科技創(chuàng)新“救活”陷入絕境的百億大項目
江蘇王子制紙項目起死回生　中國科學家“有信心解決幾乎所有工業(yè)廢水的處理問題”

3月24日拍攝的南通能達水務部分廠房。 新華社記者 李響 攝

3年前，影響巨大的“啟東7·28群體性事件”發(fā)生后，江蘇省、南通市抓緊組織科技攻關。南京工業(yè)大學科研團隊成功破解造紙制漿廢水回收利用的世界性難題，為類似排污問題和環(huán)保事件的解決找到了切實可行的新路徑。記者實地采訪發(fā)現(xiàn)，實現(xiàn)廢水零排放的江蘇王子制紙有限公司已正常運行一年多，技術推廣價值開始顯現(xiàn)

百億項目陷入絕境

“這水已經等同于純凈水，可以放心喝?！痹诮K南通能達水務有限公司污水處理超濾系統(tǒng)運行區(qū)，南通經濟技術開發(fā)區(qū)管委會主任羌強手捧經過處理的中水，連喝兩大口。

正是靠著能達水務有限公司的污水處理系統(tǒng)，“救活”了一度引發(fā)群體性事件的日本最大在華投資項目——王子制紙有限公司。3年前，南通啟東市剛剛經歷了一場巨大危機，處在“風暴中心”的，正是王子制紙有限公司。

2012年7月28日，數(shù)千人沖進啟東市委、市政府大門，局面一度完全失控。這些群眾由于擔心影響生態(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。

南通是著名的“國家文明城市”，歷來社會秩序良好，民風淳樸。啟東群眾對“王子排海”項目的反對態(tài)度如此強烈，令當?shù)刂髡呤忠馔狻?

2007年開工建設、總投資19.8億美元的江蘇王子制紙有限公司，設計年產80萬噸高檔紙、71.4萬噸木漿，是迄今最大的日本在華投資項目，也是中國政府鼓勵類外商投資項目。王子造紙項目采用國際先進的生產技術、工藝設備、環(huán)保設施，經過國家發(fā)改委、環(huán)保部、商務部嚴格審批。評審專家組認為，該公司經處理后的廢水各項指標均優(yōu)于國家最新的制漿造紙標準，排海工程排放口的選定對漁業(yè)資源、海洋生態(tài)的影響可控、范圍有限。

今年3月24日，在王子制紙有限公司，公司副總經理大島忠司對新華社記者說，該公司是世界第三、亞洲第一大造紙企業(yè)。在日本國內和其他發(fā)達國家，制漿廢水都是經過處理后排向大?；蛘吆恿鳌Ｋ麄冎两褚膊焕斫?，為什么啟東百姓反對修建廢水排海管道？

“然而當時的局面就是那樣。為了防止事態(tài)進一步惡化，我代表市政府公開宣布：永久停止在啟東的排海管道建設工程。”南通市長張國華回憶。

由于政府“永久停建”的承諾，一天之內，聚集群眾全部散去?？墒?，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目若泡湯，經濟上、外交上的負面連鎖反應難以估量；

——合法建設的項目，因反對的聲音大就取消，政府公信力嚴重受損，甚至可能產生負面示范效應。

不可否認，啟東“7·28事件”中確有少數(shù)違法犯罪分子參與其中，后來這些人也受到了法律制裁，但是，絕大多數(shù)的抗議者認為自己是在捍衛(wèi)正當?shù)沫h(huán)境權益。既不能無視群眾呼聲，一時又難以說服群眾，該怎么辦？

科技專家站出來了

“那段時間，我們的確為這個項目的前景焦慮，苦思兩全之策?！蹦贤ㄊ形瘯浂〈笮l(wèi)回憶，廢水排海工程“永久停建”的承諾必須兌現(xiàn)，王子造紙項目卻不能停建。

“真有一種被逼到絕境的感覺！”南通市長張國華告訴記者，出路，只能是實現(xiàn)廢水的徹底清潔化處理。

2012年7月30日，張國華召集項目所在的南通經濟技術開發(fā)區(qū)和日方負責人開會研究善后問題，承諾設法通過“中水回用”方式，將制漿廢水經過深度處理，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線投產，即2014年元旦之前建成中水回用工程。

談何容易！

記者采訪獲悉，制漿尾水零排放，當時國內外業(yè)界普遍認為“不可能”。

“在王子制紙項目的前期論證時，我們也曾考慮過通過‘中水回用’方式解決廢水處理問題?！蹦贤ń洕夹g開發(fā)區(qū)管委會副主任陳強告訴記者，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行過試驗，但有幾個難關無法逾越：一是紙漿廢水成分復雜，有300-600種物質，特別是含有大量的膠體物質、木質素、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物，使得脫水不能徹底，副產鹽難于結晶；三是預處理過程中的臭氣難于控制，影響環(huán)境。不得已，當初才選擇了管道排海的方式。

有專家論證，在現(xiàn)有的技術條件下，要實現(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。南通市也擔憂，王子公司對項目的工期要求非常急迫，萬一項目不成功，又耽擱了時間，將面臨近200億元的賠償。

將制漿廢水變成完全可回收利用的純水、工業(yè)用鹽及干泥，這是一個世界性難題，留給科研攻關的卻只有不到一年的時間。

關鍵時刻，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973項目首席科學家的徐南平主動請纓，帶領南京工業(yè)大學膜科學研究所的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)！”項目實施人、南京工業(yè)大學膜科學技術研究所楊剛教授說。

制圖\閻天雷

逐一攻克世界性難題

得知中方下決心走“中水回用”之路，日本王子公司并不相信能夠走得通。

比照徐南平院士團隊提出的解決方案，他們在東京的公司總部組織了一個50多人的團隊，也搞了一套同樣的裝置。日方向中方提供比一般廢水水質更差的廢水樣品，迫使徐南平團隊的設計能力達到更高標準。

科學鎖定制漿廢水的成分十分重要。楊剛介紹，日本王子公司每次提供的水質參數(shù)，僅從數(shù)據上看，一次比一次惡劣。由于競爭原因，國內其他造紙商不愿提供相關水樣，最后只得多次將日本原廠的廢水空運到南通進行研究。

在對水樣多次不停地進行科學分析的基礎上，項目團隊提出了成套設計工藝。

這套裝置的工藝分別為預處理、膜集成和蒸發(fā)結晶3個流程，每個流程都包含著諸多復雜技術與工藝，環(huán)環(huán)相扣，缺一不可。如預處理中需將臭味去除，采用何種藥劑就非?？季?，最后選定的氧化技術，效果最為理想。他們最為自豪的一點，是在預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可達3到5年。

“這是國際上目前最為先進合理的工藝。”楊剛說。

膜集成是關鍵環(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，是實現(xiàn)零排放的重要保障。采取何種膜有效又經濟？如何組合各種膜材料？如何安排工序？如何通過輔助設施保證膜集成穩(wěn)定而持續(xù)？

最終，南京工業(yè)大學研究人員精心設計出的膜集成環(huán)節(jié)過濾出的純水，占到處理水量的90%多，水質標準比自來水都好。

經膜集成環(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晶技術，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多個制鹽企業(yè)進行考察，在比較了多項技術后，采取了性價比最高的機械再壓縮結晶技術，實現(xiàn)了有效結晶。提取鹽分后，剩下之水COD已低于10，一部分直接用于綠化，另一部分再次進入工廠處理的原水端。

至此，整個處理環(huán)節(jié)全部完成。

“那段時間大家都非常拼，每個人都像上了發(fā)條一樣，一天工作十多個小時，楊剛老師他們經常工作到半夜兩點多。我們完成了看似不可能完成的任務！”團隊成員、南京工業(yè)大學研究生張金慧說。

3月19日在江蘇省產業(yè)技術研究院拍攝的造紙制漿尾水經過處理后，轉化成的回用中水、干泥和副產鹽。 新華社記者 李響 攝

某些指標優(yōu)于自來水

3個月完成設計，6個月完成安裝，一年實現(xiàn)試運營。在王子公司制漿生產線建成投產之前，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，建設資金節(jié)約了一半，運行費用低30%。

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在南通經濟技術開發(fā)區(qū)“能達水務有限公司”順利運行一年多。

在能達水務有限公司，記者爬上了高大的氣浮池。這是污水處理的第二道工序，王子公司的來水經過均質池后排放到這里。池內略顯渾濁的污水正緩緩順時針流動，有輕微的異味，巨大的撇勺一次又一次將浮在水面的泡沫和其他懸浮物撇掉后，水流進入錳砂濾池進行下一道工序。

南通市經濟技術開發(fā)區(qū)環(huán)保局局長王朝輝表示，監(jiān)測數(shù)據顯示，處理江蘇王子達標廢水后所產生的中水水質良好，主要水質指標如COD、濁度、硬度、PH值等，均優(yōu)于長江水甚至自來水。

南通經濟技術開發(fā)區(qū)管理委員會主任羌強說，南通能達水務有限公司是開發(fā)區(qū)總公司下屬的全資子公司，是中水回用工程的實施主體，目前一期、二期工程均已建成并通過環(huán)保驗收。其中一期工程每天能處理制漿達標水4萬噸，二期工程每天能處理造紙達標水1.75萬噸。

羌強說，王子公司目前日產3.2萬噸制漿廢水，全部經過中水回用工程的處理，同時每天還使用中水1.2萬噸，用于水質要求更高的造紙生產線。

據了解，能達不僅為王子公司服務，還為區(qū)內其他企業(yè)服務；中水不僅供王子公司使用，其他公司也在使用，其中江山農藥化工有限公司，每天也使用5000噸中水，用于鍋爐補充水或循環(huán)冷卻水。經測算，目前每噸中水運行成本約為5元，中水的售價為2元，實際運行成本為3元，處于合理可控區(qū)間。

在大島忠司、平田哲也、田熊聰?shù)热藥ьI下，記者參觀了與能達水務公司只隔一條街的江蘇王子制紙有限公司。記者看到，從能達公司流回這里的“中水”非常清澈，再次進入生產循環(huán)。“一年多來，運行沒有出任何問題，”大島忠司說，對于發(fā)生“7·28”事件非常遺憾，但最后的結果讓他們滿意?！爸兴赜霉こ碳由盍宋覀兣c南通之間的信賴關系。我們非常感謝他們！”

“中水回用工程具有很大的科技推廣價值，特別是在長江流域和水資源短缺地區(qū)。”徐南平院士表示。

制圖\閻天雷

取經企業(yè)紛至沓來

在得知南京工業(yè)大學攻克了制漿廢水零排放的難題后，國內各地環(huán)保部門、相關企業(yè)紛紛前來學習，寄望將該項技術用于各地工業(yè)廢水處理。

徐南平院士介紹，利用膜集成技術實現(xiàn)制漿廢水零排放的成功實踐，讓他們有信心解決幾乎所有工業(yè)廢水的處理問題。只要科學分析工業(yè)廢水的成分，有針對性地進行相關膜材料集成，均可實現(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行推廣，這項技術將對我國的水資源保護、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。經零排放技術處理后的工業(yè)廢水，作為園區(qū)內江蘇王子等一批工業(yè)企業(yè)的冷卻循環(huán)、生產工藝和鍋爐補充用水，回用率達到98%。濃縮并經過蒸發(fā)結晶后產生的工業(yè)鹽可回用作多個工業(yè)行業(yè)的原料，預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。以南通經濟技術開發(fā)區(qū)為例，僅投入一個項目實施中水回用工程后，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。此項技術的應用可釋放出大量的環(huán)境容量指標，將為地方經濟發(fā)展“騰出”巨大空間。

第三，為水污染治理開辟新路。相關專家、企業(yè)家表示，包括造紙行業(yè)在內的一批工業(yè)項目，盡管是達標排放，但對水環(huán)境的傷害仍然不小，尤其是當數(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。此項技術則完全改變了水污染治理的局面，當絕大多數(shù)工業(yè)廢水無需排放時，水環(huán)境的改善將更加容易。

“死棋”逢生啟示：自主創(chuàng)新也要有“血性”

“是科學技術，是科學家，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)舻摹榔濉^處逢生，反而成了化不利因素為積極因素、促進節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經濟、高標準保護生態(tài)環(huán)境、政府誠信履約、群眾認可支持的示范項目?！蹦贤ㄊ虚L張國華激動地對記者說，“那時候，你們不知道我們心里的壓力有多大！徐南平院士的膽識的確令人十分敬佩啊！”

“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！作為科學家，自主創(chuàng)新是應盡的職責，如果不干，是一輩子的遺憾！仔細想一想，中國近三十幾年發(fā)展經濟克服了多少困難？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，徐南平認為，在當前經濟新常態(tài)下，經濟發(fā)展的驅動力必須轉換，要從要素驅動為主迅速轉變?yōu)閯?chuàng)新驅動為主，而創(chuàng)新驅動的第一條，就是要有敢于殺出一條血路的大無畏精神。

“一定要丟掉‘還能過日子’的幻想，用高標準要求自己；要敢于做前人沒有做過的事業(yè)的勇氣；要對人民群眾高度負責；不僅要掌握高端科技，更要善于找準需要解決的問題，集成現(xiàn)有的成熟技術；還有，國內專家以及省內、南通各方合作?！毙炷掀椒治鐾踝又萍垙U水處理項目之所以能夠成功的主要原因。

“自主創(chuàng)新，首先要敢想，敢干！”據項目組牽頭人、南京工業(yè)大學副校長邢衛(wèi)紅介紹，南通方面在王子制紙項目開工之前，曾經委托他們做過部分回收廢水、部分排水放的方案，當時大家都沒有想到“全部回收利用”，因為沒有先例。如果不是后來形勢所迫，這項技術創(chuàng)新突破不知要等到哪一年！

邢衛(wèi)紅是一名國內培養(yǎng)的“土博士”，她說，有些人喜歡講自主創(chuàng)新的不利條件，其實有利條件也很多。比如，國內的科技人才、組織管理人才比過去數(shù)量大大增加，水平大大提高；科技創(chuàng)新機制雖說還不夠理想，但比過去也是大有進步。這次“中水回用”項目從組織領導者、核心科學家、具體操作者，都是以徐院士領導的南京工業(yè)大學團隊為主。在項目論證期間，國內專家也表現(xiàn)出了比日本專家更高的水平。在自主創(chuàng)新方面，我們要虛心學習國外科技和經驗，但完全不必妄自菲薄。

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