南通：位于江蘇東南部，長江三角洲北翼，是中國首批對外開放的14個沿海城市之一，長三角北翼經(jīng)濟(jì)中心、現(xiàn)代化港口城市和國家歷史文化名城 。“據(jù)江海之會、扼南北之喉 ”，被譽(yù)為“北上海” 。南通集“黃金海岸”與“黃金水道”優(yōu)勢于一身，擁有長江岸線226公里，是江蘇長江經(jīng)濟(jì)帶重要組成部分。

自改革開放以來，南通利用自身濱江臨海的區(qū)位優(yōu)勢將其轉(zhuǎn)化為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)勢，外向型經(jīng)濟(jì)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展，創(chuàng)造了一個個經(jīng)濟(jì)奇跡。工業(yè)方面從過去國有、集體“一統(tǒng)天下”的局面轉(zhuǎn)變?yōu)槿缃穹菄�有工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值占比的大幅度上升，使南通工業(yè)經(jīng)濟(jì)的所有制結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大調(diào)整。

江蘇王子制紙有限公司

是日本目前對華投資的最大工業(yè)項(xiàng)目，也是王子制紙集團(tuán)最大海外投資項(xiàng)目。項(xiàng)目總投資19.54億美元，注冊資本9.11億美元，其中王子制紙株式會社占注冊資本90%，南通經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)占10%。項(xiàng)目占地面積約200萬平方米，采用漿紙一體化生產(chǎn)模式，建設(shè)內(nèi)容包括2條年生產(chǎn)量40萬噸的高級紙生產(chǎn)線、年產(chǎn)71.4萬噸的漂白化學(xué)木漿生產(chǎn)線以及自備熱電廠、取排水設(shè)施、碼頭等公用設(shè)施。

據(jù)日本《產(chǎn)經(jīng)新聞》2012年7月25日報道，江蘇省南通市一日企造紙工場為了方便廢水流入大海，正在建設(shè)一條全長110公里的排水管道，該企業(yè)正是江蘇王子制紙有限公司。由于擔(dān)憂其會造成環(huán)境污染并對人體健康有害，該地市民在網(wǎng)上表示，計劃于本月28日進(jìn)行大規(guī)模示威游行。

2012年7月28日，數(shù)千人沖進(jìn)啟東市委、市政府大門，局面一度完全失控。這些群眾由于擔(dān)心影響生態(tài)和近海漁業(yè)養(yǎng)殖，抗議在啟東修建王子制紙公司制漿廢水排海管道。日本、香港的十多名境外記者在現(xiàn)場報道，事件迅速傳遍世界。

這滴水的故事也便開始了...

水是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的命脈，水資源的可持續(xù)利用支撐著經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。江蘇王子紙業(yè)作為日本企業(yè)在華投資的最大工業(yè)項(xiàng)目，顯然需要消耗大量的水資源，并且在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生相應(yīng)的制漿造紙廢水。一方面是地方政府招商引資的巨大成果，另一方面是廢水直排污染江海、禍害百姓的根本問題。

據(jù)南通市長張國華回憶，“為了防止事態(tài)進(jìn)一步惡化，我代表市政府公開宣布：永久停止在啟東的排海管道建設(shè)工程。”

由于政府“永久停建”的承諾，一天之內(nèi)，聚集群眾全部散去。可是，永久停建廢水排海管道，卻留下了巨大的困局：

▷ 制漿尾水無處排放，王子造紙項(xiàng)目計劃被完全打亂，南通面臨可能超過100億人民幣的巨額違約賠償；

▷ 日本最大在華投資項(xiàng)目若泡湯，經(jīng)濟(jì)上、外交上的負(fù)面連鎖反應(yīng)難以估量；

▷ 合法建設(shè)的項(xiàng)目，因反對的聲音大就取消，政府公信力嚴(yán)重受損，甚至可能產(chǎn)生負(fù)面示范效應(yīng)。

就在百億項(xiàng)目即將陷入絕境之時，為了保護(hù)水環(huán)境，王子制紙與南京工業(yè)大學(xué)等單位的的科研團(tuán)隊(duì)開展合作，成功破解造紙制漿廢水回收利用的世界性難題，將紙漿處理水變成了純凈水，實(shí)現(xiàn)了綠色排放。

2012年7月30日，張國華召集項(xiàng)目所在的南通經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)和日方負(fù)責(zé)人開會研究善后問題，承諾設(shè)法通過“中水回用”方式，將制漿廢水經(jīng)過深度處理，全部回收利用。南通市決定向科技專家求援，確保在王子公司制漿生產(chǎn)線投產(chǎn)，即2014年元旦之前建成中水回用工程。

“在王子制紙項(xiàng)目的前期論證時，我們也曾考慮過通過‘中水回用’方式解決廢水處理問題。”南通經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)管委會副主任陳強(qiáng)告訴記者，開發(fā)區(qū)曾出面請日本丸紅公司牽頭，組織日本東麗、旭化成等幾家世界著名的水處理企業(yè)聯(lián)合在日本王子公司總部進(jìn)行過試驗(yàn)，但有幾個難關(guān)無法逾越：

一是紙漿廢水成分復(fù)雜，有300-600種物質(zhì)，特別是含有大量的膠體物質(zhì)、木質(zhì)素、短纖維等，極易造成納米級的過濾膜污染堵塞，3個月左右就必須更換，成本太高；

二是由于廢水中含有高濃度的有機(jī)物，使得脫水不能徹底，副產(chǎn)鹽難于結(jié)晶；

三是預(yù)處理過程中的臭氣難于控制，影響環(huán)境。不得已，當(dāng)初才選擇了管道排海的方式。

有專家論證，在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，要實(shí)現(xiàn)零排放，僅前期投入就需30億元，超出修建排海管道所需12億元的一倍多。南通市也擔(dān)憂，王子公司對項(xiàng)目的工期要求非常急迫，萬一項(xiàng)目不成功，又耽擱了時間，將面臨近200億元的賠償。

科技專家出面，攻克世界性難題

關(guān)鍵時刻，時任江蘇省省長助理兼科技廳廳長、中國工程院院士、中國膜科學(xué)973項(xiàng)目首席科學(xué)家的徐南平主動請纓，帶領(lǐng)南京工業(yè)大學(xué)膜科學(xué)研究所的40多位研發(fā)人員，接下了南通的“中水回用”課題。

“徐南平院士告訴我們，沒有任何退路，只能背水一戰(zhàn)！”項(xiàng)目實(shí)施人、南京工業(yè)大學(xué)膜科學(xué)技術(shù)研究所楊剛教授說。

在對水樣多次不停地進(jìn)行科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提出了成套設(shè)計工藝。

這套裝置的工藝分別為預(yù)處理、膜集成和蒸發(fā)結(jié)晶3個流程，每個流程都包含著諸多復(fù)雜技術(shù)與工藝，環(huán)環(huán)相扣，缺一不可。如預(yù)處理中需將臭味去除，采用何種藥劑就非常考究，最后選定的氧化技術(shù)，效果最為理想。他們最為自豪的一點(diǎn)，是在預(yù)處理中有效解決了過濾膜的污染堵塞難題，使過濾膜的使用壽命達(dá)3到5年。

南通能達(dá)水務(wù)部分廠房 / 新華社記者 李響 攝

“這是國際上目前最為先進(jìn)合理的工藝。”楊剛說。

膜集成是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過膜材料這個特殊的“篩子”，將大部分好水過濾出來，是實(shí)現(xiàn)零排放的重要保障。采取何種膜有效又經(jīng)濟(jì)？如何組合各種膜材料？如何安排工序？如何通過輔助設(shè)施保證膜集成穩(wěn)定而持續(xù)？

最終，南京工業(yè)大學(xué)研究人員精心設(shè)計出的膜集成環(huán)節(jié)過濾出的純水，占到處理水量的90%多，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)比自來水都好。

經(jīng)膜集成環(huán)節(jié)后，幾萬噸廢水中僅剩下幾百噸高鹽水需要處理。如何將鹽分及其它固體蒸發(fā)結(jié)晶，提取出來，是整個工藝的最后一道工序。國外同行普遍采用低溫結(jié)晶技術(shù)，但最終出來的都是糊狀物，鹽分根本提取不出。

為此，研究人員特地到國內(nèi)多個制鹽企業(yè)進(jìn)行考察，在比較了多項(xiàng)技術(shù)后，采取了性價比最高的機(jī)械再壓縮結(jié)晶技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了有效結(jié)晶。提取鹽分后，剩下之水COD已低于10，一部分直接用于綠化，另一部分再次進(jìn)入工廠處理的原水端。

至此，整個處理環(huán)節(jié)全部完成。

項(xiàng)目提前完成，建設(shè)成本減半

3個月完成設(shè)計，6個月完成安裝，一年實(shí)現(xiàn)試運(yùn)營。在王子公司制漿生產(chǎn)線建成投產(chǎn)之前，中水回用工程就全部建成，中方完全履行了雙方簽訂的協(xié)議。與排海管道工程相比，建設(shè)資金節(jié)約了一半，運(yùn)行費(fèi)用低30%。

據(jù)了解，能達(dá)不僅為王子公司服務(wù)，還為區(qū)內(nèi)其他企業(yè)服務(wù)；中水不僅供王子公司使用，其他公司也在使用，其中江山農(nóng)藥化工有限公司，每天也使用5000噸中水，用于鍋爐補(bǔ)充水或循環(huán)冷卻水。經(jīng)測算，目前每噸中水運(yùn)行成本約為5元，中水的售價為2元，實(shí)際運(yùn)行成本為3元，處于合理可控區(qū)間。

看似“天方夜譚”的世界級難題，攻克了！

目前，這套全球唯一的制漿廢水中水回用裝置已經(jīng)在南通經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)“能達(dá)水務(wù)有限公司”順利運(yùn)行三年多。

據(jù)徐南平院士介紹，利用膜集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)制漿廢水零排放的成功實(shí)踐，讓他們有信心解決幾乎所有工業(yè)廢水的處理問題。只要科學(xué)分析工業(yè)廢水的成分，有針對性地進(jìn)行相關(guān)膜材料集成，均可實(shí)現(xiàn)全部中水回用，也就是零排放。如果各地政府能夠下定決心進(jìn)行推廣，這項(xiàng)技術(shù)將對我國的水資源保護(hù)、水環(huán)境治理發(fā)揮不可估量的作用。

首先，讓水資源充分循環(huán)利用。經(jīng)零排放技術(shù)處理后的工業(yè)廢水，作為園區(qū)內(nèi)江蘇王子等一批工業(yè)企業(yè)的冷卻循環(huán)、生產(chǎn)工藝和鍋爐補(bǔ)充用水，回用率達(dá)到98%。濃縮并經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶后產(chǎn)生的工業(yè)鹽可回用作多個工業(yè)行業(yè)的原料，預(yù)處理過程中濾出的干泥可用作建筑材料。

第二，節(jié)能減排效益明顯。以南通經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)為例，僅投入一個項(xiàng)目實(shí)施中水回用工程后，園區(qū)每年便可節(jié)約用水約2000萬噸，減少向水體排放COD、BOD分別為1500噸和400噸。此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用可釋放出大量的環(huán)境容量指標(biāo)，將為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展“騰出”巨大空間。

第三，為水污染治理開辟新路。相關(guān)專家、企業(yè)家表示，包括造紙行業(yè)在內(nèi)的一批工業(yè)項(xiàng)目，盡管是達(dá)標(biāo)排放，但對水環(huán)境的傷害仍然不小，尤其是當(dāng)數(shù)以萬計的企業(yè)無限期的排放，必然會造成水體的不堪重負(fù)。此項(xiàng)技術(shù)則完全改變了水污染治理的局面，當(dāng)絕大多數(shù)工業(yè)廢水無需排放時，水環(huán)境的改善將更加容易。

自主創(chuàng)新殺出血路，死棋方能絕處逢生

“是科學(xué)技術(shù)，是科學(xué)家，是自主創(chuàng)新，挽回了一場大敗局。如今，一盤原本注定要輸?shù)舻?lsquo;死棋’絕處逢生，反而成了化不利因素為積極因素、促進(jìn)節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、高標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)生態(tài)環(huán)境、政府誠信履約、群眾認(rèn)可支持的示范項(xiàng)目。”

“有人說，自主創(chuàng)新太難。困難誰不知道？很多事中國人不是不能做，咬咬牙也就過去了！作為科學(xué)家，自主創(chuàng)新是應(yīng)盡的職責(zé)，如果不干，是一輩子的遺憾！仔細(xì)想一想，中國近三十幾年發(fā)展經(jīng)濟(jì)克服了多少困難？依我看，現(xiàn)在的困難比過去小多了！”作為江蘇省主管科技的副省長，徐南平認(rèn)為，在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的驅(qū)動力必須轉(zhuǎn)換，要從要素驅(qū)動為主迅速轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新驅(qū)動為主，而創(chuàng)新驅(qū)動的第一條，就是要有敢于殺出一條血路的大無畏精神。

該項(xiàng)目也因其獨(dú)創(chuàng)的工藝設(shè)計、膜集成組合，廢水完全零排放等優(yōu)勢，獲得了2016年IWA國際水大會頒發(fā)的大獎。據(jù)悉，2018年工業(yè)與信息化部工業(yè)園區(qū)節(jié)水與水處理大會計劃在南通召開，屆時還將組織企業(yè)考察工業(yè)園區(qū)零排放項(xiàng)目，敬請關(guān)注。

《還看今朝︱一滴水的故事》

轉(zhuǎn)載：工業(yè)節(jié)水與水處理