將工業廢水“激濁揚清”

　　——記“國家卓越工程師團隊”南京大學工業廢水治理技術與裝備團隊

　　【國家工程師】

　　◎本報記者 金 鳳

　　“水中有哪些新污染物，界定新污染物的指標體系該怎么建立，如何判斷它們對人類健康和生態環境的影響？”近日獲評“國家卓越工程師團隊”后，南京大學工業廢水治理技術與裝備團隊(以下簡稱“團隊”)又瞄準新污染物開展攻堅。

　　2月3日，在南京大學環境學院的實驗室外，團隊負責人、中國工程院院士、南京大學教授任洪強語速飛快地與科技日報記者分享了他們最近的研究動態。

　　30多年來，任洪強帶領團隊在我國復雜廢水生物處理增效調控技術與工程應用方面持續深耕，累計凈化上億噸工業廢水。如今，他又帶領團隊開辟新的戰場，力求在水質風險控制方面取得突破。

　　“我們希望，用科技自立自強，解決水污染、守護水健康，為我國產業發展提供充沛的‘水動力’。”這是任洪強的學術信仰，也是團隊的奮斗目標。

　　從豬糞里“淘寶”，用微生物幫企業解決治污難題

　　任洪強與工業廢水的“短兵相接”，始于20世紀90年代。

　　“當時，國內對付工業廢水的最好生物武器來自豬糞。豬糞中有厭氧微生物，這些微生物可以把廢水中的污染物降解為沼氣和二氧化碳。”任洪強介紹，當年團隊研發厭氧生物處理技術充滿鮮為人知的艱辛。

　　在正式處理工業廢水前，要先將豬糞攪拌均勻。寒冬時節，任洪強時常會披著一件軍大衣，握著一把鎬頭，在水槽旁一點點地攪拌。寒風夾著臭氣，將他熏成一個“味道濃郁”的人，“每次上公交車，大家都捂著鼻子躲著我。”他說。

　　工業廢水和豬糞在反應器里的混合比例及液體流速頗為講究。為了掌握豬糞在反應器里的濃度，任洪強經常徒手爬上高高的厭氧反應器，從不同高度的取樣口，逐一抽取水樣進行檢驗。

　　“工業廢水處理最大的難題是‘一事一議’。”任洪強解釋，“食品廢水、化工廢水、制藥廢水中的污染物千差萬別，而且不同廠家的生產工藝、生產原料、附加物都不同，所以產出的污染物也就不同。我們要從豬糞里篩選、分離、培養不同的微生物，對付各種污染物。”

　　為了讓微生物“克敵制勝”，任洪強和團隊成員就24小時守在工廠里監測反應數據。“實驗一旦啟動就不能停。我們經常下半夜爬起來，調試注入廢水的溫度、進水量、流速等參數，監控微生物與污染物的反應效率。”任洪強介紹。目前團隊已為100多家企業提供了工業廢水解決方案，幫助不少企業化解了治污難題。

　　經驗疊加大數據，讓廢水治理更高效

　　隨著時代發展和技術迭代，工業廢水中的污染物越來越復雜。這對廢水處理技術也提出挑戰。

　　2013年，浙江一家藥企在環保督察中被亮起紅牌，企業輾轉找到了任洪強。

　　治病要知道病因。團隊首先根據藥物生產流程，在生產線上布設取樣點。研究人員每隔兩小時取一次水樣，再結合數據分析不同生產階段廢水中的污染物。他們花了約3個月進行取樣分析，積累了大量數據。

　　搞清楚“病因”后，團隊開始“開藥方”。“我們采取了不同工藝來預處理廢水。對于高鹽、高毒性的廢水，用電化學法；對含有小分子懸浮物的廢水，用膜分離法；對含有大分子殘留物的廢水就加化學試劑混凝……”任洪強說。

　　這次技術升級，也讓任洪強看到了數據的價值。2013年，團隊基于多年積累的污染物、微生物、處理工藝的數據，構建了“廢水全息數據平臺”。

　　“2003年至今，我們已經系統解析了全國200多家自來水廠、500多家污水處理廠、300多處自然水體中典型污染物的分布特征，累計解析獲取了活性污泥中4000余種具有群感功能的微生物。”任洪強團隊成員、南京大學副教授王瑾豐介紹，目前團隊獲取的生物污染物數據已超過6000萬條，典型化學污染物數據超過91萬余條。

　　“有了這些數據，我們就可以將污染物的信息錄入系統，與功能微生物進行匹配分析，找到最合適的微生物和工藝條件。”任洪強解釋。

　　30多年來，團隊的成果已應用于21個省(市)近百項廢水處理限控達標、增效提標、再生回用的工程實踐中。前不久，他們主導研制的智慧水務領域首項國際標準獲批正式發布。這項標準為未來全球飲用水、污廢水、雨水、地表水、地下水、流域水等水系統智慧管理提供了遵循。

　　眼下，任洪強正準備將團隊30多年的經驗寫入教材，讓學生們知道中國的工業廢水治理從何處來，到何處去。(科技日報)