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废水处理解决方案

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废水处理解决方案范文第1篇

创建于1915年的美国公司博莱克•威奇,专门从事能源、水务、信息、联邦政府、管理咨询和环保领域的基础设施开发。博莱克•威奇在香港开展业务已有长达 75 年的悠久历史,而且自 1978 年进入中国大陆市场以来,已在各种能源与水力基础设施工作领域成功完成了超过 200 个项目。

30多年来,博莱克•威奇一直为公用行业、私有企业和政府机构提供能源、水务、环保等服务。在发电、洁净水和污水处理、石化、工业和环境保护等重要基础设施项目上提供专门服务,这些业务是该公司“让世界因其而不同”标的的重要支撑。

中国科技财富:我们知道博莱克•威奇在四川广元和Chemtex共同承建自2005年以来双方承建的第八座LNG工厂,请简单介绍一下这个项目。

张浩威:中国偏远地区拥有大量天然气储藏,不但不易开采而且通常远离最终用户。通过管道输送天然气的传统方法要求巨大的基建投资,而将天然气从气态转化为液态可使其体积减小600多倍,从而使运输(通过LNG卡车)更方便、更经济。这些项目将最终使本地居民也能够以便宜的价格使用这一清洁能源。

博莱克•威奇专有的PRICO® LNG技术迄今已在中国的八个项目中得到应用。博莱克威奇提供了基础设计、工程、关键设备采购及试运行/启动服务。这些项目是通过与Chemtex的单独合作而完成的。博莱克•威奇技术的主要优点是较小的设施占地面积、较低的基建费用和非常短的试运行/启动期,这使客户能够快速获得投资回报。并且这些项目都实现了环境友好。

目前中国LNG项目中使用了博莱克•威奇专有的PRICO LNG液化技术的项目有:鄂尔多斯星星能源;达州汇鑫能源;CNOOC (中海油)珠海项目;兰州燃气项目;陕西西蓝;新疆广汇液化天然气项目;CNGC (华油天然气股份有限公司)广安项目; CNGC(华油天然气股份有限公司)广元项目等。

中国科技财富:此前,凭借在中国香港的大埔滤水厂及管道项目上的出色表现,博莱克•威奇摘取了国际水协会(IWA)项目创新奖设计类的全球大奖。该奖项旨体现了博莱克•威奇在全世界水工程项目中的卓越表现与创新精神,请问贵公司是怎样做到这一技术优势并且持续保持的?有何先进理念?

文海亮:我们从事的是一个专门领域,因为基础设施建设对人们的生活与工作有着重要意义。然而在香港当地,建设一座大型水厂或设施需要多长时间呢?以前从未有人在香港设计或建造过地下水库――但这却是最经济有效和可持续的解决方案。正因为如此,得到了香港水务署和香港大学的支持,他们同意了该项目方案并委任于博莱克•威奇。

我们的一个优势是拥有一支真正一体化的全球工作团队,我们的专业工程师和技术负责人曾为不同地区面临不同情况的客户提出过巧妙的解决方案,例如在气候干旱但城市人口快速增长的亚利桑那州以及面临天然饮用水资源稀缺挑战的新加坡等。我们在香港开展业务已经有近80年了,我们在相关的团队一直把聆听客户的心声放在最首位。我们与香港当地的关系和对香港的了解保证了我们的执行能力得到了最好的发挥。

中国科技财富:博莱克•威奇提供最有价值的设计、工艺技术和施工解决方案,为世界带来安全的饮用水和高效的废水处理系统。请问在能源和水务业务的节能减排上,博莱克•威奇又是如何显示出自身独有的优势?

文海亮:通过使用最先进的工具与方法,博莱克•威奇正在帮助全世界的客户平衡复杂的经济、社会和环境问题,以达到节约和保护宝贵水资源的目的。

例如,从循环再利用研究到整体项目,从海水淡化到地下水补给再到原地水循环利用规划方案,博莱克威奇通过在全球的许多个先进水回收项目积累了丰富的相关技术经验――最著名的项目有亚太地区澳大利亚布里斯班的班达巴先进水处理厂 (Bundamba Advanced Water Treatment Plant) 以及新加坡的Sembcorp NEWater Plant(胜科新生水厂)、滨海堤坝 (Marina Barrage)、新泉海水淡化厂 (SingSpring Desalination Plant) 和新加坡策士纳道生水过滤厂 (Chestnut Avenue Water Works)。

在中国,博莱克•威奇正在向中盈贵金属股份有限公司提供工程设计与设备采购服务,用以研究关于一个国内生活废水处理厂的先进水处理可选方案,以及关于一个工业废水处理厂的土木及结构设计。此外,该公司还在向位于深圳龙岗区新工业园中的水处理厂提供关于采购、测试和试运行方面的专业建议。

中国科技财富:结合中国企业的能耗现实,博莱克•威奇的节能减排方案重点集中在哪些领域?体现为技术支持的是哪些具体内容?

张浩威:我们看到许多国家的经济正慢慢地开始从全球经济衰退中恢复。目前中国的恢复情况最好,2010年第一季度经济增长率达到12%。中国电力需求的83%以上来自传统热源,预计在未来可预见的一段时间内不大可能发生大的变化。因此,能源节约越来越成为中国整体能源战略中的一个重要方面。

博莱克•威奇公司是全球领先的工程设计、咨询和施工公司,专门从事能源、水务、信息、联邦政府、管理咨询和环保领域的基础设施开发,并已经涉足这些市场近一个世纪之久。

具体就中国而言,博莱克•威奇在过去五年间参与了八个燃气联合循环发电项目,涉及了20个F级燃气涡轮机项目。其中一个项目由于创新的设计而获得了2008年亚洲最佳电厂奖。联合循环发电项目以燃气为燃料,发电效率高而废水、废弃排放水平低,实现了环境友好。

在LNG(液化天然气)液化流程方面,博莱克•威奇充分发挥了其在技术方面的领先优势,采用了其专有的PRICO工艺,该技术目前在中国中小规模产能市场上占据主导优势。博莱克•威奇和另一家全球工程公司Chemtex自2008年合作以来在中国已经完成了三个LNG项目,目前正在向中国的另外五个工厂提供技术、设备、工程和试运行服务。

中国科技财富:作为在能源环境领域里的领先企业,博莱克•威奇为发电、输配电和石化工业提供工程设计、工艺技术、工程咨询和施工解决方案。此种解决方案基于环境的考量是怎样的?博莱克•威奇涉足多个领域,如何实现商业利益和环境可持续发展的最大化?如何平衡多项业务发展的步调?

张浩威:环境保护和全球变暖问题无疑一直广受关注,但世人更多地将眼光投向美国和中国,希望它们能够在减少温室气体排放的新条约上达成共识,因为中美两国的温室气体排放量加起来几乎占到全世界排放的一半。这也是中国等快速增长的经济体寻求的能源需求与环境相关挑战之间的一个微妙平衡。

在空气质量控制方面,博莱克•威奇早在上世纪60年代就已涉足废气脱硫系统领域。尤特别是NOx控制解决方案即触媒式脱硝工艺(SCR)、SOx控制解决方案即湿法和干法脱除技术、灰尘控制解决方案即静电除尘技术以及水银控制系统解决方案等技术都普遍应用于博莱克•威奇在全球的大多数项目中。

但是,在继续使用非常高效的电厂设计和最新的空气质量控制技术的同时,中国还需要积极发展可再生能源,以提供长期的可持续解决方案。

中国政府制定了非常积极的目标,要在今年年底使能源强度减少20%,主要污染物排放减少10%。到2020年,使可再生能源在能源组合的比例达到15%。

未来三年内,中国有可能成为太阳能和风能设备制造领域的全球领跑者,可再生能源投资在中长期内估计会达到 2万亿人民币(2580亿美元)。

博莱克•威奇的可再生能源集团拥有100多名具有多学科背景的员工,其工作涉及可再生能源业务领域的各个方面,包括从研发到工程、到采购、再到施工项目等,而且我们非常渴望能够参与中国的可再生能源发展事业中。

中国科技财富:今年是“十一五”计划的最后一年,在中国政府的节能减排压力下,博莱克•威奇在中国节能减排、清洁技术等领域的研发、应用、推广上是否会有些变化?

张浩威:中国的十(2006-2010年)要求增加天然气和其他清洁能源在中国能源组合中的比例,同时关停若干效率低而排放多的小型火电厂。目前,关停或改造这些低效火电厂的计划已经成形,并表示将支持发展300-600兆瓦的中型机组和1000兆瓦以上的大型机组。

中国对清洁燃料的需求变化非常快。与一年前相比,2010年上半年的需求增长了22%。同期,中海油、中石化和中石油的天然气产量――包括民用和进口天然气在内――出现了惊人的增长。不过,传统的海上/陆上民用天然气开发在未来将难以满足社会对能源不断增长的极大需求。政府因此鼓励非传统天然气(页岩层油气和煤层天然气)的民用开发,以满足这一不断增长的能源需求。预计到2030年,这些非传统天然气来源有望占到天然气供应量的25%。

由于因不断增长的国内能源需求、对能源进口的过度依赖以及温室气体排放水平而饱受批评,中国政府正在寻求能源组合的多样化,鼓励发展天然气、水电、核能及可再生能源,以减轻对煤和石油的过分依赖。可再生能源发展的关键挑战是如何实现可再生能源的经济性。在未来可预见的一段时期内,可再生能源项目将继续需要政府的政策支持及资助。虽然中国政府积极鼓励企业发展其他能源,但煤炭在中国的未来能源中仍然可能扮演一个重要角色。

博莱克•威奇可提供可行性研究、资产管理、工厂优化、运行和维护以及环境管理方面的咨询服务,我们很期望通过推广和应用的我们的专业知识与技术来支持中国的能源发展计划。

中国科技财富:目前博莱克•威奇与中国企业的合作模式是怎样的?如何评价中国的合作伙伴和国内的同类企业?绿色节能领域的技术专利模式的输出情况怎样?有哪些模式?

张浩威:博莱克•威奇的中国出口模式充分利用了中国丰富的、具有价格竞争力的本土工程与设备资源来争取国外项目。此外,如果再考虑到中国每年建成投产的大量电厂,可供使用的本地工程专业技术和设备专业知识――特别是在火力发电厂领域,那么我们选择在中国发展出口模式就不难理解了。实际上,在向我们的全球客户提供更具竞争力的解决方案的同时,博莱克•威奇中国出口模式向中国输出了专业技术和设备,赚得外汇收入并在中国创造了就业机会。

中国科技财富:博莱克•威奇的研发团队是基于怎样的构成?您如何评价中国的研发团队?在全球激烈竞争的环境中,如何适时地使技术团队紧跟市场需求?

张浩威:博莱克•威奇始终以其的领先技术解决方案为荣,不只是针对美国项目,还包括全球各地的项目。不管客户来自何处,我们希望运用最适合的技术来满足当地法规及我们客户的要求。为了持续满足不断变化的市场要求和迎接市场竞争带来的挑战,我们需要不断地向前发展,寻找更优秀的项目实施方法,并通过提供进一步优化的技术解决方案来保持我们作为首选供应商的地位。此外,我相信,本地化是帮助我们更好地了解我们所参与竞争的市场的关键。

中国科技财富:在未来,不远的将来,博莱克•威奇如何审视中国市场的商业机会?博莱克•威奇又有什么中长期的规划和战略部署?

张浩威:正如我前面所提到的,中国的能源市场非常大。中国每年有许多电厂建成发电。但同样地,中国也有许多非常有实力的本地工程承包商。所以,博莱克•威奇的战略不是直接与中国本地企业进行竞争,特别是在所使用的技术是现成的并已被本地企业熟练掌握的情况下。在中国,我们将只参与那些需要我们的能源技术与知识的极特殊领域,例如LNG和联合循环发电。我们在中国的中长期战略依然是本地人力资源的培训/发展和针对中国以外能源项目的设备采购。

中国科技财富:博莱克•威奇在香港开展业务已有长达 75 年的悠久历史,而且自 1978 年进入中国大陆市场以来,已在各种能源与水力基础设施工作领域成功完成了超过 200 个项目。是否能简述能源环保领域的重点项目?

文海亮:港大百周年校园扩建项目。项目施工期只有900天,时间上不容任何延迟。这就要求我们必须悉心听取当地居民的要求――这在香港至关重要――并且在保护环境的同时最大限度缩短供水中断时间。

废水处理解决方案范文第2篇

但是如果是一家在多地建有厂房、拥有员工数百人、获得多项发明专利的上市公司能不能也做成一家“夫妻店”呢?答案也是肯定的。

这一次,我采访到的张恒和韩全便是这样的一对夫妻,广州市益诺欧环保有限公司便是这样的一家“夫妻店”。张恒与韩全夫妇用自己多年来的相伴相携、相辅相成,演绎着一段现代版的“天仙配”,让环保这项事业在焕发无限社会效益的同时也孕育出巨大的经济效益。

凭千里姻缘,实现强强联合

作为公司的董事长,张恒主要负责的是公司的运营发展、方针大计;而作为公司的法人代表和总工程师,韩全则是技术方面当之无愧的专家,可以破解公司遇到的种种专业难题。

张恒来自四川成都,多年来在成都从事医药行业,在当地已是小有名气。但是骨子里的不安分让张恒渐渐并不满足于巴蜀之地的“安逸”生活,2008年的时候他来到广州,希望在这片热土上新的领域里有所成就。

“当时珠三角的污染真得很严重,很多河流都是整条流域被污染,特别是重金属污染更是危害极大。我在成都小时候也经常到水边玩,水很清,可以看到鱼、看到水草、看到各种生物,对比那时的珠三角真是让人痛心疾首。近些年重金属的危害越来越受到大家的重视,很多人开始知道重金属埋在地下要几百年才能分解,但在当时大部分人并不了解。所以那时候我就让我产生一种感觉,要说赚钱,其实医药行业更赚钱,但是做环保却是更有情怀。人赚钱只是一个方面,更重要的是要做些对社会有贡献的事情。”

但是毕竟是来到一个新的地域从头开始打拼,到底该从何入手呢?此时,就如同上天自有安排一般,心中充溢情怀的张恒遇到了手中握有技术的韩全。

来自黑龙江哈尔滨的韩全是个地道的东北姑娘,个性爽快又学有所成,从本科到博士一直是哈尔滨工业大学的高材生。而更牛的是,韩全来自环保世家,父母不但都是业界鼎鼎有名的专家,也是第一代自主创业的环保人,所以自2001年以来,她一直跟随父母从事环保事业,积累了丰富的经验。2005年,从哈尔滨工业大学博士毕业后,韩全便来到广州,“因为这里的氛围适合创业,这里的气候也更适合‘膜’的研发。”

2008年3月,广东益诺欧环保股份有限公司正式创立,开始便将核心技术集中于工业废水治理领域。对此张恒解释说:“2008年的时候,环保方面的各项指标都比较低,都在执行表二标准,有很多企业都觉得达到标准并不是很难的事情。但当时我们就觉得标准肯定会越来越高,所以就在技术上给自己自加压力,要求一定要研发出最先进的技术。而且相对于处理市政污水等,工业废水的治理更需要难度,我们就是希望能挑战一下高难度。”

也许对于一般人来说,一开始就设定了如此的一个“小目标”――要做“最先进”、挑战“高难度”,恐怕有点自不量力,但是别忘了益诺欧有自己的“秘密武器”韩全。 在几年的时间里,韩全带领公司的技术团队,先后攻克了“膜材料研发、膜设备制造和膜应用工艺”三大技术难题,研发出水处理的核心设备――中空纤维超滤膜组件、MBR膜生物反应器的生产配方,并自主开发了具有国际先进水平的超声波一体化纺丝处理生产线和特殊膜的真空出丝技术以及高精度生产环境控制系统,很快便在环保界奠定了自己的“江湖地位”,令业界刮目相看。

以领先技术,跻身业界龙头

“目前市场上普通膜的孔隙可以做到0.1微米或300纳米,而我们的产品可以做到3纳米,这个数值已经接近人体的肾脏。”为了让我更好地理解益诺欧最核心的“膜”技术,张恒现场拿了一个膜的样品给我过目,“现在能利用膜技术生产血液透析器的企业只有两家,一家是日本的旭化成,而另一家就是益诺欧。我们也是国内唯一一家完全拥有自主知识产权的企业,生产出的用于肾脏透析的膜只需要50元人民币一根,而进口的则需要180元人民币一根,这无疑给患者减轻了很大负担。现在我们的年产能力在400万根,在国内排在第二位,接下来我们的目标就是继续扩大产能,造福更多的人。”

如果说已安装在处理厂的膜我就看得多了,但是这种内部构造还是第一次看到。拿着手中一条条颇为普通白色的软管,我疑惑地问张恒:“这种膜的技术难点又在哪呢?”

张恒说:“你仔细看中间的管道是很细的,而更难的是上面其实布满了一个个小孔,这些孔肉眼是根本看不到的。质量好的膜,上面孔的分布非常均匀,而且都呈正态分布。我们的膜都是经‘中大’‘华师’等高校的科研机构和权威部门检测通过的,完全可以达到上述标准,所以在国内具有领先地位。”

俗话说,没有金刚钻别揽瓷器活,正是因为掌握着高端的中空纤维超滤膜产品以及重金属高精度分离技术、A/O MBR高含盐量污水生化技术、特种膜浓缩盐分倍增技术、MVB机械蒸发浓缩结晶技术等多项水处理核心技术和多项专利,所以益诺欧敢于把自己的业务重心定在了技术难度最大的工业废水处理方面,将“矛头”直指令专业人士头痛、令普通公众恐慌的重金属污染。

韩全介绍说:“常规方式处理废水中所含重金属的费用很高,一吨水就要38元,而且传统的处理方式就是依靠添加药剂,往往由工人手动,具有很大误差,一旦加药过多,就会增加污泥的产量,无形中也增加了处理成本。而利用我们的技术和设备,就能够完全实现自动化,可以通过实时数据精准调控,减少污泥产量,提高污水的洁净程度,减少膜的负担,延长膜的寿命,同时提高了有价值资源重金属的回收利用率,从而多方面帮助企业减少投入。所以我们说一项好的技术就是要能帮助企业减轻负担,降低建设成本和运营成本,这才是根本所在。”

所以益诺欧率先提出了“电镀废水零排放”的概念,通过“废水分流、分类处理、废水回用、资源回收”的技术路线,将电镀重金属废水经处理后全部回用,不仅彻底解决了电镀废水对环境污染严重的大难题,还实现了显著的环境效益和社会经济效益,填补了电镀废水治理领域的空白。

对于社会上针对“零排放”的质疑,韩全也解释说:“我们所说的零排放,主要是指水中污染物的零排放,并不是全部污染物的零排放,在处理过程中,污染物会蒸发掉一些,也会排到污泥中一些,这都是不可避免的,所以希望大家不要误解。”

目前,益诺欧零排放工程的成功案例已有东莞美景零排放工程、揭阳中德金属城零排放工程、恒洁卫浴电镀废水零排放工程,其中“东莞美景零排放工程”已入选广东省环境保护优秀示范工程。

靠成功案例,开始声名远播

说起当时完成前两项电镀废水处理工程的情景,虽然已经过去3年多了,但是张恒至今仍然记忆犹新。

“东莞美景是奥地利著名品牌施华洛世奇全球最大的工厂,位于石马河边,工程是在2013年开始的,经过1年多就完成了,到现在运行两年多,取得了很好的效果,成为了全国第一家实现废水零排放的企业。对于美景来说,环保上的领先技术不但为他们节省了大量的运营成本,而且国际上很多客户看到这家企业不存在环境风险,都更倾向于同他们合作。从2014年开始,美景的订单每年都增加40%,产值达到20亿元。在全球经济普遍下滑的趋势下,反而实现了逆势增长。所以当他们听说我们准备上市时,坚决入股,也体现出对我们的极大信任。”

而揭阳中德金属城也是在2013年的时候,启动了废水处理工程的招标程序。当时全球各大知名企业几乎全部参与投标,其中包括柏林水务、陶氏、通用、北方工厂、杭州水处理、新大禹、金达莱等等。其实在这次投标之前,因为中德金属城园区是与德国合作的项目,所以优先考虑的其实德国企业,当时已有德国的企业进驻开展环保工程,但是三个月之后就因为无计可施以失败告终。所以这一次园区的招标非常慎重,承接下工程的企业也面临巨大压力。

招标过程就如同一场拉锯战,一直经过13轮PK,都无法确定由谁胜出,直到揭阳市长出来拍板,最终才由技术上表现突出的益诺欧接过了这一重担。

为了不负众望,韩全带领团队的骨干力量埋头苦干,打造出一套适合中德金属城的整体解决方案,经过一年多的不懈努力,总投资约2.5亿元的废水处理项目圆满竣工落成。这一项目采用益诺欧特有的高盐废水“零排放”工艺,即通过“物化+MBR+膜浓缩+蒸发结晶”,使含锌废水、含镍废水、含氰废水、综合废水、混排废水、前处理废水等9种废水,经分流收集、统一处理后全部回用,真正实现了园区废水的“零排放”。同时通过益诺欧环保在线预警系统,首创了对电镀园区污水治理全过程的实时监控。

2015年,中联部副部长李进军、揭阳市市长陈东、德国基民盟副主席参观电镀废水零排放项目时,都给予了高度评价。而接下来益诺欧又再下一城,打造出第三个样本工程――恒洁卫浴废水“零排放”项目。

所谓你若盛开,清风自来,益诺欧的名气渐渐也传到了千里之外。2014年,国家环保部直接找到益诺欧,希望他们能和环保部、发改委、工信部合作,共同开发钛白粉酸性废水处理项目。因为在传统工艺里,主要是用碱来中和酸性废水,由此会产生大量的红石膏,这是高污染产物。

而通过益诺欧研发出的钛白粉零排放项目,酸性废水经零排放系统装置处理后,其中的钛白粉可以浓缩到浓度30克/升进行回收,废酸和稀酸水转为生产用水,铁盐浓缩后用于生产聚铁副产品,也能全部回用,从而实现污水“零排放”;同时将重金属污染物分离浓缩,便于转化为价值较高的絮凝剂;另外浓缩的洁净稀酸也可以进一步浓缩至70%,实现酸的全部回用。张恒说:“经过测算,通过零排放工艺,我们可以钛白粉加工企业达到综合治污费用与回收产品价值的平衡,也就是实现了社会效益和经济效益的双重获利。”

除此之外,益诺欧还为位于江门台山的广海镇皮革基地打造了一个废水零排放项目,现在基本完成,全部投入使用后,也将成为全国皮革行业首个废水零排放工程成功案例。

正是因为有了不忘初心的坚守和行业领先的号召,所以几年来益诺欧吸引了一大批有志之士前来投奔加盟。目前益诺欧的副总里有从其他大企业跳槽而来的高管,也有放弃政府部门稳定工作的官员,他们所看中的正是益诺欧未来的广阔前景。

而谈到今后的目标,张恒的愿望十分朴素直白,对于员工来说也最为现实直接,他希望自己公司的每位成员,都能通过努力工作,在广州安居乐业,尽早买房买车,而对于马上上市的公司,他希望能首先成为一家百亿企业,3年之内成为省内细分领域的龙头企业,5~8年进入国家的“248”计划,成为“2家2000亿企业、4家1000亿企业、8家500亿企业”之一。

废水处理解决方案范文第3篇

近日,记者有幸采访到了芬兰政府投资促进署负责清洁技术领域的资深商业发展总监嘉瑞・泰林尼(Jari Tielinen)先生。芬兰政府投资促进署隶属于芬兰就业与经济部,是一个免费协助境外投资者投资芬兰清洁技术等领域的政府机构。通过泰林尼先生的介绍,中国读者可以了解到,清洁技术在一个国家发展中的重要地位。

发展清洁技术是必然选择

记者:您好!能否先简单介绍一下什么是清洁技术?

泰林尼:好的。清洁技术是近年新出现的一个名词,涵盖范围较广,涉及众多细分领域,主要包括3方面:一是清洁能源资源,如生物质能、太阳能、风能;二是节能与提高能效,如节能照明、智能电网、节能服务;三是减排环保,如固体废弃物处理、大气保护、水处理等领域。

记者:据我所知,芬兰是一个资源能源贫乏的国家。发展清洁技术与此有关系吗?

泰林尼:正如你所说,拥有530多万人口的芬兰是一个无煤、无油、能源匮乏的国家,我们国家70%的能源都从俄罗斯、挪威、丹麦、波兰等国进口。同时,因为冬季漫长、气候寒冷,芬兰的民用能耗很高,而造纸行业和化工行业也是高耗能产业,所以芬兰也是世界上人均能耗最多的国家之一。但如果一个国家的能源进口依存度过高,其经济的发展很容易受到制约。而且能耗高也不能保证能源的可持续发展。因此,芬兰需要也必须发展清洁技术提高能源效率,开发利用清洁能源:以满足不断增长的能源需求。

记者:除此之外,还有别的原因吗?

泰林尼:芬兰重视发展清洁技术,还有一个很重要的原因――环境污染。芬兰的森林覆盖率达到70%,便形成了以造纸业为主导的产业结构。众所周知,造纸行业是污染大户,造纸厂对周边的河流和湖畔环境影响很大。上世纪60年代,芬兰的造纸工业污染问题十分严重,影响了全国湖泊、河流的生态环境,引起了社会广泛关注。而到了上世纪80年代,由于饱受城市污水和工业废水污染之苦,大规模的蓝藻潮开始爆发,公众对此反应强烈。芬兰政府为此搬迁、关闭过高污染的工厂,建立污水处理厂,还颁布水法限制污染物排放,重点对严重污染水源和空气的造纸、化工和冶金行业企业进行综合治理。这些措施使芬兰的工业废水排放量得到有效控制,湖泊、河海和地下水的质量有明显改善。

但同时,如何通过技术创新从根本上解决环境污染的问题也是芬兰一直在思考的问题。于是,芬兰人开始在技术创新上动起脑筋,而在这其中,清洁技术领域的优势颇为突出。2006年下半年,芬兰担任欧盟轮值国主席时,提出“环保政策新时代”倡议;2007年起,芬兰启动了一项国家环保商业开发项目“芬兰清洁技术”,以整合芬兰最前沿的环保创新知识与技术成果,由中小企业主导,向全球市场推广。芬兰的目标是将清洁技术行业发展为一个新的支柱产业。

改善环境降低能耗已见效

记者:芬兰的清洁技术覆盖哪些领域?有何特点?

泰林尼:在芬兰,清洁技术涵盖了所有能够预防、减少或消除对环境有害的产品、服务、流程和科技。具体涉及能源生产、能源存储、能源基础设施、能源效率、运输、水资源及水处理、空气质量与环境、材料、制造业、农业、废弃物处理及循环利用等11个领域。尤其是在能源、污水处理、湖泊净化等方面,清洁技术都得到了广泛而深入的应用。

芬兰清洁技术领域涵盖了约2000家高度多元化的企业,例如在我们国内的赫尔辛基、库奥皮奥、拉赫蒂和奥卢及周边地区就集中了芬兰60%的清洁技术公司。一些公司在清洁技术产业拥有多项专利,包括生物废料发电技术等;一些公司则已经在能源效率、清洁的工业生产过程、生物质能、水及废弃物处理、利用生化燃料、开发燃烧技术等方面成为了全球的领跑者。清洁技术产业预计将以每年5%~15%的速度发展。

记者:芬兰的清洁技术具体体现在哪些地方?

泰林尼:在空气质量控制方面,芬兰利用清洁技术减少二氧化碳排放,并不断开发空气净化技术,以减少废气和其他污染源对空气质量的破坏。在过去20年,芬兰二氧化硫排放量减少了近90%,氮氧化物排放量减少约50%。

在废物管理和循环利用方面,芬兰是北欧领先的金属类产品回收国。清洁技术贯穿垃圾分类、收集和运输、物流和规划、回收、副产品利用等整个产业链。目前芬兰全国废物回收利用率接近50%,居世界前列,拉赫蒂市的回收利用率更是高达90%。

在水资源及水处理方面,可以说,芬兰在全世界范围内的清洁技术都是数一数二的,我们相信自己在水资源管理上有着可供世界借鉴的经验。芬兰是著名的“千湖之国”,全国有大小湖泊共约18万个,对水资源的关注,自然而然也就成了芬兰清洁技术产业中的重要组成部分。目前,我们国家有超过250家从事供水和废水处理等水业务领域的清洁技术公司,他们在节约水资源、封闭性工业水循环和高效污水处理等领域拥有世界一流的技术、工艺和咨询服务。而芬兰政府的15个行政部门中有8个职能与水相关。由芬兰国家技术创新局牵头,芬兰已经出资约2100万欧元资助了63个水处理公司,投入1200万欧元资助了23个水领域的研究项目。在联合国“水贫乏指数”评价体系中,芬兰被列为全球可持续性水资源管理水平最高的国家。

而在降低能耗方面,芬兰的清洁技术公司也是一直在努力。由于芬兰气候严寒、人口分布疏散,造纸、机械、金属加工等行业对能源需求大,但自身能源贫乏,因此多年来芬兰持续加大投入,从能源生产到最终使用的各个环节均努力降低能耗。目前,芬兰在热电联产、集中供热制冷、工业程序效率和智能电网等方面均研发出世界一流的技术和服务。

大中小型企业共同的舞台

记者:芬兰政府主导发展清洁技术,国内企业是否愿意响应呢?

泰林尼:可以说,如今芬兰在清洁技术领域取得的成绩与国内众多企业的支持是分不开的。例如在芬兰水资源保护方面,由于化肥的使用,农林业的磷负载曾是最大的挑战。对于芬兰许多水处理解决方案供应商来说,这是一个颇具吸引力的市场。4年前,年利润为2000万欧元的欧洲物流公司努美能做了一个大胆的决定,进军此前并不熟悉的水处理行业,成立巴克斯水处理公司。其致力研发的名为PACS的系统,通过数据收集传感器、分析检测仪、监控投放药剂装置以及PACS药剂,来杀死水中有害的微生物,提供可持续发展的节能

方案。

几乎是与努美能同时,已有90年运营历史的凯米拉公司也开始了一场变革:放弃赖以起家的化肥行业,将重点全部放在清洁水领域,生产在造纸、水处理、石油与采矿行业中用于处理废水的产品。2010年,凯米拉在全球市场上完成了21.6亿欧元的销售额,其客户主要是在市政和工业领域。

记者:那是否表明芬兰的清洁技术主要是靠大企业发展起来?

泰林尼:这种说法不准确。很难说清洁技术是某一个行业的发展领域,它不是某一个大企业的独立舞台,它渗透到了各行各业,更需要以产业集群的形式发展起来,这就需要我们的中小企业施展能力。

芬兰的清洁技术项目也确实以中小企业为主导。一些中小企业聚集了很多有智慧的想法,但他们可能缺乏雄厚的研发资金来使自己的想法商业化。芬兰政府就出台了很多政策,扶持中小企业在清洁技术领域的发展。例如成立芬兰环境科技中国项目委员会(FECC),帮助中小企业在中国寻找清洁技术合作伙伴。目前,经由FECC之手促成的芬兰中小企业和中方的合作项目规模达到了20多亿元,各类环保领域的尖端专利技术在强大的半官方机构的支持下,迅速实现了商业化。

法规和经济政策全力支持

记者:为了促进清洁技术的发展,芬兰政府是否提供过一些政策支持'

泰林尼:你说得没错。芬兰清洁技术行业成功的背后,有技术的创新,也有完善的环境法律法规支持,还有政府的财政支持。

早在1923年芬兰就制定了《自然保护法》,这是世界上最早的有关环境保护的法律之一。2000年3月,芬兰开始实施新的《环境保护法》,将防止空气污染法和环保许可证法等有关法规汇总在一起。芬兰不仅有一整套完整的环境法律法规,还辅之以有效的监督机制。分布在全国各省的13个地区环保中心按照环保管理法的规定,加强对水源的保护,减少对空气的污染以及垃圾的处理等。这些法律法规措施,从侧面促进了芬兰清洁技术的发展,让相关企业不断创新研发新技术,减少工业对环境的污染。

作为国家项目进行推广,清洁技术的发展自然也离不开芬兰政府大力的财政支持。芬兰过去10年GDP平均增长率为3.16%,而每年投入在清洁技术研发的费用占到了芬兰GDP的4.5%。每年专门针对清洁能源的气候与能源基金会对研发、可用性能源投资5.5亿欧元,2010年增加到6.5亿欧元。芬兰国家技术创新局每年则会拨付5亿欧元,对于有申请需求的公司通过立项、可行性研究报告的审批,给每个研发项目最高达50%限额的拨款或是低息贷款。国家技术创新局2008年资助了2000个项目,共计金额5.16亿欧元,累计完成项目1954个,芬兰南部最著名的清洁技术园区――拉赫提科学商务园区也是其一。

记者:清洁技术为芬兰带来了哪些变化?

泰林尼:根据芬兰清洁技术协会委托进行的一项调查显示,2010年,芬兰100家主要清洁技术企业的总收入达179亿欧元,清洁技术市场增长了5.6%。而根据芬兰贸易工业部的统计,2010年芬兰的清洁技术出口较上世纪90年代提高了4倍,达到38亿欧元,占芬兰出口总额的10%左右。

除了给从事清洁技术的企业带来好处,芬兰整个国家的能源消耗也在下降。由于目前芬兰的清洁技术企业主要活跃在提高能效等领域,全国的能源消耗在逐年下降,可再生能源利用比例逐渐加大,由此产生的二氧化碳排放量也随之大幅下降。2011年上半年,芬兰能源消耗总量为200亿千瓦时,同比下降2%;电力消耗44.6亿千瓦时,微降0.3%;化石能源中的石油和煤炭消费分别下降4.4%和2.1%;木质燃料下降9.9%。

清洁技术的发展改变了我们芬兰的命运。我们相信,未来随着清洁技术业务在废水处理、固废处理、风能和生物质能等方面的增长,芬兰会变得越来越好,越来越美。

愿意与中国分享发展经验

记者:芬兰的清洁技术企业与中国有过合作吗?

泰林尼:作为芬兰在亚洲最大的贸易合作伙伴,中国已成为芬兰最重要的清洁技术出口国之一。

早在2006年,芬兰便成立了环境科技中国项目委员会,主要任务就是促进中芬两国在环保、清洁生产、能源利用以及可再生能源领域的商务和科技应用。委员会组织芬兰各领域的清洁技术公司针对中国市场进行调研、论证和鉴定。目前,共有超过100家芬兰公司、多家大学和研究机构有兴趣加入芬兰环境科技中国项目委员会。

芬兰国家技术创新局也与中国各地区建立了良好的工作关系。芬兰国家技术创新局与北京、上海、江苏和深圳的相关政府机构先后签订了合作备忘录,这将进一步促进芬兰与中国企业之间的合作。而双方合作的领域主要就集中在能源环境技术、生物技术、卫生保健技术、新材料、纳米技术、工业设计、造纸与森林工业技术等清洁技术领域。

此外,在芬兰清洁技术领域的前几大巨头公司,比如提升柴油发动机能率的瓦锡拉、参与水处理的凯米拉等公司都在中国建有项目。凯米拉在中国的业务已有30年,主要集中在造纸工业领域,并以上海为中心,与华南科大、南京林业大学等大学合作输出人才。

在2010年5月召开的中芬清洁技术研讨会期间,中国与芬兰两国公司签署了12项清洁技术合同,价值约2亿欧元。中国的能源消耗增长迅速,目前对节能减排非常重视。芬兰愿意分享在清洁技术领域的经验与教训,与中国一起在能源发展、节能减排方面找到适合各自的道路。

记者:如何看待中国的清洁技术市场前景?

废水处理解决方案范文第4篇

制革工业是我国的传统产业之一,具有悠久的历史,但原料皮在加工过程中使用大量的化工材料会产生严重的污染物,随着环保政策的逐步完善和人们环保意识的不断提高,传统制革工业的发展面临越来越大的压力,解决污染的关键是从源头入手,用环保材料代替传统皮革化工材料,走清洁生产之路。酶是由活体细胞产生的一种生物催化剂,具有高效、专一、作用温和、可降解性、无污染等特点,其本身无毒,使用过程中也不会产生有毒物质,因此被广泛应用于医药、食品、饲料、洗涤工业、有机合成、纺织等领域[1-3]。

酶在制革中的研究历史已久,最初主要集中在制革准备工段,随着科技的进步,其在制革中的应用范围逐渐扩大[4]。近年来研究者对其在鞣后湿整理工段及制革废弃物利用等方面的应用已展开了研究。本文就酶制剂在制革准备工段、鞣制及鞣后湿加工工段、皮革废弃物利用等方面的研究现状进行了综述,并对其在制革中的应用前景进行了展望。

1酶制剂在准备工段中的应用

准备工段是制革加工过程的基础,也是污染最严重的工段。准备工段主要是去除纤维间质(纤维间质主要由白蛋白、球蛋白、粘蛋白和类粘蛋白等蛋白质和糖类物质组成)的过程,使纤维得到一定程度的分散,便于后续化工材料渗入皮内并与皮胶原纤维结合。传统方法采用表面活性剂、防腐剂、硫化物、强碱等化工材料处理原料皮,其不彻底性和对环境的污染促使人们在寻找一种环境友好型的制革途径,从根本上解决环境污染问题。作为一种高效、专一、可降解性材料,酶已被应用于制革准备工段中的浸水、脱毛、脱脂等工序。

1.1酶浸水

浸水是原料皮加工的第一道工序,主要是除去原料皮上的污物和防腐剂,溶解皮中可溶性蛋白质,使原料皮的纤维结构和含水量恢复到鲜皮状态。传统的浸水是通过加入一些表面活性剂、杀菌剂等浸水助剂促进水在皮中的渗透来回鲜,但这对难溶于水的蛋白质的去除不彻底,达不到理想的效果。制革工作者研究发现一些水解酶可以加速浸水作用,除去原料皮内大部分纤维间质,改善浸灰化工材料的渗透和膨胀作用,增强浸水时加入脱脂剂的脱脂作用,减少成革血管痕、肥纹的产生[5]。

浸水过程中使用的酶主要是由蛋白酶、脂肪酶以及糖酶等不同种类酶组成的复合酶制剂。蛋白酶水解皮中难溶性蛋白;脂肪酶水解皮中脂肪打开纤维间通道,为蛋白酶作用于蛋白质奠定基础;研究表明[6]:糖在皮中的含量只有鲜皮质量的0.5%~1.0%,其中大部分糖胺多糖有不同程度的硫酸化,形成硫酸化糖胺多糖,硫酸化糖胺多糖通过酰胺键或糖苷键与蛋白质共价结合形成蛋白多糖,有很强的膨胀能力,从稀溶液态转入失水态体积收缩1000倍以上,这是鲜皮失水干燥后,纤维紧密粘结的主要原因,因此,浸水复合酶中的糖酶对纤维打开有一定的协助作用。

国外制革研究者对酶制剂在浸水中的应用做了不少研究工作。CSCantera等[7]研究了浸水脱毛酶制剂对皮中不同底物(皮中不同组分,如表皮、角蛋白、糖蛋白和蛋白多糖等)的水解活性,其中发现该浸水脱毛酶制剂对蛋白多糖有一定的作用。国内研究者在这方面也有一定的研究,本课题组一直致力于浸水酶制剂的研究[8],研制了CMI和JPK系列浸水酶制剂,用于浸水过程中可以缩短浸水时间,提高浸水效果;将自制的CMI系列浸水酶制剂应用于黄牛盐湿皮浸水工序中,发现自制的CMI-1浸水酶制剂可以使生皮的脂肪得到部分水解,对生皮的弹性纤维也有一定的作用;自制JPK-2浸水酶制剂应用于浸水工艺中,对原料皮的脖颈纹、肚边纹等均有较好的展开效果,对臀部纤维有较好的分散效果。

目前,国外浸水酶制剂的产品有丹麦诺维信公司的NovocorSG、印度UNIPELL公司的UNIPELLM4、德瑞(TFL)公司的ErhazymC、希伦赛勒赫公司的AglntanPR以及汤普勒公司的TrupozymMS等,克莱恩公司也有系列浸水酶制剂产品,这些浸水酶对非胶原蛋白有较强的去除能力[9]。国内生产浸水酶制剂产品的公司有四川德赛尔公司、四川达威、亭江新材料股份有限公司和上海丹尼悦生物科技有限公司等,其中四川德赛尔公司的DESO-BATEDB是一种浸水专用酶制剂,用于浸水能去除大部分非结构性蛋白质,可以改善脱脂剂的脱脂效果,稳定性也较好。

此外,在制革生产中,去除残存在原料皮上的粪渣血迹十分重要。常规的浸水用酶制剂对消除皮上粪渣效率较低,将不同种类的酶复合用于去除原料皮上粪渣的效果较好。英国一项研究表明,粪渣的主要成分为纤维素、半纤维素和木质素等,研究人员用专门分解这些成分的特种酶及其组成的混合物处理粪渣,结果发现:使用由纤维素酶、木聚糖酶和乳酸酶组成的混合物去除粪渣,其效率要比单独使用一种酶高得多。Covington等[10]利用聚糖酶和纤维素酶复合发酵制得一种皮革清洁酶,对清理原料皮上的粪渣、血迹等有显著的效果。

1.2酶脱毛

酶在制革中最早的应用是在酶脱毛中,古老的“发汗法脱毛”就是在温暖潮湿的条件下,利用皮上微生物所产生的蛋白酶进行脱毛,然而当时人们并未认识到这是酶在作用[7]。随着人们对科学知识的认识和实践应用的探索,1910年,O.Rohm成功地进行了第一个酶脱毛试验,相继国外其他研究者先后获得酶脱毛专利。

RPuvanakrishnan[11]研究了一种碱性细菌蛋白酶在浸灰和保毛脱毛中的应用,SEM结果表明酶法脱毛干净,纤维结构适当打开,而且并未破坏胶原纤维,得到质量良好的皮革,与传统脱毛方法相比,酶法脱毛降低了废水中的BOD、COD、TDS和固体悬浮物。

FForoughi[12]分析了不同酶对皮蛋白的具体活性,发现蛋白酶在使用过程中具有相对特异性,因此多种酶的复合协同作用能起到更好的脱毛效果。

SSivasubramaniana等[13]研究了一种碱性细菌蛋白酶的脱毛机理,通过高效液相色谱图表征了核心蛋白聚糖被细菌蛋白酶大量降解,研究结果表明:在酶脱毛过程中,核心蛋白聚糖的水解和聚集蛋白多糖的去除,对胶原纤维束的打开发挥着重要作用,因此认为脱毛过程中多糖的去除可以协助打开纤维,从而使毛松动脱落。

我国从1958年开始试验酶法脱毛新工艺,到1968年上海新兴制革厂首先成功地使用酶法脱毛新工艺,从此酶法脱毛在猪皮制革脱毛中得到广发应用[6]。张伟娟等[14]将AS1398与2709按不同的比例混合,通过温度、pH值、作用时间等单因素试验,确定了最佳的脱毛条件,在该条件下,脱毛废液中总蛋白含量稍高,而胶原蛋白损失仅为单一酶的1/4到1/3,从而为克服有温有浴条件下原料皮脱毛存在的问题,提供了有参考价值的新研究思路,例如猪皮酶脱毛易产生松面、牛羊皮并没有真正推向工业化生产等。

付强[15]等研究了酶脱毛机理,认为酶分解了类粘蛋白和细胞结构使毛囊脱离表皮,从而使毛松动而脱落。李志强[16]提出了酶脱毛机理新理论,认为基膜及周围组织的蛋白提取物的水解与脱毛有关。

近年来,利用超声波辅助酶脱毛成为清洁制革的一个新研究方向[17],可以促进酶渗入皮内,从而提高酶脱毛效率。宋健[18]研究了糖酶、蛋白酶的脱毛机理,认为胶原酶和蛋白酶对皮的损伤有协同作用,蛋白酶作用于胶原的非螺旋区,糖酶通过水解粘蛋白中的多糖链起作用;脱毛试验表明:糖酶有较好的松散胶原作用,有一定脱毛效果,但其脱毛效果明显弱于蛋白酶,这是因为糖酶分子质量大,不利于渗透;他借助超声波酶脱毛,发现超声波可以促进酶在皮中的渗透,从而克服了糖酶分子大难渗透的困难。

酶脱毛基本上消除了硫化物的污染,且毛的回收率较高,然而酶脱毛仍存在一些问题。一般酶法脱毛要求酶用量较大才能使毛去除干净,随着酶用量的增加,胶原蛋白的损失也增大,二者是相互矛盾的,这也是酶脱毛没有实现工业化的原因之一。从环保角度看,酶脱毛是一个有价值的研究,因此,开发一种脱毛效果好、对胶原作用小的酶制剂,将对酶在脱毛中的应用是个新的突破。

1.3酶脱脂

脱脂常用方法有机械法、皂化法、乳化法、溶剂法、脂肪酶法。传统的脱脂方法存在着各种各样的缺点,机械法脱脂不彻底;乳化法在较高温度下效果好,可生皮的收缩温度低,高温损伤皮,同时表面活性剂难降解,增加废水污染;溶剂法使用的有机溶剂对环境造成污染。酶法脱脂因其众多优点,逐渐成为清洁制革的研究热点之一。

脂肪酶水解天然脂肪生成脂肪酸和甘油,脂肪酸溶于水中被去除。酶脱脂可以部分代替表面活性剂,从而减少表面活性剂的使用,降低表面活性剂对环境污染的同时,也有利于制防水革和水洗革。生皮的脂肪是包裹在脂肪细胞中的,细胞膜主要成分是蛋白质和类脂,脂肪酶对细胞膜没有作用或作用很小,因此通常通过蛋白酶或磷脂酶来破坏脂肪细胞膜,使脂肪释放被脂肪酶分解。

针对原料皮中脂肪的组成及其分布特征,制革中脱脂酶制剂一般是脂肪酶与其他酶或助剂的复合成分,各种组分通过协同作用达到理想的脱脂效果。RPalop等[19]比较了酸性蛋白酶、酸性脂肪酶以及中性脂肪酶对脱脂效果的影响;结果发现:同时加入酸性蛋白酶和酸性脂肪酶时脱脂效率最高,而单独使用酸性脂肪酶并不能起到脱脂的作用,是因为蛋白酶可以水解脂肪细胞膜使脂肪从脂肪细胞中释放出来,利于脂肪酶水解脂肪,从而提高了脱脂效率。FatmaCetinkaya等[20]在浸灰过程中使用碱性蛋白酶和碱性脂肪酶,考察了2种酶不同配比下的脱脂效率,结果表明:碱性脂肪酶用量为0.2%时脱脂效果较好,碱性脂肪酶与碱性蛋白酶的复合酶是较为理想的酶脱脂剂。由此可见,在酶脱脂的过程中无论是酸性还是碱性条件下,脂肪酶一般和蛋白酶或其他能破坏细胞膜的助剂协同使用,才能起到较好的去除脂肪的作用。陈武勇等[21]对脂肪酶Greasex50L在猪皮中的应用条件进行了研究,研究结果表明:适量的浸灰酶NUE0.6MPX可使Greasex50L的脱脂率增大,同时可改善皮革的起绒性和革身柔软性;一定量的表面活性剂与Greasex50L配合使用,有利于脂肪的去除;经Greasex50L脱脂的裸皮在鞣制后油脂含量也较低,有利于后续工序进行,成革粒面平细、革身柔软,染色均匀性良好。

国外脱脂酶产品有丹麦诺维信公司的碱性脂肪酶Greasex50L、德国Carpetex公司的碱性脂肪酶UberolVPP4581、德瑞(TFL)公司的碱性脂肪酶ErhazymLFF、诺维信公司的酸性脂肪酶NovocorADL和Rohm公司的脂肪水解酶ErhazymLP等。国内脱脂酶产品较少,较早的皮革脱脂酶是AS2.2103脂肪酶,德赛尔公司的碱性脂肪酶DESOBATEBN可用于浸水、浸灰、脱脂、脱灰、软化等多个工序,起分解脂肪、分散纤维的作用。目前,由于酶成本较高、酶脱脂过程不易控制等原因,酶脱脂尚未在制革工业中广泛应用。

1.4酶浸灰

浸灰的目的是补充碱法脱毛时膨胀不足,使纤维膨胀和分散,进一步除去皮内的纤维间质和对弹性纤维的作用,为获得丰满、柔软和有弹性的成革奠定基础[7]。酶作为一种浸灰助剂被应用于浸灰中,对分散粒面层纤维,消除牛皮的颈、腹皱有较明显的作用。

复合酶制剂协助浸灰不但浸灰效果好,还可以减少硫化物和石灰的使用,减少环境污染。20世纪70年代,诺维信公司就推出了的耐碱性浸灰酶NUE,可用于皮革生产的浸灰和复灰工序。

研究者对胶原的微观结构及组成进行研究发现,胶原纤维束是被硫酸皮质素和糖蛋白所包裹,因此浸灰过程中硫酸皮质素的去除与纤维的松散程度密切相关。碱性蛋白酶用于浸灰可以作用于硫酸皮质素,使成革柔软,强度也有所增加;同时多糖酶浸灰对胶原的松散也有重要的作用。PThan-ikaivelan[22]将α-淀粉酶用于免浸灰制革过程打开纤维束,与传统的浸灰复灰工艺相比,纤维的打开程度相当,通过SEM、革中铬含量分析和柔软度测试验证了这一结果,同时废水中COD降低45%,总固体量减少20%,生产1t原料皮产生的水场总干燥污泥从152kg降到8kg。王芳[23]较系统地研究了复合酶在浸灰中的协同作用,采取了多种方法从不同角度对复合酶的浸灰效果进行表征,并与常规浸灰方法、浸灰酶NUE0.6MPX助浸灰方法、碱性蛋白酶助浸灰方法进行了比较,结果表明:复合酶达到并在某些方面超过了NUE0.6MPX助浸灰的效果,明显优于常规浸灰和碱性蛋白酶助浸灰工艺。

1.5酶软化

酶软化是制革过程中不能被单纯化学试剂取代的湿工序,它对成革的丰满性、弹性、柔软性、粒面光滑及手感等性能起着重要作用[24]。常规软化是在碱性条件下用碱性蛋白酶软化,一般在pH值8左右,也可以用酸性蛋白酶在浸酸过程中补充软化。酸性蛋白酶用于浸灰后或浸酸中的酶软化,相比于碱性酶软化和中性酶软化,酸性酶软化有其特点:软化可在常温(25~32℃)下进行,避免了高温对皮胶原的损失;脱灰、软化、浸酸、铬鞣可以在同一转鼓中进行,降低了操作成本;粒面涂饰后细致紧实[25]。

软化最早用的是胰酶,软化胰酶主要来源于动物胰脏,是一种多酶体系,有胰蛋白酶、胰脂肪酶和胰淀粉酶等成分;其次微生物酶也可用于皮革软化,如AS1398、166、3942蛋白酶等,微生物酶对弹性蛋白作用较强,用其软化后的皮粒面细致,成革柔软。目前,国内外公司都有相应的制革软化酶制剂产品,国外软化酶产品主要有诺维信公司的NowolaseNS和Nowo-laseNG,德瑞公司的OroponOO和OroponOP;国内产品主要有无锡酶制剂厂的537酸性酶、上海酒精厂和无锡酶制剂厂的3350酸性蛋白酶、德赛尔公司的系列软化酶,如DESOBATEU2、DESOBATEB2、DESOBATEU5、DESOBATEB5、DESOBATEAE等以及四川大学研制的低温软化酶EB-1。

酶软化在制革工业中已有应用,但在应用过程中存在一些不可避免的问题,如软化不足皮板僵硬,软化过度对胶原造成损失,成革空松,甚至出现烂皮现象,因此采用酶软化需要通过严格控制酶制剂的用量,软化时间及温度等条件来控制皮革的软化程度。

2酶制剂在鞣制及鞣后湿加工中的应用

除了在制革准备工段的应用,酶制剂在制革鞣制及鞣后湿加工工段的应用已涉及,利用酶增大皮革使用面积、改善染色效果,从而提高成革质量。如蓝湿革的再次脱脂软化,可提高成革柔软度及均匀性;染色前酶处理可提高染料上染率、染色均匀性等;脂肪酶的使用有助于降低雾化值,提高防水性、染色均匀性等。据报道,由酸性脂肪酶和酸性蛋白酶组成的混合物,不仅清洁了铬染后的脂肪、染料,还提供了均一的成革颜色。

2.1鞣制中的酶处理

目前酶在皮革鞣制中的研究报道还较少,主要在提高鞣剂利用率及减少鞣制废液中污染物含量等方面展开了研究。SSaravanabhavan等[26]设计了一种基于生物的三步综合制革过程(脱毛、纤维打开、不浸酸铬鞣),整个过程控制pH值变化范围为4.0~8.0,这种方法可以使生产1t原料皮所消耗的化工材料从380kg减少到50kg,与传统铬鞣工艺相比,废水中COD降低61%、TDS减少78%、铬含量减少92%。SwarnaV.Kanth等[27]研究了蛋白酶在不浸酸植鞣过程中的应用,蛋白酶的使用提高了植鞣剂的吸收,使植鞣剂的吸收率达到95%,与传统植鞣相比,鞣剂吸收率提高10%,同时废水中的COD和TDS有所降低,鞣革湿热稳定性得到改善,皮革的物理机械性能和感官评价较传统植鞣革好。综上所述,酶在鞣制中的使用可以提高鞣剂利用率,降低废水中的污染物,具有一定的经济和环境效益。

2.2蓝湿革的酶处理

蓝湿革的加工是获得优质皮革的关键。在蓝湿革加工中,要求既充分合理地松散胶原纤维,又要尽量保证整张皮的均匀性[28]。目前,许多制革厂从不同的厂家购买蓝湿革进行加工,这就存在蓝湿革质量差异较大的问题,因此需要对蓝湿革进行处理以利于后续加工;同时随着人们对皮革质量要求的不断提高,使蓝湿革的进一步处理成为必要操作。酶用于处理蓝湿革可根据成革要求控制合适的条件来达到预期效果。由于蓝湿革的pH较低,因此,用于蓝湿革处理的酶大多数是一些酸性酶或偏中性酶。国外研究蓝湿革酶软化的时间较早,20世纪60年代末Pfleiderer就对蓝湿革的酶软化进行了研究,随后,国内外对蓝湿革酶软化的研究也相继展开。罗马尼亚的MihalDeselnicu和VictoriaBratuleso[29]用胃蛋白酶处理削匀的蓝湿革,结果表明:在提高成革柔软度和得革率方面,胃蛋白酶比碱性蛋白酶具有更好的效果。国内较早的是魏世林用国产537酸性蛋白酶对蓝湿革的软化,随后许多制革工作者展开了此方面的研究工作。余凤湄[30]研制了一种复合酶制剂并将其应用于蓝湿革的软化,在最佳工艺条件下与常用的制革蛋白酶进行比较,结果表明:自制复合酶制剂的软化效果最好,其余依次为537酸性蛋白酶、胰酶、AS1938中性蛋白酶以及166中性蛋白酶。程海明[31]用酸性脂肪酶、酸性蛋白酶处理蓝湿革,结果发现革面油污,颈部皱纹的不上色现象和其他污染都减少,同时皮革染色的鲜艳度和均匀性也有所改进。酶处理蓝湿革的研究已取得了一定的成效,由于蓝湿革中存在重金属铬,铬会对酶的活性产生影响,这是酶处理铬鞣革普遍存在的问题,因此要选择活力高的酶进行蓝湿革处理。

2.3染色中的酶处理

皮革染色存在染料利用率低、结合少、牢度差、染色后皮革色泽差等问题,人们在开发高结合性染料的同时,也不断从制革工艺上寻找原因及其解决方案。近年来,国外对于酶在皮革染色中的研究已有相关报道,研究证实了酶预处理后再进行皮革染色是一种高效且生态友好的皮革染色方法。SwarnaV.Kanth等[32]用酶处理复鞣后的坯革,然后进行染色,染色结果与空白试验比较,酶处理后的坯革染料上染率由84.2%提高到98.4%,染色后坯革颜色鲜艳,坚牢度高,TEM结果表明,纤维的分散性较好,粒面干净细致。随后他们[33]对酸性蛋白酶预处理皮革染色动力学进行了研究,研究表明,通过酸性蛋白酶预处理,可使染料向皮内的吸附速率提高;酶预处理皮革后,2种染料(酸性黑C.I.No.194和酸性黑C.I.No.210)的表观活化能值均下降了50%,大大加速了染料的吸附过程;通过改进的Cegarra-Puente方程拟合所得吸附速率常数值表明,酶预处理皮革染色过程中染料吸附加快,染色过程也加快,相对于空白试样,酶预处理后染色革表面颜色更深。

3酶制剂在制革废弃物利用中的应用

据统计,制革工业从原料皮到成革仅利用了原料皮的20%左右,大部分皮屑都被废弃排入环境中,因此将这些废弃物资源再利用不仅可以解决污染问题,还可以节省资源。将制革废弃物资源化利用从而实现制革行业的可持续发展,已成为制革行业的当务之急[34]。

皮革废弃物的处理一般是用酸或碱对胶原进行水解得到胶原蛋白质,但这种方法使用的酸、碱会造成二次污染,同时产品质量不稳定。近年来,酶在制革废弃物利用方面的应用取得一些进展[35]。利用酶水解提取皮革废弃物中胶原蛋白本身不会带来环境污染,而且酶法操作简单,通过控制条件可得到不同分子质量的水解产物,且水解率高。

eljkoBajza等[36]提出一种酶法分离未鞣制皮革废弃物中蛋白质的方法,用碱性蛋白酶在最适温度下水解革废弃物,得到酶解革废弃物水解液中的氨基酸组成,分析了提取蛋白粉的物理化学性质;微生物检测结果表明,该产品符合食品安全标准。这种相对简单的皮废弃物处理,提供了一种既可行又经济的废弃物处理方法。

SongJian等[37]首次采用超声辅助酶(地衣芽孢杆菌碱性蛋白酶)处理未鞣革废弃物,超声使得最终产物转化率由57.6%提高到84.1%。从环保的角度看,酶与超声波结合使用将是一种有前途的处理未鞣制皮革废料的清洁技术。

酶法提取铬革屑能克服传统方法的铬分离困难,蛋白质回收率相对较高。陈武勇[38]研究了用1398中性蛋白酶水解铬革屑提取水解蛋白质的影响因素,结果表明:用碱和1398蛋白酶两步法处理革屑后,Cr2O3在水解蛋白质中的含量仅为10~6级,水解蛋白质的回收率为45%左右,蛋白质总回收率达到85%左右。ACRISPIM[39]分别用酸性蛋白酶、胃蛋白酶水解戊二醛交联后的蓝湿革和碱性蛋白酶直接水解铬革屑分离出铬,铬被分离后蛋白质水解物可用作皮革涂饰的替代产品。

酶制剂不仅在皮革废料中提取胶原蛋白质方面做出了贡献,研究还证明酶处理皮革废弃料可以增加皮革废弃料的可降解性,这对制革减轻环境污染是十分有价值的。MuhammadNaumanAftab[40]对碱性蛋白酶处理皮革废料的降解性进行了研究,以革屑的最大降解量(降解量是以水解液中的氨基酸、羟脯氨酸释放量来衡量的)为指标,优化了酶处理的最佳条件,并分析了废液的氨基酸组成,结果表明:这种相对简单的生物处理皮革废料,是一种实际又经济的皮革废料处理解决方案。

4酶制剂在制革废水处理中的应用

目前,皮革行业每年向环境排放的制革废水量达8000~12000万t,约占全国工业废水总排放量的0.3%。制革废水主要由脱脂废水、浸灰脱毛废水、铬鞣废水、加脂染色废水和各工序洗涤废水5部分组成[41],由于其复杂的组成给废水处理工作者带来很大压力。

生物酶催化技术在城市生活污水处理中取得一定成效。齐爱玖等[42]分析制革废水中含有大量的难降解高分子化合物,将多种生物酶复合进行生物催化去除污染物,通过生物酶分子作用于污染物中高分子化合物分子中的化学键,使其更容易被水解,从而加速有机物的分解,将其降解为小分子,从高分子有机物降解为低分子有机物或CO2、H2O等无机物,降低CODCr值,从而达到去除污染物的目的,并可大大降低污水处理费用。

废水处理解决方案范文第5篇

这是一项全球性的以商业计划为主的赛事,英特尔为该项赛事的发起者,这项挑战赛旨在鼓励学生创业者通过计算技术解决全球面临的某些迫切问题。大赛还通过提供与硅谷的顶级风险投资商和投资者接触的机会,为参赛团队提供了完美的创业体验。

“比赛的最终结果并不重要,重要的是参赛者获得的是受益一生的创新创业技能,这些技能可以被广泛应用于他们的工作和事业中,覆盖从医疗到交通等领域。”英特尔企业事务部全球战略计划与营销总监Staci Palmer表示。

一场智慧的较量

技术改变世界的开端

成熟的商业模式、一定的科技含量、解决全球性问题,这些都成为了硅谷顶级风投们的评判底线,因此,比赛对任何一国选手都是极大的考验。

本次共有来自20多个国家和地区的28个团队参加了在哈斯商学院举行的英特尔全球挑战赛——伯克利总决赛。决赛团队从全球60多个国家和地区的18000多个参赛团队中脱颖而出。

最终,智利的Mobile Monitoring Station团队夺冠,这个团队的成员来自工程研发公司SoluNova、智利矿业公司Coldeco和智利大学。他们开发了一套便携式传感器,用于实时地收集心率等工人的生物医学数据。

这些传感器可以直接放置到工人的衣服上,并把宝贵的生物医学信息传输至智能手机等设备,然后将数据推送到云中。比如,它可以针对矿井、消防等高危行业人员,为他们提供一种“预警式可穿戴外套”,通过外套上设置的感应设备,高危行业人员可以提前感知超标粉尘、有毒气体等危险并得到警示。

显然,这是一项解决全球共同问题的方案。与此同时,监测网络加上移动感应设备充分体现了项目的技术性,而项目本身又具备可行性,这也就不难理解该项目为何会获得大奖。

其他几个创新的项目涵盖了从技术到医疗的多个行业。比如,保加利亚的Gameleon团队开发了一个基于云的平台,让任何人都能够利用浏览器开发、和玩网络游戏并从中获利,无需编程技能或经验。

墨西哥的Karmashop团队开发了一个公益募资平台,使得用户可以自主定制收受捐赠的方式,并向捐赠者提供“Karma点”作为回报。例如,在利用Karmashop为墨西哥洪灾地区受灾居民进行募捐的活动中,捐赠者可以根据受灾居民的意愿,选择饮用水、急救护理或帐篷进行捐助。

意大利的Tensive团队发明了可植入的生物材料,用于大型骨骼以及组织的重建,治疗骨质疏松、创伤或肿瘤切除等损伤。这一专利技术可以复制患者的血管并加速原始骨骼和组织再生。

“今年英特尔全球挑战赛优胜团队的判定标准在强调创新的基础上更看重可行性以及是否与现实生活相结合,今年的入选团队的项目必须得到最少10个客户的反馈,最好项目已经实际运营甚至已经与投资人接洽。”Staci Palmer再次强调了这次比赛对选手们有极大的考验。

一次难得的创业教育

创业需要教育的“土壤”

尽管,在本届英特尔全球挑战赛上,来自中国的3支创业团队——清华大学弱水无极团队、四川大学DreamZ团队和山东大学星核科技团队,最终无缘比赛奖项,但是他们同样收获了一次非常难得的创业教育。

就在大赛的前一天,来自山东大学的孙华霄和赵春雨,以及来自四川大学的张柳墨和张宇光接受了《数字商业时代》记者的采访。4个人的精神状态非常好,原来在比赛前两天他们荣幸地成为斯坦福大学创业培训的座上宾。

“虽然只有短短两天的培训,却开拓了我们的视野,无论是从领导力还是社会责任心,让我们都有了新的高度。”张宇光表示,每个人进入斯坦福大学都会产生浓厚的创业兴趣。

打动中国学生们的不只是一次创业培训,而是这所学校为广大师生营造了一种宽容失败、鼓励创新的宽松自由的校园文化。“很难想像学校还有休学政策。”孙华霄有些惊讶,原来斯坦福大学认为没有必要让学生一口气读完本科4年的学业,鼓励学生在校外多体验生活,多琢磨一些新鲜事物,干自己感兴趣的事,如创业。这种文化渗透到校园的每个角落。

从中国学生的惊喜面孔也折射出国内对创业教育的匮乏。“对于学校来说,对学生创业能力、创业精神的培养可能超过创业项目本身。”清华大学参赛团队的随行老师——清华大学创意创新创业教育平台(清华x-lab)主任张帏表示,重视创业更要重视创业教育,英特尔给中国大学生创业教育“搭台”,让更多大学生在创业中获益。

据了解,本届大赛中国代表团的创业项目主要覆盖环境治理、电子信息和移动互联三个方面。来自清华大学的弱水无极团队,专注于重金属污染治理,可以针对不同的重金属废水和受重金属污染的土壤,量身定制专业治理方案;四川大学DreamZ团队自主研发了蓝牙4.0室内精确定位系统,具有低功耗、低成本、瞬时启动、高精度、加密更加安全、辐射范围更广等优势;星核科技团队来自山东大学,其研发的校园智能管理系统目前已经在山东枣庄居山路小学上线试运营,家长可以通过视频在线看到孩子在学校的实时情况,独有的模式实现了安全监控、信息查看和数据共享。

“这是真正基于创新,但又务实落地的项目。”在评价清华大学此次参赛的项目时,张帏表示,目前该项目已经拥有包括广东新大禹环境工程有限公司、江西金达莱环保股份有限公司在内的7家客户,有稳定的现金流;其次,水污染治理项目与企业社会责任结合紧密,与中国对环境保护重视力度的加强契合,可持续发展性极强。

不过,清华大学党委副书记史宗恺认为,中国创业团队的差距主要表现为创意的缺乏。“这里的创意既包括技术创意,也包括商业创意。”史宗恺表示,创意项目的触及面要广,以清华大学此次重金属废水处理项目来说,从国内环境治理、水资源治理角度来看,这是一个不错的项目,但是如果放大到国际大环境,很多国家的环境保护策略的贯彻和落实使他们很难理解清华大学项目的重要性。

“对于中国参赛队伍来说,交流、学习的目的远远大于竞争、名次。”张帏认为,中国学生接受的是一次很好的创业教育,这将有助于他们将来的创业发展。

一个反哺商业的论证

技术“新生代”的Intel标签

英特尔一直在寻找改变人们现实生活的潜在技术应用,英特尔全球挑战赛便成为一种很好的寄托,这项大赛用英特尔的注解就是“用计算解决全球性难题”,相信这一点也是该项比赛永恒不变的准则之一。

过去几年,我们看到英特尔为数十亿智能设备提供计算能力,开发了能将数据转化为智慧的强大计算解决方案,并寻找解决类似癌症等世界上最复杂问题的答案。无论是助力医疗、教育,还是助力世界的可持续发展,英特尔技术都找到了广阔用武之地。

如今,他们更需要通过“新生代”们延续这一进程。英特尔公司新任CEO科再奇曾表示:“英特尔不会忽视任何一个与计算有关的领域。”面对即将步入社会的大学生群体,英特尔希望能够让他们成为引领计算产业的“新生代”。

就在英特尔全球挑战赛落幕之际,科再奇在罗马创客节上宣布,与创客和教育界开源硬件平台公司Arduino达成合作协议,并英特尔伽利略电路板。与此同时,他还宣布英特尔将在未来18个月内向全球1000所大学捐赠5万个英特尔伽利略电路板。