歲月之靜好，并不是從天而降，而是有人挺身而出，風雨兼程，負重前行。作為水處理領域的探路者，湖南碧匯泉環保科技有限公司首席專家晏永祥博士將環保視為科研的“核心”，并走上了污水治理及其藥劑研發之路。
“治水不治泥，等于未治水。”污泥處理作為水處理工藝的最后一步，對技術要求極高，特別是對于一些有機質含量較高的污泥。但希望是由科研締造的，所以，晏永祥及其團隊秉持初心，砥礪前行。
如何走出“泥潭”
污泥如何處理是我國面臨的重要環保問題，根據住建部統計數據，2018年我國城市污水處理廠干污泥產生量1176萬噸，干污泥處置量為1129萬噸(含水率0%計算)，近年來城市干污泥處置率均在90%以上。2019年，城市污水處理廠干污泥產生量約為1232萬噸，干污泥處置量約為1182萬噸。另據資料介紹，2020年全國污水排放量571.36億m3，產生污泥量7288萬噸(含水率80%計算)，到2025年全國污水排放量將達到705億m3，產生污泥量9000萬噸，污泥產生量巨大，污泥如何走出“泥潭”，如何得到有效處置，刻不容緩。為此，晏永祥及其團隊在污泥處理方面做了大量的研究工作，并取得多項成果。
首先在十多年水處理藥劑研究的基礎上根據污泥特性，成功開發出高效污泥調理劑HQ-220液體，該污泥調理劑為有機-無機復合物調理劑，可以單獨使用，不需要添加聚丙烯酰胺，解決了濾布易堵塞的問題，且用量少，與傳統聚氯化鋁或聚合硫酸鐵相比，用量可減少20%到30%，目前，該產品已實現了工業化應用，其中中節能國禎環保公司、北控水務公司和湖南隆輝環保公司等都已大規模使用，并取得較好的使用效果，為解決污泥焚燒時氯離子對金屬設備腐蝕的問題，晏永祥及其團隊又開發出無氯污泥調理劑產品，滿足了用戶的特殊要求。
其次，晏永祥及其團隊在實踐中深深體會到，污泥脫水難易除受化學藥劑影響外，自身的脫水活性也很重要，為此，又相繼成功開發出多項污泥處理新技術，這些技術中污泥連續調理深度脫水技術已成功得到產業化應用。傳統污泥調理都是間歇調理，調理效率低，藥劑用量大，調理能耗高，調理好的污泥質量不穩定，污泥生產效率低，含水率高，連續調理技術則有效解決了這些問題，該調理技術結合其污泥調理藥劑，可以達到污泥深度脫水的目的，利用普通板框壓濾機也能生產出含水率達到55%的污泥，如使用隔膜壓濾機，在壓榨壓力分別為1.6MPa、2.0MPa、2.5MPa和3.0MPa時，生產出的污泥含水率可分別達到55%、50%、45%和40%，能滿足用戶不同使用場景的要求。該項技術已獲得多項國家專利授權。
污水處理過程需要進行好氧曝氣，污水處理時曝氣越充分，污水含氧量越多，好氧菌活性越好，泥水分離越容易，反之越難，同樣，污泥含氧量對污泥脫水效果也有重要影響，污泥停留時間越長，含氧量越低，泥水越難分離。晏永祥及其團隊開發了污泥化學曝氣調理新技術，即在利用污泥調理劑HQ-220進行化學調理的同時對污泥進行充氧曝氣，以提高污泥自身的脫水活性，試驗表明，利用污泥調理劑HQ-220進行化學調理的同時對污泥進行充氧曝氣180分鐘就有效果，后經過改進，充氧曝氣時間縮短到20分鐘，污泥濾水性能有明顯改善，這一技術的成功開發，解決了污水廠的“死泥”脫水難題，所謂“死泥”是指污泥存放時間較長，污泥中含氧量極低的污泥，這一污泥化學曝氣調理成果得到了中國新聞網、中國網、人民日報客戶端和國際環保在線等20家媒體的報道。
污泥化學曝氣調理機組
調理藥劑的效果如何，不僅是市場關注的問題，亦是晏永祥及其團隊最關注的焦點。“我們的產品，是為污水處理服務的”，因此，試驗必不可少。在中節能國禎環保湖南公司和國禎汨羅污水處理廠領導的支持下，晏永祥及其團隊在中節能國禎汨羅污水處理廠進行的污泥化學曝氣調理深度脫水新技術工業化大生產試驗取得成功，在相同生產條件下，污泥含水率從原來的60%降到50%，進泥量比工廠生產原進泥量增加33%，泥餅厚度從原來的2cm增加到3cm。最重要的是，該技術不但適應于夏天的污泥調理，在冬天溫度較低時還能克服化學藥劑穿透能力不足，污泥調理效果差，污泥脫水困難的問題。
爆氣調理后污泥泥餅厚度從2cm增加到3cm
如何走出“泥潭”，除藥劑和調理技術外，還需要服務創新，從用戶的根本利益出發，多為用戶著想。用戶考慮的更多是污泥含水率和噸泥處理藥劑成本，在解決這個問題時，用戶總是著眼于藥劑采購價格，以為價格越低污泥處理成本就越低，實際上，污泥深度脫水的影響因素是多方面的，藥劑價格低不等于污泥處理成本就低，還要看藥劑處理品種和效率。晏永祥及其團隊，在實踐中總結出一條規律，就是從用戶的根本利益出發，在滿足用戶對污泥含水率要求時降低用戶藥劑使用成本。比如，在為北控水務某污水處理廠服務時，給用戶承諾，脫水污泥含水率不高于用戶原來水平，但處理成本承諾低于原來成本，這是用戶最需要的，但對于服務者來說，是很大的挑戰，不但要考慮藥劑價格，藥劑處理效率，還要考慮服務水平。又如，在和某農藥廠談農藥污泥脫水項目時，不但給用戶承諾脫水污泥含水率，承諾噸污泥脫水藥劑處理成本，還提供工程項目建設全部資金，讓用戶放心，晏永祥及其團隊一切從用戶根本利益出發的服務思想，得到了用戶支持，結出了碩果，客戶源源不斷。
校企合作謀發展
走出實驗室，走向市場，是每一位科研人的“星辰大海”，晏永祥及其團隊也希望自己的研究成果，能夠為祖國的環保事業做出貢獻。
2010年5月，晏永祥及其團隊與衡陽市建衡實業有限公司開始合作，2012年12月，在首期合作成功的基礎上，雙方都希望繼續合作，共建造紙化學品與水處理劑生產科研基地。
衡陽生產科研基地簽約儀式
10多年的努力使合作企業生產能力從最初的年產5萬噸增加到2021年的55萬噸，2022年總生產能力達到110萬噸/年，產品遠銷世界各地，該項目最近經過全國無機鹽信息中心查證，生產規模位居世界首位，生產技術也經過專家鑒定，整體技術水平國際領先。
2021年3月，晏永祥及其團隊與國禎環保湖南區域公司合作，共建污水處理產學研合作基地。目前最早污泥脫水示范項目已在湖南國禎環保科技有限責任公司衡山縣污水處理廠建成投產，該項目為技術改造項目，采用污泥濃縮與連續調理工藝替代原來的間歇調理工藝，壓濾機為3臺山東景津壓濾機廠生產的隔膜板框壓濾機，最高壓力為1.6MPa，改造后，項目一次試車成功，污泥含水率達到55%，目前，國禎環保湖南區域公司的多家污水處理廠均使用了晏永祥及其團隊技術。
堅守初心不變
晏永祥，原本是化學研究人員，但當他接觸到環保行業的時候，他果斷調整了自己的研究方向，原因很簡單：污水排放給老百姓生產生活帶來的影響，讓他無法心安。為了這份心安，他在環保行業領域，已經奮斗了20多年。
最可貴的是，只要是有環保需求，他都義無反顧。所以，忙碌，成為他生活的主旋律。2003年讀博期間，善于思考的晏永祥，另辟蹊徑，將高純聚氯化鋁作為AKD的施膠沉淀劑用于中堿性造紙，該技術的成功應用，使我國造紙行業實現了從酸性造紙到中堿性造紙的跨越，推動了我國造紙行業的技術進步，在經濟層面，降低了企業造紙成本，在環保領域，減少了污水排放，打造了企業，社會，環保三方共贏的市場格局。
2012年1月，正當晏永祥與家人共度除夕之時，接到了求助電話。當時，廣西龍江河上游某企業偷排重金屬污染廢水引起網箱養魚死魚和河水重金屬超標80倍事件被網絡曝光，引發當地老百姓用水恐慌，情況緊急之下，晏永祥來不及思考，便連夜與合作單位衡陽市建衡實業有限公司一起組織力量調集生產的水處理藥劑跨省支援，第二天正月初一清晨便送到了事發地點，藥劑投入被污染水源后，水質很快就恢復到排放標準，當地百姓安心了，晏永祥也安心了。
科研人都有一雙善于發現問題的眼睛，晏永祥也是如此，無論是污泥脫水，還是開創鋁鐵鹽產品低能耗、低污染、 自動化、智能化新生產模式，都與他善于發現息息相關。
眾所周知，當一個行業技術門檻和準入條件低時，就會有很多的小額資金涌入，鋁鐵鹽行業就是這樣一類行業。隨著產品市場需求量逐年增長，特別是副產鹽酸的大型企業比較多，國內鋁鐵鹽行業出現了盲目擴張局面，隨之暴露出來的，就是生產工藝落后，能耗高、 污染重、效率低、員工勞動強度大等問題，這些問題，不僅影響企業的競爭力，同時，也對環境造成了嚴重的傷害。經濟要發展，環境也要保護，兩者須齊頭并進。在這樣的背景下，晏永祥將研究重點放到產品的節能減排、提質增效和生產自動化上來。
近年來，他與合作企業相繼開發了節能減排、提質增效及自動化包裝生產等鋁鐵鹽系列產品生產新工藝和新技術，并將研發成果產業化，使合作企業從最初的破產重組企業，發展成為技術領先，生產規模全國最大的鋁鐵鹽水處理劑生產企業，也是全行業首家實現了污水零排放，廢渣全部資源化利用的綠色生產企業。
面對困難砥礪前行
2022年3月，晏永祥在給湖南環保行業同行技術人員做環保公益講座時，有企業代表提出了農藥污泥難脫水的問題，該企業農藥污水處理產生的污泥由于有機質含量高，且包含有較多的有毒有機化合物，采用聚氯化鋁等常規無機混凝劑和聚丙烯酰胺絮凝劑調理污泥，難以達到脫水要求，為此該企業被迫用三氯化鐵和石灰調理，石灰用量超過了污泥量的30%，污泥增量大，另外添加的三氯化鐵也對后續污泥焚燒十分不利，該企業用柴油焚燒處理污泥，焚燒處置成本高達1000元/噸污泥以上，企業經濟負擔很重。據了解，農藥污泥難脫水、難處置不僅是該企業的問題，也是農藥行業生產存在的普遍問題，面對這個難題，晏永祥及其團隊成員迎難而上，在企業的支持下，經過近一年的努力和無數次失敗后，終于找到了不用石灰和三氯化鐵調理的方法，污泥含水率達到55%，污泥量減少了60%，污泥熱值增加了一倍多，從原來的5020J/g，增加到10550J/g，以該企業減少焚燒污泥量3000噸/年計算，污泥焚燒處置可節約費用300多萬元/年。該企業污泥問題的有效解決也為農藥和化工行業徹底解決污泥處理和資源化利用問題找到了一條新路。
研發創新破迷局
根據國家辦公廳2022年5月24日發布的國辦發[2022] 15號文件：關于印發新污染物治理行動方案的通知，所謂新污染物是指那些具有生物毒性、環境持久性、生物累積性等特征的有毒有害化學物質，它們對生態環境或人體健康存在較大的危害性風險，但由于現有的管理措施不足或尚未被納入環境管理中的污染物。新污染物主要包括以下四大類：持久性有機污染物(POPs)、內分泌干擾物(EDCs)、抗生素和微塑料。四類新污染物雖然在環境中濃度較低，但具有器官毒性、神經毒性、生殖和發育毒性、免疫毒性、內分泌干擾效應、致癌性、致畸性等多種生物毒性，同時具有較強的生物持久性、明顯的生物富集性、難以監測等特性，對人體健康和生態環境構成嚴重危害。新污染物危害生態環境和人體健康，是全球面臨的共同挑戰。晏永祥博士及其團隊經過近一年的時間，無數次外出采樣進行反復試驗，研發出了一套降解水體中新污染物切實可行的處理工藝：Uv/O3處理工藝，此工藝為降解水體中新污染物提供了技術儲備，目前已經完成技術可行論證和小型試驗。該技術如能成功實現產業化，對切實維護人民群眾身體健康和生態環境安全，具有十分重要的現實意義。
晏永祥博士，長沙理工大學化學化工學院教師，長沙理工大學凈水與凈水材料新技術研究所所長(2012-2022)，湖南碧匯泉環保科技有限公司首席專家、高級工程師、碩士研究生導師。中國化工學會無機酸堿鹽專業委員會鋁鐵鹽專家，湖南省環保行業水處理專家，湖南省環境治理行業領軍人物、先鋒人物和環保人物，主要從事功能性高分子材料、環保水處理劑和污泥處理處置技術的開發與產業化研究工作，主持建設了國內外生產規模最大的鋁鐵鹽水處理劑生產科研基地，主持了多項污泥處理處置項目，獲得污水與污泥處理相關專利18項，參編專著 2 部，參編十三五高等學校教材《水污染控制工程》，主要代表論文《高有機質污泥深度脫水處理關鍵技術產業化研究》。獲得湖南省科技進步獎二等獎，中國產學研促進會創新成果獎二等獎，中國循環經濟協會科技成果獎二等獎和中國科技產業化促進會科技創新獎二等獎等，個人獲得中國無機鹽工業發展四十年創新貢獻獎。（供稿單位：湖南碧匯泉環保科技有限公司）
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