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——梳理百年淨水史 全球第一人
本報駐黑龍江記者 楊同玉、白文波
2005年11月21日,因吉林石化廠發生爆炸,連累東三省的「母親河」松花江發生舉世震驚的水污染事件。擁有400萬人口的哈爾濱市被迫停水4天。一時間人心惶惶,市民們對治理後的水質更顯得憂心忡忡。為此,當時的黑龍江省省長張左己喊出:要帶頭喝下供水後的第一口水。其實,除了省長,當時還有一位國內最知名的水處理專家也當眾表示,要喝這第一口水!正是省長與權威專家對水質的信心,讓當地百姓吃下了定心丸,水污染事件的影響得以很快平息。而當時的這位權威專家,就是中國工程院院士李圭白。
過去,東北地區地下水中含有鐵或錳,不僅影響工業用水,對百姓健康更是威脅。最初中國沿用原蘇聯技術除鐵,效率低,有時還不達標。1955年,李圭白從哈工大研究生班畢業,開始了這方面的研究。當時遼寧的錳礦將開採出的錳塊運走煉鋼,剩下的粉礦就棄掉了,李圭白發現這些棄掉的粉礦對除鐵有催化作用,就拿來做實驗,結果效率非常好,並由此開發出了「接觸催化除鐵工藝」。過去需要龐大的設備處理3、4個小時,現在20分鐘就能解決問題,水質也比過去好。這項技術後來被推廣到全國80%的地下水水廠,李圭白因此獲得了全國科技大會獎。
除鐵錳新方法 適合中國國情
除了除鐵,李圭白還長期從事地下水除錳的研究。除錳是一項非常困難的技術。經過不斷摸索,李圭白發現,用空氣中的氧化劑來控制,利用催化作用,就能除去錳。既節省費用又容易控制,該項技術被命名為「曝氣接觸氧化法除錳工藝」。而李圭白的這兩項除鐵錳的技術,不僅在當時是世界領先的,就是現在在國際上也屬於先進技術。
在飲用水除污領域,國外普遍採用臭氧氧化與活性炭吸附聯用的方法,但因價格昂貴,不適合在中國推廣。李圭白通過多次試驗和反覆論證,發現高錳酸鉀能有效去除水中的微量有機污染物,且對除水中致突變物質也非常有效,從而開發出高錳酸鉀及其複合藥劑除微污染的新工藝。只需要向水中投加少量高錳酸鉀及其複合藥劑,不需增設大型設備,不需改變淨化處理流程,簡便易行,經濟有效,為中國飲用水除污染開闢了一條新途徑。此外,高錳酸鉀還用在高濁度水處理上,例如一立方米黃河水中就含有一立方米的沙子,高分子蓄凝劑,能使大量泥沙沉澱,但總有一些單體存留,對人體有害,要控制投藥量,這時候就用高錳酸鉀去除單體,保證了高濁度水除污的安全性。
攻破前沿課題 大膽求實創新
凝聚和絮凝是水處理中應用最廣的方法,但這是一種複雜的物理化學過程,影響因素眾多,難於自動控制,成為長期困擾工程技術界的一個難題。上世紀80年代末,國際上出現了流動電流控制法,是一次重大突破,它只需檢測一個因子—流動電流,就能精確控制。李圭白領導的課題組及時抓住了這個前沿課題開展研究。1991年,成功研製出中國第一台流動電流檢測儀。同時,李圭白大膽將國際上一種叫顆粒在線檢測技術,引入凝聚和絮凝控制,開發出一種全新的絮凝粒子檢測單因子控制法,這是一項重要的發明成果。流動電流控制法一般只適宜用於給水處理,而絮凝粒子檢測控制法則可適用於一切給水、污水和工業廢水處理過程,與前者相比又有很大進步。
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