傾注半世情 只為“碧水藍天”夢

蘇寶塍

2013年3月，上海昱真水處理科技有限公司董事長、中華環(huán)保聯(lián)合會能源環(huán)境專業(yè)委員會副會長兼專家組組長、北京聯(lián)合大學(xué)教授王雅珍應(yīng)邀來到黑龍江省哈爾濱市通河縣清河鎮(zhèn)，對清河林業(yè)局供熱采暖設(shè)備和運行情況進行考察。經(jīng)林業(yè)局領(lǐng)導(dǎo)、有關(guān)部門介紹和實地調(diào)查、分析，王雅珍教授發(fā)現(xiàn)，清河鎮(zhèn)供熱由兩家私人公司負責(zé)，共有6個小型燃煤鍋爐房。在僅3.7平方公里的林業(yè)局辦公區(qū)和居民區(qū)內(nèi)，有6只煙囪向空中散發(fā)著濃重的黑煙和灰塵，刺鼻的煤焦油味讓路人難以忍受。在室外考察了一個多小時后，王教授銀白色的頭發(fā)上落了一層黑灰渣，鼻孔里也是黑的。當?shù)鼐用耜柵_外面落滿了灰塵，供暖期間不敢開窗，不敢在室外晾曬衣物?？罩械拿夯覠焿m經(jīng)常落入路人的眼睛里。這給了王教授很大的觸動，決定把她30年來自主研發(fā)的多項技術(shù)、設(shè)備和積攢的科研成果收入全部投到清河，打造全國供熱采暖領(lǐng)域節(jié)能減排技術(shù)集成的示范工程，創(chuàng)建碧水藍天美麗城鎮(zhèn)。

心存大愛，致力環(huán)保事業(yè)

王雅珍緣何有如此的魄力？這還要從她多年的環(huán)?？蒲兄氛f起。1969年畢業(yè)于中國科技大學(xué)近代化學(xué)系分析化學(xué)專業(yè)的王雅珍，1982年調(diào)入北京聯(lián)合大學(xué)（原清華大學(xué)分校），負責(zé)創(chuàng)建由聯(lián)合國科教文組織投資的“鍋爐安全與檢測”專業(yè)、“塑料模具”專業(yè)和四個實驗室，主講“工業(yè)鍋爐水處理”等課程。

1985年，王雅珍發(fā)現(xiàn)鈉離子交換再生廢液對地下水造成永久性污染，地下水體逐年變壞，地下水中迅速增加的鈉離子導(dǎo)致人類患高血壓病、心臟病和患癌癥的機率增加。她經(jīng)過認真調(diào)研，發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)國標GB1576-85《低壓鍋爐水質(zhì)標準》存在五大誤區(qū)，這五大誤區(qū)導(dǎo)致能源浪費、水資源浪費和污染、設(shè)備維修量大、設(shè)備使用壽命縮短。她意識到鍋爐鈉離子交換法的極大危害性，再生廢鹽液如同大海搬家一樣在污染著整個中華大地。每年僅三大工業(yè)給水領(lǐng)域（供熱采暖領(lǐng)域、全國從南到北的幾十萬臺工業(yè)鍋爐給水領(lǐng)域、電廠陰陽離子交換制水和反滲透制水領(lǐng)域）就要向中華大地排放遠遠大于6000多萬噸食鹽。經(jīng)過兩年的調(diào)研，在1987年暑期，她得出“不久的將來中國人將沒有合格的飲用水喝”這一判斷。

為此，1987年9月一開學(xué)，王雅珍毅然辭掉教研室主任的職務(wù)，全力投入工業(yè)給水處理的研究和“工業(yè)鍋爐水處理”的教學(xué)與科研工作，并取得了一系列突出成績。在工業(yè)給水的防垢、防腐、防失水、防菌、防藻、防生物粘泥領(lǐng)域發(fā)明了一整套全新的“六防”理念，在這個理念指導(dǎo)下，她大力普及水處理知識并成功研制出“YZ型系列防腐阻垢劑”；她不斷研究新型設(shè)備，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的、污染環(huán)境的鈉離子交換器。1989年～1993年，她集中精力研究成功了“中小型連續(xù)石灰處理裝置”，攻克了多種難關(guān)，目前已投入實際運行中。該設(shè)備在我國北方高硬度、高堿度水地區(qū)有著廣泛的應(yīng)用前景，可以代替鈉離子交換器，改善地下水質(zhì)，降低水處理成本。

1995年，王雅珍教授解決了被寶鋼列為攻關(guān)難題的二期四臺CDQ鍋爐（中壓干熄焦鍋爐）系列給水水質(zhì)問題及兩臺130t/h噴霧除氧器除氧難題，為寶鋼帶來年直接經(jīng)濟效益7000多萬元。2000年為寶鋼兩個水廠完成了“篩選優(yōu)質(zhì)混凝劑降低工業(yè)水含鐵量”的科研課題，為寶鋼帶來年直接經(jīng)濟效益4000多萬元，兩個科研年間接增效幾億元的巨大經(jīng)濟效益。

創(chuàng)辦企業(yè)，為環(huán)保事業(yè)搭建平臺

1996年底，王雅珍教授創(chuàng)辦了上海昱真水處理科技有限公司，為環(huán)保技術(shù)更好服務(wù)于社會搭建了更好的平臺，公司專門從事工業(yè)給水領(lǐng)域節(jié)能減排新工藝、新產(chǎn)品的科技研發(fā)與技術(shù)推廣，通過為企業(yè)節(jié)能、節(jié)水、減少設(shè)備維修量來間接達到防止地下水、地表水鹽污染的目的。

1995年至1998年期間，王雅珍教授與上海交大合作研發(fā)了“半干法脫硫除塵”技術(shù)，處于國內(nèi)外領(lǐng)先地位。1998年她研制出“萬向滾刀清洗刀具”（適用于電廠輸灰管道清洗）、“壓力可調(diào)式尼龍子彈清洗”（適用于電廠凝汽器清洗）等，推廣環(huán)保型物理清洗技術(shù)。同時又研發(fā)出了“YZ型銹垢水垢清洗劑”，目前已用于電廠的設(shè)備及水系統(tǒng)的清洗中。

王雅珍教授在研究過程中發(fā)揮創(chuàng)新理念，打破傳統(tǒng)技術(shù)瓶頸，將常規(guī)無機防垢理念與特殊有機防垢理念相結(jié)合，所研究出的新技術(shù)大大提高了防垢范圍，并具有對高硬度水質(zhì)的防垢能力，從根本上解決了水系統(tǒng)的防垢問題；在防腐領(lǐng)域創(chuàng)造三道全新防腐理念，使水系統(tǒng)設(shè)備做到徹底防腐；在防菌、防藻、防生物粘泥方面她的技術(shù)創(chuàng)新更是獨樹一幟。王教授通過艱苦不懈的努力，終于研發(fā)出新工藝、新技術(shù)，做到在不使用殺菌滅藻劑的前提下，實現(xiàn)中央空調(diào)和工業(yè)冷卻循環(huán)水在無菌、無藻、無生物粘泥狀態(tài)下的低耗優(yōu)質(zhì)運行，改變了在工業(yè)水處理領(lǐng)域都是采用投殺菌劑、滅藻劑控制工業(yè)循環(huán)水中細菌和藻類的傳統(tǒng)做法，因細菌和藻類被殺死后會產(chǎn)生大量的生物粘泥，不但污染環(huán)境而且加大了對設(shè)備的腐蝕，尤其是對不銹鋼腐蝕嚴重。目前的殺菌劑、滅藻劑一般都是氯類產(chǎn)品，很多有機氯類物質(zhì)是致癌物和致畸物，對人類和動物具有致畸作用。王雅珍教授的不加殺菌劑滅藻劑的做法不但防止了設(shè)備腐蝕，也保護了地下水，防止人類和動物發(fā)生畸變。王雅珍教授解決了這一國內(nèi)外工業(yè)水處理領(lǐng)域一直沒有徹底解決的技術(shù)難題，她的這些創(chuàng)新理念和創(chuàng)新技術(shù)被業(yè)內(nèi)專家喻為“工業(yè)水處理領(lǐng)域的革命”。

創(chuàng)新供暖設(shè)備，環(huán)保節(jié)能

我國是產(chǎn)煤大國，燃煤供熱成本是燃氣供熱成本的1/3。但是，日益嚴重的空氣污染問題困擾著國人，解決霧霾、灰霾是我國環(huán)保大計。針對這一現(xiàn)象，王雅珍教授從2004年開始研發(fā)鍋爐的省煤器和空氣預(yù)熱器，她研發(fā)的省煤器和空氣預(yù)熱器可以節(jié)能20%左右，鍋爐出力提高20%以上，排煙溫度降到80℃左右。省煤器是由上、下聯(lián)箱（筒體或箱體）和對流管束組成，使煙氣與水成對流狀態(tài)運行，換熱效果好，對流管束內(nèi)不易結(jié)垢。下聯(lián)箱兼有除污器的作用，可提高給水溫度十幾度?？諝忸A(yù)熱器內(nèi)由圓翅管組成，提高換熱面積9倍多，可以將鍋爐進氣溫度提高10—30幾度。

2005年王雅珍教授研發(fā)出了YZ型軟化沉淀器，并獲得國家專利（專利號201220197079.8）。該設(shè)備可以應(yīng)用于供熱采暖一次網(wǎng)、二次網(wǎng)水系統(tǒng)，工作壓力≤1.3MPa的蒸汽鍋爐給水系統(tǒng)，中央空調(diào)冷卻水和冷凍水補水系統(tǒng)，工業(yè)冷卻循環(huán)水水系統(tǒng)。可以完全代替鈉離子交換器和除氧器。如果在全國范圍內(nèi)采用本項技術(shù)，每年可以減少4000多萬噸食鹽的排放，極大保護地下水的同時，還可以節(jié)能10%—20%以上，節(jié)水30%—1倍以上，延長設(shè)備使用壽命幾倍以上。endprint

同年，王雅珍教授還將她研發(fā)的YZ型立式擴容式除污器（實用新型專利號：201020123072.2）推向市場。該設(shè)備進出口壓力一致，在基本不浪費動能的前提下，截留任何污物，尤其能夠截留細面污物，確保循環(huán)水清澈透明。以往供熱采暖客戶、中央空調(diào)客戶、密閉式工業(yè)冷卻循環(huán)水客戶所使用的直通過濾式、Y字型、旋流式、角式除污器只能截留建筑垃圾，不能截留細面垃圾，而且嚴重浪費動能。王教授研發(fā)的設(shè)備基本不消耗動能，并結(jié)合上述相關(guān)行業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)的特點，降低了循環(huán)水的流速，使循環(huán)水中污物自然沉降到除污器底部區(qū)域，污物定時排出系統(tǒng)之外，從而使整個水系統(tǒng)在運行中處于干凈狀態(tài)，是節(jié)水型設(shè)備，可以做到減少設(shè)備事故率，提高用戶的經(jīng)濟效益和社會效益。

脫硫除塵，保衛(wèi)綠色家園

繼北京拆除燃煤供熱鍋爐，煤改氣后，全國很多大城市都計劃采用燃氣供熱。此事對王雅珍教授的刺激很大，她是反對煤改氣的。她深知煤改氣有很多不利因素，包括氣源不足；運行費用高，供熱成本是煤的3倍；最主要的是將帶來更為嚴重的環(huán)保問題。由于燃氣熱值高，燃燒時爐溫大于1000℃，空氣中大于78%的氮氣和21%的氧氣在爐溫大于1000度時自然產(chǎn)生氮氧化合物（燃煤鍋爐的爐溫一般在850—950℃之間），也就是硝。脫硝比脫硫要難，費用極高，是致癌物，對人類危害大。同時，隨著灰霾、霧霾日益嚴重，王教授從2005年開始研究適用于北方供熱采暖系統(tǒng)的脫硫除塵裝置。至2008年YZ型旋流混合式脫硫除塵塔的構(gòu)思和設(shè)計基本完成。該裝置脫硫除塵效率高，在0℃基本看不到鍋爐冒煙冒氣，在寒冷天氣冒少量白水汽，不需要建高煙囪。真正做到微排放，保護環(huán)境。同時可以做矮煙囪，只高出鍋爐房屋頂幾米，做成景觀。采用此項技術(shù)可以不必建集中供熱，改建成更節(jié)能的能充分利用自由熱的區(qū)域供熱，還可以實現(xiàn)以燃煤鍋爐代替燃氣鍋爐。

于是，在文章開頭提到的供熱煙塵肆虐的清河林業(yè)局供熱系統(tǒng)考察過程中，王雅珍教授發(fā)現(xiàn)，清河鎮(zhèn)自來水鐵含量較高（自來水含鐵量原松花江水1.305mg/L，現(xiàn)深井水9.405mg/L），供熱設(shè)備和管網(wǎng)內(nèi)結(jié)滿了銹垢，供熱效能低下，采暖溫度嚴重不達標。鑒于供熱情況和環(huán)境現(xiàn)狀對當?shù)孛裆绊戄^大，她認為在清河投建集中供熱工程對全國中小城鎮(zhèn)來說，具有較強的典型性和代表性。于是自籌4000多萬元，廢除了六座小鍋爐房，拔掉了六座煙囪，應(yīng)用了她自主研發(fā)的五項技術(shù)，在3個半月時間內(nèi)建成了100萬平方米的集中供熱工程（可供150萬平方米供熱面積）：

——投建YZ型軟化沉淀器代替鈉離子交換器和除氧器，防止地下水和江河湖水發(fā)生鹽污染。

——投加供熱采暖水系統(tǒng)專用藥劑YZ-101防腐阻垢劑。該藥劑擁有13種功能，徹底解決供熱采暖水系統(tǒng)的防垢、防腐、防失水問題。

——對一次網(wǎng)和二次網(wǎng)13套獨立的水系統(tǒng)分別安裝一臺YZ型立式擴容式除污器。該除污器運行中基本不消耗動能，可以截留水系統(tǒng)中的建筑垃圾、輕質(zhì)垃圾和微粒垃圾。達到凈化水質(zhì)，確保循環(huán)水為清澈透明的茶色，防止設(shè)備結(jié)垢、腐蝕等多種功能。

——投建了YZ型旋流混合式脫硫除塵降硝塔。在運行操作簡單、運行費用最低的前提下，達到煙囪排放煙塵濃度≤94.5mg/m3，SO2濃度≤87.82mg/m3，氮氧化合物濃度≤70.47mg/m3的多功能作用（因為時間緊，設(shè)備沒有安裝脫水板，黑龍江省環(huán)科院檢測中心的測試值偏高，將來排放煙塵濃度≤30mg/m3）。使燃煤鍋爐達到燃氣鍋爐的排放水平。是凈化煙氣，防止大氣污染，防止發(fā)生霧霾和灰霾的有效措施。

——在熱源廠室外和室內(nèi)都不設(shè)置循環(huán)水池。全部鍋爐排污水、除塵脫硫廢水和其它廢水全部進入鍋爐渣槽，在渣槽內(nèi)濃縮，析出以碳酸鈣和硫酸鈣為主的固體，固體和爐渣去燒磚。實現(xiàn)了全國首例鍋爐房廢水零排放。

最終，“清河林區(qū)集中供熱節(jié)能減排示范工程”項目真正實現(xiàn)了保護碧水藍天的環(huán)保目標。該設(shè)備達到除塵率≥98%，脫硫率≥90%，降硝70%，基本看不見煙囪冒煙，做到鍋爐微排放。經(jīng)過一個采暖期的運行，她研發(fā)的五項技術(shù)非常成功，徹底解決了清河鎮(zhèn)空氣污染問題，得到了百姓和相關(guān)部門的認可。針對城鎮(zhèn)空氣污染、地下水和地表水污染具有深遠的戰(zhàn)略意義，也為繼續(xù)使用燃煤鍋爐供暖打下了環(huán)保基礎(chǔ)。

兢兢業(yè)業(yè)，為國奉獻

多年來，王雅珍教授除了環(huán)保技術(shù)的研究，還從2000年開始，致力于國家標準、地方標準和行業(yè)標準的起草及修訂工作。包括目前國家標準GB/T16811-2005《工業(yè)鍋爐水處理設(shè)施運行效果與監(jiān)測》、北京地方標準DBJ01-619-2004《供熱采暖系統(tǒng)水質(zhì)及防腐技術(shù)規(guī)程》、HG/T3982-2007《電去離子純水制備裝置》、GB/T17954-2007《工業(yè)鍋爐經(jīng)濟運行》、GB/T19065—2011《電加熱鍋爐系統(tǒng)經(jīng)濟運行》、《石灰粉料投加系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》等多項國家標準及地方標準的起草及修訂。同時，她每年都參加20多個行業(yè)性學(xué)術(shù)會議及專家會議，以行業(yè)專家的身份，為國家的節(jié)能、節(jié)水及環(huán)保事業(yè)做積極的宣傳及演講。

同時，王雅珍教授還在國家部級以上刊物發(fā)表了十幾篇水處理方面的論文。通過多年努力，王教授研發(fā)的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)覆蓋全國集中供熱近10億多平方米。她每年走訪200多家企業(yè)，指導(dǎo)他們了解和掌握節(jié)能減排的新技術(shù)。大量的實踐證明，她的水處理技術(shù)可為供暖企業(yè)節(jié)能20%～50%，節(jié)水1倍～數(shù)倍，用她的技術(shù)能做到水系統(tǒng)免拆檢，將維修費降到最低，為我國的環(huán)保、節(jié)能、節(jié)水事業(yè)做出了重要貢獻，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。endprint