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破圈!开创可“盐”可甜的环保事业

巾帼风采 2022-05-06 10:24:33

符宇航带领团队自主研发的多项技术打破了国外垄断,填补了我国技术空白,实现了化工与环保的跨界融合。她说:不仅为企业节约了费用,关键是“争一口气”!


符宇航从事的盐化工科研工作,是化工的一个分支,本来偏“小众”。但通过科研创新跻身环保业,符宇航打开了另一扇门,将“小众”变成 “大众”,以近40项授权专利、10多项科技进步奖的战绩站在了环保行业的前沿。


符宇航?四川轻化工大学化学与环境学院副院长,第十三届全国人大代表。获评全国五一劳动奖章,全国优秀科技工作者


成功突围,打破国外技术封锁


符宇航带领团队自主研发的“锅炉废气净化石膏型卤水技术”打破国外技术垄断,达到国际先进水平,技术成果在60万吨/年真空制盐生产线上成功应用,年实现节能减排效益3000多万元,打响了她科研生涯最响亮的“第一枪”。


作为当年高考的调剂生,选择“盐化工”为自己的专业,对符宇航来说有点“误打误撞”,却没想到歪打正着,由此“发现了一个有趣的领域”。


大学毕业后,她入职自贡市轻工业设计研究院,开始探索“盐的世界”。当时正值行业低谷,身边许多人都在跳槽,而她在寂寞中坚持了下来,因为她喜欢做科研,喜欢和瓶瓶罐罐打交道。即使“坐冷板凳”她也没闲着,学英语、学技术、读文献……“厚积薄发,算是卧薪尝胆吧。”


历经了10年蛰伏,机会终于来了。2009年,院里接到一项科研任务:锅炉烟道气净化石膏卤水技术研究。符宇航被指定为项目负责人。之前该技术一直被国外封锁垄断,国内无人涉足,她成了“第一个吃螃蟹”的人。


盐是氯化钠的俗称,工业制盐通常采用卤水蒸发结晶析出工艺。但卤水中除了钠,还有镁和钙等杂质需要去除。锅炉烟道气主要成分是二氧化碳,净化分两级:先将原卤与硫酸钠母液按一定比例混合,再加入石灰乳,生成沉淀的氢氧化镁,去除镁;然后再将烟道气通入一级反应后的卤水中,生成沉淀的碳酸钙,去除钙,最后得到的钠盐纯度可达99.7%以上。


原理并不复杂,关键是母液中的硫酸钠既参与一级反应,又引入二级反应,如何把控浓度成了难点。


实验所在的工厂远离城市,每天早出晚归。锅炉烟囱冒出的烟气夹杂着灰尘飘在空中,让符宇航领略了“晴天一身灰、雨天一身泥”的滋味。卤水净化设备很高,她要手脚并用,爬到十几米高的罐上观察卤水反应。冬天下雪,她在石灰池边搅石灰,满手都是冻疮。她说她不怕苦,就怕实验出状况。有一次,盐里突然出现了一些来路不明的小颗粒,急得她吃不好睡不着,睁眼闭眼想的都是这件事。


一次到工厂取样,她脑子里仍在琢磨技术难点,过马路时被一辆摩托车撞飞了,当时身体便没了知觉。幸好没伤着骨头,她在医院只待了一天又回到了岗位,从此落下了腰痛的毛病。


因工作很忙无暇顾及家庭,让她最揪心的是那时孩子常说的一句话:“妈妈,能早点来学校接我吗?每天我都是最后一个被接走。”


经过一年夜以继日的努力,项目终于获得了突破。“不仅节约了成本,还避免了烟气直排,减少了空气污染,节能环保。”


这项“锅炉废气净化石膏型卤水技术”突破国外技术垄断,“为企业省了钱,更关键的是从此自主掌握核心技术,不再受制于人。”这激发了符宇航更大的信心和斗志。


变废为宝,“盐”展环保之路


处理后的天然气废水实现达标回用,变废为宝


锅炉烟道废气利用让符宇航成功跨界,从此将盐化工与环保合二为一。随着国家对环保越来越重视,她接手的项目增多。


2012年,她接到“中石化天然气开采含盐废水处理”的研究任务。这也是一项开先例的技术,但因为有了之前的经验积累,符宇航踌躇满志,她认为可以将盐化工的分离技术平移或借鉴到石化行业废水处理中来。


但知易行难。天然气开采废水与卤水不同,前者是除盐,后者是取盐,虽然都是同盐打交道,但前者废水中除了含盐,还含硫、氨氮、悬浮物、有机物等杂质,且有机物组成成分也不一样。小分子物质虽可以借助沸点不同采用蒸馏法分离,但遇到大分子物质就“此路不通”了。另外,企业在天然气开采中还会加入缓蚀剂、阻垢剂等化学助剂,更增加了废水处理的难度。


全新的领域,全新的探索,需要付出365体育足彩,的精力,符宇航率团队开始了新一轮攻关。


微生物法是处理石化污水常用的技术,借助细菌的新陈代谢分解污水中的有机物,从而达到净化水质的目的。也就是在这个关口,攻关遇到了瓶颈:培养的菌种总不达标。


为什么?问题出在哪?符宇航带领团队一次次查资料,做实验,和同事一道去下水道取样本,不行,重来;还不行,再重来……菌种培养需要连续性,为了解全过程,掌握第一手资料,符宇航晚上也参与实验倒班。“那段时间太耗精力,头发大把大把地掉。”最终团队发现:温度和PH值是影响菌种活性的至关重要因素。反复调整工艺参数后,实验取得了成功。


处理后的天然气废水不仅实现了达标回用,还成功将水中的盐分离出来,做成了盐产品,其他物质也能有效利用,“比如硫,可制成硫黄;氨氮,在脱盐之前利用挥发度的不同冷凝收集,二者都是优质的化工原料。”在符宇航看来,“废”只是一个相对概念,处理得当,“废”就可以变成“宝”。


天然气开采废水处理技术填补了行业空白,成功应用于国内第一套工业化装置,成为中石油、中石化工业废水零排放工程设计的理论依据,直接、间接经济效益达5000多万元。


2018年,符宇航被选为第十三届全国人大代表。她先后提出《365体育足彩,:限制一次性不可降解塑料制品生产和使用的建议》《365体育足彩,:加强全民节水和做好水资源利用的建议》《365体育足彩,:加强城市噪声污染控制及监管的建议》等,及时得到了相关部委的关注和答复,推进了环保事业的发展。


在科研的路上一路狂奔,当被问及“累不累”时,她总说“累,但是值!”,“因为人大代表人民选,人大代表为人民,环境好了百姓的生活就美好了。”


冷门变热门,环保助力美好生活


当年符宇航刚入行时,盐化工还是冷门,随着环保的升温,如今冷门变成了热门。作为行业领军人物,2018年,符宇航前往美国参加世界盐业大会,并以专家身份上台作了专题报告。


2020年,她调入四川轻化工大学任教,因为学校需要有教学、科研与工程融合经验的教师。她特别重视实践,带着学生去污水处理现场参观,然后一对一给学生做辅导,答疑解惑。她以自己的成长经历告诉学生,“任何行业都有波峰波谷,倘若低谷时你能坚持,机会就多,就可能脱颖而出。而且做科研一定要吃得苦,不能停留在实验室,要和应用紧密结合,学以致用,才能解决实际问题。”


“盐的世界很精彩,与人民的美好生活息息相关。”说到行业未来,符宇航语气多了兴奋,“尽管目前我国的盐产品还比较单一,但将来会更细化,人们的餐桌上不仅会有碘盐和非碘盐,还会有凉拌盐、烹饪盐、营养盐、薯条专用盐等。盐有消炎杀菌作用,还可以开发365体育足彩,日化用盐系列,如沐浴盐、洁面盐、护肤盐、足疗盐等。多样化、个性化的盐产品会满足人们的不同消费需求。而在国家‘双碳’战略背景下,利用盐穴储能储气也会成为行业的关注焦点。”


含盐废水治理更是一条宽广的赛道。除了治理城市工业废水,治理乡村污水和固废、助力乡村厕所革命和垃圾分类处理等,也是行业未来发展的方向之一。改善乡村环境是乡村振兴中的重要一环。符宇航认为,乡村生活污水、畜禽粪便、庄稼秸秆等都可以做无害化处理,且都能变废为宝,“废物料的资源化利用是未来社会发展的必然趋势,也是经济和社会可持续发展的重要支撑点,需要365体育足彩,的探索。”任重而道远,符宇航相信,未来可期,环保的路会越走越宽。