗滤液的处理，我写过一篇博文 “皇帝的新衣” 对 RO 膜法进行了讨论和批判。另外，用 RO 法投资也确实偏高。杭州一个大型设计院的工程师读到我们发表在《中国给水排水》的文章，就按文章中提供的联系方式给我打电话，问我们文章的内容是不是真的。我告诉他内容当然是真的，不仅中试我们完成了，我们还将工程项目做好了，项目规模每天处理 200 吨，稳定达到当时国家规定的一级排放标准。他也告诉我，杭州也准备上一套每天处理 1500 吨垃圾渗滤液的处理项目，且项目是采用 EPC 的形式，若能用我们的技术，处理达到一级标准，投资运行费用又比较省，他们还是很有竞争力拿到这个项目的，但要来现场看一看我们做的工程项目，我表示欢迎。很快，设计院的院长，总工，副院长及主管工程师一行四人，从杭州飞来广州，我亲自开车去机场迎接，然后从机场直接去江门的垃圾渗滤液处理现场。江门垃圾填埋场的李总也是搞技术出身，且管理很到位，将垃圾填埋场及垃圾渗滤液处理设施管理得井井有条，渗滤液处理出水很漂亮。设计院方面详细询问了一些运行参数，处理费用，处理效果得到比较满意的答案。但这个项目太大了，希望拿到这个项目的人也非常多，设计院方面组织了一次专家评审会，评审会不能完全否定我们的方法，也提出膜法的浓水也没办法解决，用我们的方法，属于使用一种全新的方法，专家们要求，虽然在江门的垃圾渗滤液处理获得成功，但在天子岭垃圾填埋场不一定能成功，故专家们建议采用现场中试验证过的处理工艺。这样我们就有了第一次在现场中试的机会。我们与设计院的框架协议是：按我们的要求加工一套每天处理 30 吨的中试系统。由于将垃圾渗滤液从 COD 几万处理到一千以下，国内许多工艺都可以做到，故这次中试就不做前处理，中试的进水采用当时已有处理系统的出水， COD 小于 1000mg/L ，氨氮小于 500 mg/L 。设计院方面负责钢构件的加工，我们负责提供曝气生物滤池（ BAF ）中的填料，计量泵（十多台）及安装调试工作。中试期间的运行费用也由设计院提供。为了降低氨氮，在进我们的深度处理系统“芬顿氧化 -BAF ”前，安装武汉一家公司的专业脱除氨氮的吹脱系统，大家约定好，项目拿到后，再按中试各方的贡献承担相应的工程项目部分。开展中试，因为存在一些利益的博弈，中试安装与调试刚开始也不算很顺利，后来协调各方面的关系，总算在要求的 3 个月内，完成系统的安装，调试，及稳定处理达标的效果。设计院再次组织专家评审会，并请院士担任专家组组长，结论是：从中试的结果来看，新工艺的深度处理技术可行。就这样，从设计院人员去看江门的垃圾渗滤液处理系统，到中试完成并达到 1997 年的一级排放标准，花了差不多大半年时间。评审会也开完了，那套中试系统就停止运行，再等 2 个月没有消息后，我与设计院讨论如何处理中试装置的事宜。设计院也知道学校经费少，做这个中试已花了不少钱，最后决定四个 BAF 柱全部给我们，作为一些补偿，另外我们只要将 BAF 封好口，就可以整个连同 BAF 柱中的填料一起运走，也便于运输操作。将这些 BAF 柱全部运回广州，不仅运费高，广州的储存费用也高，故我们将 4 个 BAF 柱全部运往江西，将它们存放在我们的填料供应商的工厂。就在准备招投标时，国家 2008 年新的垃圾渗滤液新标准进入实施阶段，在新的标准中，除对出水要求 COD 小于 100mg/L 外，还要求总氮（ TN ）小于 40 mg/L 的要求。当时，我的感觉 COD 应是没有问题了，但 TN 小于 40mg/L ，我们没有做过，心中也没有底。由于垃圾渗滤液的进水氨氮高达 2000 mg/L ，在处理过程中，不少氨氮转化为硝态氮，采用一般的生化处理工艺，出水的总氮高达 500-600 mg/L ，而要将其降低到 40 mg/L 以下，确实是一种挑战。通过第一次中试，我也了解了“氨吹脱技术”。我觉得氨吹脱在垃圾渗滤液处理过程中是没有前途的。因为总体上“氨吹脱”操作麻烦，处理费用高，要加碱，要升温，且还存在污染物转移，即将水的氨氮，转移到大气中。若将大气中的氨氮再用酸吸收，将氨盐蒸发结晶，其运行费用也极其高昂。这也是为什么以前建的垃圾渗滤液处理系统，往往都有氨吹脱塔，但我没有看到一个吹脱塔在使用的原因。有人提出用膜生物反应器（ MBR ）工艺，当时也觉得前段处理用 MBR ，可以将常规的预处理出水的 TN ，从 600mg/L ，降到 100-200 mg/L 。但大部分提供 MBR 的公司都不愿意做现场中试。就这样，这事就又往后拖了，差不多我过 1-2 周，就打个电话到设计院，跟踪了解这个项目的进展情况，有时重大的事件，我就飞往杭州，这近三年的时间，我飞往杭州的次数自己都没有统计多少次，至少五十次以上，有时早上飞到杭州，晚上又飞回广州。后来，就是业主又希望能到现场做中试，使中试的出水结果必须达到 2008 年新的渗滤液排放标准。设计院方面也受到各方面的影响，要采用的工艺路线不断的变更。前处理从采用氨吹脱，到不使用氨吹脱，前生化处理采用常规的厌氧 - 好氧处理方法，后改为采用 MBR ，最后接收了公司主管部门的高层介绍的，由日本一个教授发明的所谓“土壤菌”法。但在深度处理这一块，设计院知道 RO 存在浓水的致命缺陷，坚持使用我们的“芬顿 -BAF ”处理工艺。由于杭州要创建“全国卫生模范城市”时间节点的要求，这个投资数亿的垃圾渗滤液处理项目又要启动了。设计院与我商量，前段用“土壤菌”法，后段用我们的“芬顿 -BAF ”再做一次中试。这次的进水就采用垃圾填埋场的原水。由于我们的 BAF 柱在江西，且处于封装状态，又有第一次到天子岭现场的中试经验，中试装置安装速度还是比较快的，中试规模仍是每天处理 30 吨垃圾渗滤液。从设备安装，到中试出水达标，这次用了 3 个多月，主要原因是日本的“土壤菌”，的菌种都必须从国外运过来，且前段的生化培养时间较长引起的。通过实验，这国外的前处理系统，还是有其优点的，它能耗低，处理系统没有厌氧的臭味，出水的 TN 能稳定在 100-200mg/L ，出水的 COD 也能稳定在 800 mg/L 左右。在中试的过程中，除我们外还有其它五个单位（或联合体）参加中试，坚持到最后，只留下了我们和另外一个单位。故总有人开玩笑讲，天子岭就是“伤心岭”，很少有去做中试而成功拿到项目的。由于政府项目有时就是拖着，一旦决定要做了，时间要求又非常急，在我们中试还没有完全达标时，就进入了项目的招投标程序。我们也与设计院以联合体的形式，参加投标。由于我们是全新的系统，前段处理工序采用国外的新方法，后面是我们的新方法，又没有中试成功的报导，故在评标的过程中，国内某最大的市政院用 RO 双膜法，以评分第一名的成绩中标了。还来不及庆祝，很快被举报，其投标书中达到 2008 年新标准的业绩造假，中标作废，这样，评分第二名的另一个某大学的环境工程公司就中标了。但中标后不久，也被举报业绩造假，不得不宣布其“中标”作废。这时，我们的中试系统已完全达到 2008 年国家新的排放标准，不仅 COD 稳定达标， TN 也能达标，有时 TN 低于 10 mg/L ，远远低于新标准，甚至达到出水排入环境敏感区的标准。这时，有人举报我们中试做假。市领导就要求我们做中试的人员，全部撤出，由业主运行我们的中试系统看能否稳定达标，以证明我们中试是否做假。我们花了一天左右的时间，对业主的员工进行培训，然后，现场的中试人员全部退出，由业主运行。在业主试运行的半个月期间，中试系统稳定达到排放标准，由此确认中试没有造假。这个投资总额达 2 亿以上的 EPC 项目，引来国内众多大的环保公司，研究设计院的惨烈竞争，两家国内有影响的大研究设计院与公司先后宣布中标，后又被证明业绩造假而废标，且有官员在此过程中因经济问题下了马。若真的将这个 2 亿元的大单落到某一家的口袋，如何平息其它参与这场竞争的公司不满情絮？这也真考验领导的智慧。最终结果是：谁也不想拿这个 2 亿的 EPC 项目，将大项目拆散，以平息众怒。杭州的设计院只做这个项目的工程设计，能拿的费用从 2 亿的 EPC 工程，变成了几百万设计费的工程设计，工程设计好后，再分别将土建，前段工艺设备，后段工艺设备，通用工程设备等分别发包。设计院诉苦：这设计费都不能补偿前期花费的费用。设计工程后面的深度处理工艺采用我们的专利技术，故给我们大学 36 万专利费。虽然我们知道这 36 万也是补偿不了我们二次参加中试的代价，但想一想，那些什么都没有拿到的大公司或设计院，他们花的代价更大，据说带业主出国考察都做了，也没能拿到这个项目，我们有这 36 万的补偿非常好了。在后来的招标过程中，我们也参加了投标反消化 - 消化 BAF 的内部组件，因我们的技术文件做得好，且我们有这方面的操作经验，评标又让我们中标了，标的近 800 万，且合同中要求我们对项目的最终出水达标负责。这样，这个项目我们做了二次中试，花了近三年时间，终于咬到了一部分工程，既推广了我们的深度处理技术，在经济上也有不小的收获。 2008 年开始接触， 2009 年初第一次中试， 2010 年第二次中试， 2011 年初开始施工， 2011 年完工，项目出水达标率达 100% ， 2012 年通过国家环保部组织的项目验收。这个项目完成后，已没有人再怀疑我们的新技术能否应用于大工程，虽然仍有人讲我们的工艺操作可能麻烦，也有污泥需要进一步处置等无关痛痒的问题。在实施这个项目的过程中，我们又培养毕业了二名研究生，发表国内核心期刊论文数篇，其中感觉最亮的成果：使用 BAF ，采用反消化 - 消化工艺，脱除渗滤液中的 TN ，该成果写的论文又发表到 SCI 杂志（ Combined processes of two-stage Fenton-biological anaerobic filter – biological aerated filter for advanced treatment of landfill leachate . Waste Management. 2012, 32:2401-2405 ）。该项目从开始谈，到目前已有 4 年多了，过程曲折起伏，因为篇幅的限制，许多细节就不写了，有些事也不便于写，现在想想，真可以拍一部“狗血”的电视连续剧。总控制室; 11070 次阅读|29 个评论

在新领域应用新技术就相当于“第一个吃螃蟹”: 热度 18 Taylorwang 2013-1-9 09:16; 理论研究的机遇大部分靠是研究者的灵感，在新领域应用开发新技术就相当于“第一个吃螃蟹”，要有勇气，更要靠机遇。我们开发的化工仓储码头废水处理系统的成功应用，很大程度上取决于机遇。广东海事局调查了解得比较清楚，广东的沿海港口有不少从事化工品装卸与仓储，按环境保护要求，都必须建设废水处理系统才能投入运行，但由于化学品仓储的品种种类多，变化频繁，水质水量波动较大，故这些废水处理系统基本上都没办法正常运转，成为聋子的耳朵——摆设，往往只具有废水收集功能，收集好的废水，再用车运往在资质的处理机构进行处理，吨水处理成本高达每吨水 600-10000 元。进一步了解就会知道，这些港口码头，往往都是交通部比较大的航道设计研究院设计，他们的设计强项是航道设计及水工工程，而关于废水处理这一块，不是他们的研究和设计重点，他们往往就照搬生活污水处理的那一套，将其缩小了放在码头，作为化学品仓储废水的处理系统，这些原来适用于处理生活污水的系统，不能处理变化多端的化学品仓储码头的废水也是情理之中的。所以 2007 年广东海事局与我们达成了一项合作开发协议，开发化工仓储码头废水的处理系统，以解决化学品仓储码头废水处理的难题。我们拿到海事局的开发经费后，在离广州最近的南沙港的一个化学品仓储码头，设计安装了一套小型中试处理系统，通过二届研究生的试验，失败，调整改进，再失败，再改进，基本摸清了化学仓储码头废水的变化范围，设计强化了处理系统的抗冲击负荷能力，最后开发出一套中试装置可用于处理化学仓储码头的废水，中试装置稳定运行半年，能做到稳定达标排放。由于中试装置就在一个化工仓储码头粤海公司内进行的，公司的负责人我们也比较熟，他也了解我们的中试结果，但就是不愿意用我们的技术改造他们的不能运行的处理系统，宁可花大价钱给所谓的专业公司来处理，理由很简单，国内当时还没有一家化学品码头废水处理装置能真正地稳定运行，中试是个小装置，若真的做了大工程，可能也就不行了。我们的机遇是中央台视台的一次“曝光”。广东一家有资质处理这种危险化学品废水的公司，该公司收了中山的一家大型印染厂污泥的处置费用，将收到的污泥，不仅没有送回工厂处理，而是偷偷地将污泥直接排到珠江，这是非常恶劣的环境污染事件。而粤海公司的这个化学品码头，是全国主要的进口硫醇集散地。硫醇是一种极臭的化学品，主要用于煤气的“加香”，煤气本身无味，为了让煤气泄漏时人们能知道有煤气漏了，其在煤气中的投加量极少，但气味极强。该码头原来硫醇的废水也由这家有资质的公司处理，但在运输这个废水时，因水极臭，很容易引起周围居民的投拆，这个有资质的公司不敢再收这种化学品废水进行处理了，他们声称：目前受中央台“曝光”的影响，公司必须小心翼翼，若处理这个废水，再有人投诉，将其“资质证书”吊销了，就得不偿失了，即使码头方面愿意支付每吨废水处置费用 6000 元，这个公司都不干。我们的中试装置就在码头，我们将他们的硫醇废水通过臭氧系统氧化脱臭，发现用臭氧对硫醇的脱臭效果极好。故我们提出给他们做一套专门用于硫醇废水的臭氧脱臭系统，报价只有 10 万多元。他们也是实在没有办法，就同意了。工业化臭氧氧化硫醇脱臭装置建好后，很快就将其极臭的硫醇废水处理完毕，很臭的硫醇废水，经臭氧氧化处理后，废水散发出淡淡有点甜的“酱香型”的酒香，吨水处理的电耗只要 5 元钱。由于第一次使用臭氧氧化硫醇废水，我们也因这项工程，申请了一项国内发明专利并获得了授权。公司的总经理很高兴，感觉我们的工程装置还行，终于同意让我们上一套工业化的综合码头废水处理系统，处理他们码头的所有化工仓储废水，他的想法就是：我们已解决了他们一个大难题，这个工业化的处理系统， 100 万左右，即使不成功，已解决的硫醇废水也值。故我们终于有了第一个改造码头全套处理化学仓储废水的工程项目的机会。由于是我们搞的第一个码头工程，在合同上我们还是比较保守的，出水的 COD 保证值只是小于 300mg/L ，处理后的水可以达到城市污水处理厂的接纳标准。工程建成实际运行后，出水的 COD 值一直低于 60 mg/L ，出水水质很好，工厂没有将出水排入下水道，而是全部回用到工厂消防系统及绿化的补充水。公司总经理也非常高兴，见人都夸这个工程只用了半年就收回了投资成本，且废水处理装置也成为带客户参观的必去景点，我们也成为好朋友。在粤海码头的项目做好后，珠海的一个化工仓储码头知道后，来粤海码头参观，粤海的总经理热情地推荐我们的工艺，肯定了我们的处理技术及处理效果，很快珠海的恒基达鑫公司就与我们签订了合作协议。这次我们合作协议的处理出水标准就按 COD 小于 60mg/L 签订。后来，该公司在江苏扬州仪征的化工仓储码头，也是请我们去做，都取得了极好的处理效果。另外一个值得一提的码头项目是东莞的一家化学品油料仓储码头。码头的老板是东莞本地人，也是一个能人，不仅做化学品仓储码头，还涉足酒店业，房地产等行业，并拥有一支球队。由于搞房地产等，也就会做污水处理设施，他们的化学品仓储码头的废水处理系统，就由他们自己的工程公司设计并施工。我做环境安全风险评估专家时，看过他们当时的处理系统，建筑外形挺漂亮，但就是不能运行，处于闲置状态。我问了现场的经理，他告诉我，废水处理设施建好后，培养微生物，运行，驯化就花一个多月，有时运行不到一周，就因进了某种化学品的废水，系统就崩溃了；不死心，再培养一次，又崩溃了，三次后，就没有人再有信心来搞它了。我告诉他，我们可以做。他并不相信，并讲老板甚至讲过：港口码头的废水看来是搞不好的，老板自己也没有见过能搞好的，谁能搞好了，就可能得“诺贝尔奖”。因为这个化学品仓储码头就在老板的家乡附近，有一次码头的废水排入附近的河沟中引起大量的鱼死亡，虽然当地的环保部门没有找上门来，但家乡群众的背后骂声，老板也感到了一点社会压力，通过手下的经理约我见面。我就开车去他们公司的总部。谈了一会儿，他手下的一个专门搞工程的负责人问我一个问题：为什么他们设计的废水处理系统不行，关键问题是什么。我非常诚实地回答：他们的工艺采用先厌氧后好氧的处理方法，这是常规的生活及工业废水处理方法，一般有机物浓度高，先用厌氧处理，后然用好氧作进一步的深度处理是合理的。厌氧的优点是可以处理高浓度的废水，但其缺点也是非常明显的，即抗冲击负荷的能力很差，对废水变化的适应能力也差，这样当废水的水质发生较大的变化时，厌氧处理系统首先崩溃，后面的好氧处理系统也就跟着崩溃了。我这样一讲，他就回答：讲得好象有道理，请我吃饭，并很快决定，由我们改造他现有的港口码头废水处理系统，合同的惩罚条款也是非常详细的。 2012 年 3 月开始改造，前段时间，我去他们码头约了他们现场的经理，经理对我非常客气，请我吃饭，并讲废水处理系统经改造后，已经历了 3-4 次化学品的重大冲击，每次都安全渡过危险，处理效果非常好，并又重提老板讲的“诺贝尔奖”的笑话，我讲那“ NB 奖”那么好拿，就不会那么牛皮烘烘了。前 2 天我的助手告诉我，该公司的工程尾款已汇到账户。我想只要我们将工程做得让对方没有任何借口不给钱，或不给钱他们自己都不好意思，尾款就不成问题了。第一个吃螃蟹的人不容易，做某一领域的第一个工程也是不容易的，不仅不容易拿到这种项目，做工程的过程中也存在许多未知的风险。要拿到这种项目，机遇是非常重要因素。这个“吃螃蟹的人”，不仅是我们做这个第一个工程的人，第一个接收这种新技术的人，也是“第一个吃螃蟹的人”，我时常对他们也深怀感恩之心。目前我们的港口化学品仓储废水处理系统，已成为广东省海事局指定的可稳定达标的处理设施，已完成的港口工程项目，全部能稳定达标运行。; 9920 次阅读|44 个评论

科技开发与诚信: 热度 21 Taylorwang 2012-12-23 10:07; 2007 年 9 月，深圳沙井一台资的电路板企业管理人员打电话给我，看了我们的废水处理文章，知道我们能深度处理工业废水，他们每天有 3500 吨的电路板废水，经处理后，出水的 COD 在 100 – 120 mg/L 之间，不能稳定达到小于 80 mg/L 排放标准，问我们有没有什么好的处理方法。他们目前采用的方法是在最后沉淀池中投加活性炭及出水口投加氯酸钠，依靠活性碳的吸附与氯酸盐的强氧化作用，让 COD 达标，增加的吨水处理成本高达 2-3 元。当时公司采取的策略是与当地环保部门搞好关系，定期送礼请客吃饭，环保部门要来检查时，有人通知一下，他们就开始投加活性炭与氯酸盐，若环保部门不来检查，就可以省了这药剂的处理费用了。我想这个低浓度的有机废水，最适宜采用曝气生物滤池（ BAF ）处理了，且处理成本很低，我就回答“可能有，吨水处理成本只要 2 角钱”。第二天那经理就赶到我们学校与我详谈，我要求送水样到我们实验室。水样送来后，放在实验室的 BAF 试验的反应柱中，通过一天的好氧处理闷曝， COD 就降了差不多一半，说明此废水是可以生化的。然后，公司的经理安排他们公司的副总经理看了我们搞的一个废水处理工程，说明我们具备做工程的能力。一个月后合同就确定下来，合同额近二百万，由我们总承包。这是我们做的第一个合同额超过 100 万的大工程，同时这项目也是全国首例采用 BAF 工艺处理电路板厂废水的工程。项目实施要求速度很快，且场地有限，我们就采用了全钢结构的 BAF ，整个工程不到 2 个月就全部完成了。该工程工艺上取得成功，将很多人认为不可能通过生化处理的电路板厂的最终出水，通过ＢＡＦ处理成功脱除５０ % 的ＣＯＤ而稳定达标排放，处理成本只有使用原来氯酸钠氧化与活性碳吸附法的十分之一。项目验收后，处理效果很好，台资企业很快按合同，将合同款支付了 95% 到学校。差不多一年后，还有 5% 的保质金尾款，企业的经理打电话给我，讲请我去看一看我们做的装置，这尾款该不该给。由于与我们合作的施工队偷工减料，使用了防腐性能差的涂料，而我们在工程监理过程中也缺乏经验，使曝气生物滤池的钢结构内部腐蚀严重。要重新做防腐处理，必须将系统拆开进行大修，费用高昂，维修的花费肯定大于５ % 的一年质保金。从使用的时间上来讲，建设的曝气生物滤池系统运行了差不多一年时间，厂方因使用新设备，也节省了大量金钱，而设备的保修期就是一年，从合同上来讲，虽然处理装置内部锈蚀严重，但处理效果仍达到设计与合同的要求，有扯皮的余地。我们原来合作的施工队，包工头还是我的老乡，看到维修工作巨大，且他们应负主要责任而吓跑了。我想施工队能吓跑，我不能跑，包工头施工队可以不顾自己的声誉，我却要保护自己的名声，及维护学校的声誉。我们不得不花钱另外再请人将系统拆开大修，并改进了原有系统。台湾公司的总裁，看到我们在保质期差不多到了的情况下，仍然采用不计成本的大修，将系统翻修一新，亲自打电话对我讲：想不到大陆的教授搞工程能这样做，表示感谢。系统修好后，５ % 的尾款不用我们催，很快支付给我们，虽然近十万的尾款比我们为了修好 BAF 装置而花费的近二十万元要少些，但我们保护了自己的名声，也卸掉了我的思想包袱。我们的诚信带来了良好其它效应，另一家专门搞环保的台湾企业，看到了我们的诚信，主动跟我们合作，并形成了长期的合作关系，他们在昆山的电路板废水深度处理的合作项目，就采用了我们的技术。另外一个小故事东莞纺织印染企业较多，不少企业在废水处理工艺中使用脱色剂进行处理。几年前东莞双氰胺－甲醛脱色剂的一个经销商，找到我们，希望我们转让此脱色剂的生产技术，并签订了合作协议，支付了五万元的合同预付款。后来，由于他们的生产场所生产许可证没办法解决，这个合作项目不得不中断。从合同的角度来讲，若是因对方的原因，合同无法执行，所付的预付款可以不退。但因我考虑到对方并没有真的执行合同，也没有从我们的相互合作中有所收益，我提出扣除学校的一些财务及管理成本，退还叁万元的方案。并尽快将叁万元退还给对方。收到我们的退款，对方很感动，并讲同类产品，一定会代理我们的产品，即使代理我们的产品，利润低一点，也会代理我们的产品，因为代理我们的产品他放心！这事以后，我们变成了很好的朋友。搞科技开发，就是两条腿，技术与市场，且市场的“腿”比技术更粗。市场最重要的是“渠道问题”，所谓“渠道问题”也就是人脉关系问题。建立长久稳固的人脉关系，诚信是重要的因素。不讲诚信的欺诈，缺斤少两，以次充好，只能博取短时的蝇头小利，决不可能发展成一个成功的企业。不讲诚信的人，不可能是一个心情舒畅、光明磊落的人。任何一个人，一个企业都希望他的合作伙伴是讲诚信的。有时为了诚信你可能会付出一定的代价，但为你赢得了信誉，建立了稳固的人脉关系，自己也会得到好心情，你的收益将会是长久的。做一个诚信的人，会使你收益终生！; 7644 次阅读|48 个评论

废水处理微生物群落的高通量测序分析: Greatlion 2011-10-20 09:52; A diverse bacterial community in a n anoxic quinoline-degrading bioreactor determined by using pyrosequencing and clone library analysis Zhang X ， Yue S , Zhong H, Hua W, Chen R, Cao Y, and Zhao L . A diverse bacterial community in a n anoxic quinoline-degrading bioreactor determined by using pyrosequencing and clone library analysis. Applied Microbial and Biotechnology , 2011, 91:425–434. Abstract There is a concern of whether the structure and diversity of a microbial community can be effectively revealed by short-length pyrosequencing reads. In this study, we performed a microbial community analysis on a sample from a high-efficiency denitrifying quinolinedegrading bioreactor and compared the results generated by pyrosequencing with those generated by clone library technology. By both technologies, 16S rRNA gene analysis indicated that the bacteria in the sample were closely related to, for example, Proteobacteria, Actinobacteria, and Bacteroidetes. The sequences belonging to Rhodococcus were the most predominant, and Pseudomonas, Sphingomonas, Acidovorax, and Zoogloea were also abundant. Both methods revealed a similar overall bacterial community structure. However, the 622 pyrosequencing reads of the hypervariable V3 region of the 16S rRNA gene revealed much higher bacterial diversity than the 130 sequences from the full-length 16S rRNA gene clone library. The 92 operational taxonomic unit (OTUs) detected using pyrosequencing belonged to 45 families, whereas the 37 OTUs found in the clone library belonged to 25 families. Most sequences obtained from the clone library had equivalents in the pyrosequencing reads. However, 64 OTUs detected by pyrosequencing were not represented in the clone library. Our results demonstrate that pyrosequencing of the V3 region of the 16S rRNA gene is not only a powerful tool for discovering low-abundance bacterial populations but is also reliable for dissecting the bacterial community structure in a wastewater environment. 原文链接：http://www.springerlink.com/content/c763h26l28541v38/ PDF 原文下载： Zhang2011-AMB.pdf; 4748 次阅读|0 个评论

厌氧消化基本知识1: wido 2010-9-29 19:45; 通常，我们将环境污染控制分为以下几个部分：水污染控制、大气污染控制、固体废弃物处理与处置、噪声控制、放射性污染控制。所以，说白了，环境污染的治理就是关系到我们生存的天与地的要素而已。先说水污染控制工程，我们将污水的来路（也就是污水的收集）设计好；紧接着，我们把处理设施安放好，让它们良好运转，请注意，有个们，这说明污水处理设施常常是一系列配套的设备和建筑的集合；最后，我们进行监测，如果污水达到排放标准，那我们就在合适的地方用设计好的线路将其排放掉。污水处理常常需要针对不同的污水种类进行。; 个人分类: 科普，可普|3 次阅读|0 个评论

湿式空气氧化处理高浓度H酸废水的研: wumingdl 2010-6-4 22:47; 湿式空气氧化处理高浓度H酸废水的研究，化学工业与工程，2002，19（4），292; 个人分类: 学术论文共享|2688 次阅读|0 个评论

光—Fenton试剂预处理低浓度H酸废水: wumingdl 2010-6-4 22:42; 光Fenton试剂预处理低浓度H酸废水，中国给水排水，2002，18（7）48-50; 个人分类: 学术论文共享|2761 次阅读|0 个评论

催化湿式氧化法在苯酚废水预处理中的应用研究: wumingdl 2010-6-4 22:41; 催化湿式氧化法在苯酚废水预处理中的应用研究，工业水处理，2002，22（6），19; 个人分类: 学术论文共享|2862 次阅读|0 个评论

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标签: 废水处理

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