記者觀察丨科技創(chuàng)新引領(lǐng)黃河生態(tài)保護(hù)治理攻堅(jiān)戰(zhàn)
新華網(wǎng)北京9月11日電（石海平）古老的黃河，正在科技引領(lǐng)下煥發(fā)新的生機(jī)和活力。
近年來(lái)，我國(guó)沿黃各�。▍^(qū)）扎實(shí)推進(jìn)黃河流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作，充分發(fā)揮科技創(chuàng)新的利器作用，黃河生態(tài)保護(hù)治理攻堅(jiān)戰(zhàn)取得顯著成效。
9月5日，由黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展聯(lián)合研究中心（下稱“黃河中心”）聯(lián)合甘肅省生態(tài)環(huán)境廳主辦的“黃河生態(tài)保護(hù)治理攻堅(jiān)戰(zhàn)生態(tài)環(huán)境科技成果推介活動(dòng)”在甘肅省蘭州市舉辦，活動(dòng)發(fā)布了10項(xiàng)黃河流域生態(tài)保護(hù)治理先進(jìn)適用技術(shù)，并且優(yōu)選了22項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物展示。
記者采訪了這些技術(shù)的開(kāi)發(fā)者，從中感受到科技創(chuàng)新在黃河生態(tài)保護(hù)治理攻堅(jiān)戰(zhàn)中迸發(fā)出澎湃的力量。
META低耗高效水質(zhì)凈化技術(shù)：運(yùn)行費(fèi)用是現(xiàn)行主流技術(shù)的1/5-1/10
“我們是哈爾濱工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院馮玉杰教授團(tuán)隊(duì)，這次帶來(lái)的展品是META低耗高效水質(zhì)凈化設(shè)備模型，主要瞄準(zhǔn)農(nóng)村分散式或小規(guī)模集中式水處理市場(chǎng)。”哈爾濱工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院助理教授邱葉告訴記者，這項(xiàng)技術(shù)具有處理流程短，運(yùn)行能耗低，運(yùn)行費(fèi)用低，適應(yīng)性強(qiáng)，運(yùn)行維護(hù)方便的五大優(yōu)點(diǎn)。
尤其值得一提的是，這項(xiàng)技術(shù)運(yùn)行費(fèi)用很低，不超過(guò)0.2 元/噸，是現(xiàn)行主流技術(shù)的1/5~1/10，污泥量為好氧活性污泥法的1/10，節(jié)省了60-80%的污泥處理費(fèi)用。
在邱葉看來(lái)，目前傳統(tǒng)農(nóng)村污水處理工藝具有能耗高，污泥產(chǎn)量大，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高的瓶頸問(wèn)題。
“我們提出的META技術(shù)打破傳統(tǒng)污水生物處理氧化還原‘一鍋粥’的模式，通過(guò)在電子供體和電子受體間搭建電子橋，形成自驅(qū)循環(huán)電子流，刺激細(xì)胞活性，強(qiáng)化污染物的生物降解。”她介紹，團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)20余年，開(kāi)發(fā)了5代產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了理論到應(yīng)用的突破，開(kāi)發(fā)的低耗、高效、低維護(hù)的META技術(shù)，為我國(guó)污水治理高質(zhì)量發(fā)展提供助力。
風(fēng)光互補(bǔ)微動(dòng)力污水處理設(shè)備技術(shù)：解決農(nóng)村分散污水處理
“黃河流域西北地區(qū)農(nóng)村居住比較分散，山區(qū)常見(jiàn)以三五戶聚集居多。針對(duì)這種分散式農(nóng)村生活污水處理問(wèn)題，我們開(kāi)發(fā)了風(fēng)光互補(bǔ)微動(dòng)力污水處理設(shè)備技術(shù)。”甘肅森續(xù)生態(tài)環(huán)境有限公司總經(jīng)理石彬介紹說(shuō)，這個(gè)技術(shù)一方面利用太陽(yáng)能結(jié)合風(fēng)能解決設(shè)備運(yùn)行中的能耗問(wèn)題，處理后的水可以用于灌溉，另一方面，提升農(nóng)村環(huán)境治理及資源化利用水平。
該設(shè)備主要在黃河流域的陜西、甘肅白銀、天水、隴南等地都有使用，主要針對(duì)單戶或3-5戶聯(lián)戶式生活污水處理項(xiàng)目建設(shè)，單個(gè)項(xiàng)目設(shè)備投資約3-5萬(wàn)元左右，運(yùn)行費(fèi)用除日常巡檢人工外沒(méi)有電耗和藥劑成本，減污降碳效果明顯，可以大幅度改善人居環(huán)境和提升鄉(xiāng)村形象。
在石彬看來(lái)，通過(guò)小型化、解決能耗等方式，解決設(shè)備技術(shù)到農(nóng)村生活污水處理運(yùn)用的“最后一公里”問(wèn)題。
同時(shí)該公司還研發(fā)了畜禽排泄物生態(tài)化處理與資源化利用技術(shù)。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)再發(fā)酵設(shè)備中投加凹凸棒石材料和納米復(fù)合酶催化劑（專利產(chǎn)品），能夠?qū)⑿笄菖判刮镆酝畮滋斓氖旎^(guò)程縮短在3個(gè)小時(shí)之內(nèi)，達(dá)到有機(jī)肥裝袋的狀態(tài)。石彬認(rèn)為，這將對(duì)黃河流域畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展產(chǎn)業(yè)過(guò)程中畜禽糞污資源化利用和改善養(yǎng)殖環(huán)境發(fā)揮重要作用。
多源固廢混凝土生產(chǎn)技術(shù)：實(shí)現(xiàn)大宗固廢的大規(guī)模應(yīng)用
“這次我們帶來(lái)的是多源固廢混凝土生產(chǎn)技術(shù)，把鋼渣、礦渣、煤矸石、脫硫石膏、氣化粗渣五種固廢作為原料，生產(chǎn)混凝土，并投入實(shí)際應(yīng)用。”內(nèi)蒙古環(huán)保投資集團(tuán)環(huán)境治理工程有限公司技術(shù)部部長(zhǎng)郭大龍表示，該技術(shù)一方面把五種大宗工業(yè)固廢合理利用起來(lái)，利用的固廢種類多且產(chǎn)生量大，尤其是鋼渣、煤矸石，全國(guó)每年產(chǎn)生量超過(guò)一億噸，另一方面實(shí)現(xiàn)固廢大規(guī)模應(yīng)用，混凝土可以用于基建，體量足夠大。
該技術(shù)應(yīng)用于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市東勝區(qū)環(huán)保管理有限公司東勝區(qū)東部一般工業(yè)固體廢物綜合利用項(xiàng)目，三期填埋場(chǎng)部分道路。從實(shí)施效果來(lái)看，多源固廢混凝土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到C30，28天平均抗壓強(qiáng)度為37.9MPa，其鋼渣、礦渣、煤矸石、脫硫石膏、氣化粗渣等固廢占比最高達(dá)到87.5%，原料成本較當(dāng)?shù)谻30混凝土降低29.1%。
在他看來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)適合黃河流域。有數(shù)據(jù)顯示，黃河流域工業(yè)固體廢物在全國(guó)占比超過(guò)40%。“固體廢物是再生資源的重要載體，通過(guò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)妥善利用，具有顯著的資源利用和碳減排效應(yīng)。”
郭大龍表示，加強(qiáng)固體廢物利用處置和污染防治，對(duì)維護(hù)黃河流域水資源安全、改善黃河流域生態(tài)與環(huán)境質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用。
新型高效水處理用臭氧催化劑：以人工智能實(shí)現(xiàn)定制化
“臭氧催化劑可大幅提高臭氧氧化效率，降低成本，使得我國(guó)水處理用臭氧催化劑市場(chǎng)持續(xù)增長(zhǎng)。但在實(shí)踐中，同一催化劑、在處理不同企業(yè)廢水時(shí)，同條件下有機(jī)物去除效果存在較大差異，哪怕是同一企業(yè)的不同工段，都有高有低。”中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院環(huán)境污染控制工程技術(shù)研究中心技術(shù)負(fù)責(zé)人胡映明表示，針對(duì)這個(gè)情況，這次帶來(lái)了基于廢水水質(zhì)的新型高效水處理用臭氧催化劑。
據(jù)介紹，以往催化劑“以劑配水”的選擇模式主要依靠人力從繁多的催化劑中進(jìn)行簡(jiǎn)單適配篩選，過(guò)程缺乏科學(xué)性，耗時(shí)、耗力，也難以實(shí)現(xiàn)科學(xué)治污、精準(zhǔn)治污要求。而該技術(shù)在催化劑選擇中首次引入人工智能理念，搭建廢水水質(zhì)、催化劑配方、有機(jī)物去除率三者之間的ANN模型，利用十余年數(shù)據(jù)積累，將模型進(jìn)行學(xué)習(xí)馴化，最終得到“智能化催化劑設(shè)計(jì)平臺(tái)”。同時(shí)，深度剖析廢水水質(zhì)數(shù)據(jù)，利用該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)“以水配劑”的催化劑選擇新模式，解決企業(yè)以往在臭氧催化劑選擇中存在的盲目性。
該技術(shù)已運(yùn)用于多個(gè)項(xiàng)目。在中石油煉化公司項(xiàng)目中，進(jìn)水COD為100~200 mg/L，在使用專用催化劑后，COD去除率達(dá)到50%~60%，能源消耗降低約25%。在山東工業(yè)園區(qū)污水處理廠項(xiàng)目中，進(jìn)水COD為40~50 mg/L、錳離子為0.5~1.0 mg/L，專用催化劑投用后，出水COD≤25 mg/L、錳離子≤0.1 mg/L。
胡映明還表示，為指導(dǎo)企業(yè)選擇質(zhì)量可靠、無(wú)二次污染的臭氧催化劑，團(tuán)隊(duì)正牽頭制定產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步為企業(yè)選擇提供依據(jù)。此外，針對(duì)高鹽、高硬度廢水，開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)首個(gè)“內(nèi)循環(huán)-流化床臭氧催化氧化技術(shù)”，實(shí)現(xiàn)臭氧催化氧化技術(shù)的普適性、高效性。
大宗固廢礦化固定CO2技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化：因地制宜實(shí)現(xiàn)減污降碳協(xié)同增效
“在黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展進(jìn)程中，流域沿線的固廢資源化領(lǐng)域面臨諸多挑戰(zhàn)。”長(zhǎng)三角國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新中心有機(jī)功能材料與應(yīng)用技術(shù)研究所所長(zhǎng)助理、環(huán)保中心主任成銘釗告訴記者，黃河流域區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的固廢種類存在較大差異，這對(duì)于技術(shù)研發(fā)單位提出較高要求，如何結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況實(shí)現(xiàn)固體廢棄物高效分類并開(kāi)發(fā)適應(yīng)多樣化廢棄物特征的處理技術(shù)是當(dāng)前主要難題之一。
大宗固廢礦化固定CO2技術(shù)是這次他的團(tuán)隊(duì)帶來(lái)展示的新技術(shù)。
利用這個(gè)技術(shù)，既可以鋼渣、鎂渣等典型工業(yè)固廢為原料，又能利用工業(yè)煙氣中的CO2，通過(guò)礦化技術(shù)制備的仿石板材、礦化制品、摻合料等礦化負(fù)碳材料。長(zhǎng)三角國(guó)創(chuàng)中心功能材料所團(tuán)隊(duì)也開(kāi)發(fā)出了系列固廢資源化技術(shù)，包括可以高含水率、高粘性泥質(zhì)固廢為原料，通過(guò)水熱技術(shù)制備墻體砌塊、路面磚、生態(tài)護(hù)岸等再生建材產(chǎn)品，以鋼渣、礦渣、粉煤灰為原料，通過(guò)超細(xì)粉磨技術(shù)深度激發(fā)工業(yè)固廢活性，制備高性能復(fù)合礦物摻合料、原位固化材料等固廢基膠凝材料。
“我們對(duì)于固廢特征差異性大的問(wèn)題，已針對(duì)不同固廢形成技術(shù)積累和沉淀，并結(jié)合具體場(chǎng)景與用戶需求，因地制宜提出高值高效多路徑資源化利用解決方案。”他認(rèn)為，這將幫助區(qū)域和行業(yè)實(shí)現(xiàn)固廢資源化技術(shù)的大規(guī)模推廣和應(yīng)用。
成銘釗表示，未來(lái)，我們希望借助黃河中心提供的技術(shù)轉(zhuǎn)化平臺(tái)，加速我們自主研發(fā)的固廢資源化利用技術(shù)在黃河流域內(nèi)各個(gè)省市的推廣，為黃河流域的生態(tài)治理和高質(zhì)量發(fā)展提供實(shí)質(zhì)性助力。
太陽(yáng)能換熱型高寒污水處理系統(tǒng)：解決高海拔地區(qū)生活污水處理難題
“在四川省黃河源頭高寒高海拔地區(qū)，傳統(tǒng)農(nóng)村生活污水處理技術(shù)及模式難以適應(yīng)嚴(yán)寒氣候，處理效果不佳或難以運(yùn)維。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，我們開(kāi)發(fā)了太陽(yáng)能換熱型高寒污水處理系統(tǒng)。”四川省生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院水環(huán)境研究所水生態(tài)保護(hù)與修復(fù)研究團(tuán)隊(duì)副主任王春向記者表示。
據(jù)介紹，該系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)在于以強(qiáng)化生物膜法工藝為主體，尾水采用模塊化濾料組、模塊化保溫型人工濕地深度凈化，集成了太陽(yáng)能微曝氣、太陽(yáng)能定時(shí)（或定差）智能熱交換升溫保溫系統(tǒng)，可根據(jù)實(shí)地調(diào)研的生活污水產(chǎn)排特征、日變化系數(shù)、運(yùn)行參數(shù)等，搭建適宜于高寒高海拔地區(qū)“達(dá)標(biāo)排放+資源化利用”及“生物+生態(tài)”智慧交替運(yùn)維模式，解決了高寒高海拔地區(qū)農(nóng)村生活污水處理技術(shù)難題。
該系統(tǒng)已在四川多地得到應(yīng)用。在松潘縣污水處理廠，建成規(guī)模為2m³/d的太陽(yáng)能換熱型高寒污水處理系統(tǒng)1套，可根據(jù)實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)情況，實(shí)現(xiàn)4種運(yùn)行模式的自動(dòng)切換。在安宏鄉(xiāng)安宏村，建成規(guī)模為5m³/d的無(wú)動(dòng)力一體化設(shè)備3套，18m³/d微動(dòng)力一體化設(shè)備2套，有效治理高寒高海拔藏族聚居區(qū)農(nóng)村生活污水，出水可達(dá)到四川省《農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。在茂縣勒依村，建成24套單戶灰水處理設(shè)備及配套管網(wǎng)，保留了農(nóng)戶使用旱廁的生活習(xí)慣，利用房前屋后菜園、果園對(duì)灰水資源化利用，有效管控農(nóng)村生活污水，出水可達(dá)到《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》。
王春表示，未來(lái)期望能夠借助黃河中心平臺(tái)的支持，進(jìn)一步了解與掌握黃河流域突出生態(tài)環(huán)境問(wèn)題和治理現(xiàn)狀，研發(fā)、改進(jìn)與推廣高寒高海拔地區(qū)農(nóng)村生活污水治理技術(shù)及成果轉(zhuǎn)化，助力黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展，助力鄉(xiāng)村振興。
黃河，給科技創(chuàng)新提供廣闊的空間。而科技，也給黃河保護(hù)帶來(lái)無(wú)限的可能。我們希望，在黃河生態(tài)保護(hù)治理和我國(guó)科技工作者的雙向奔赴中，“母親河”黃河越來(lái)越美。
