□本报记者 赵希翔
近日,记者在采访中了解到,民营化工企业淄博泰禾环保科技股份有限公司(以下简称泰禾环保),正用一项自主创新的纳米级陶瓷超滤膜技术,破解困扰高耗水行业多年的废水回用“卡脖子”难题。
山东民祥化工科技有限公司(以下简称民祥化工)是一家主产环氧丙烷、双氧水的化工企业,长期以来,一直深陷废水回用难题。“生产过程中,需要靠水的蒸发实现自身降温,每天用水1000立方米左右。假如废水不能循环利用,就必须得用自来水补充,用水成本激增,减排费用上升。”民祥化工技术总监肖勇说。
现在,民祥化工采用泰禾环保的纳米级陶瓷超滤膜技术后,浑浊的工业废水转化为清澈的中水,回用率升到99%,年节水超过150万立方米,直接节省用水及减排成本超过4000万元。
节水增效的背后,是一条从依赖进口到自主研发的突围之路。5年前,民祥化工废水处理采用的是进囗有机超滤膜,高浓度的有机物和离子会黏附在膜孔内,一旦堵塞便难以清洗,不到半年就报废了。更棘手的是,国际领先的陶瓷膜技术长期被国外企业垄断,价格高昂,进货周期更是长达半年之久,还要面对严苛的技术封锁审查。
同样的困境也困扰着泰禾环保。这家曾代理进口膜的企业发现,国外30纳米孔径的陶瓷超滤膜性能优越,但是每平方米售价超过1万元,而且核心工艺严格保密,连煅烧温度这样的基础参数都拿不到。
转机来自政策与市场的双重驱动。为了促进节水减排,我市出台了《再生水利用专项规划》,通过绿色信贷、技术补贴等政策,鼓励企业自主研发节水技术。
在政策支持下,泰禾环保组建起技术研发团队,从氧化锆、氧化硅等原材料起步,试图复刻国外30纳米孔径陶瓷膜。但最初的试验结果令人沮丧——按国外文献中的温度烧制,膜材料要么过度烧结成“硬疙瘩”,要么孔隙不均导致强度不足。
“纳米颗粒极易团聚,就像沙子遇水容易结块一样,要想生产出合格的陶瓷超滤膜,必须在科技创新上发力。”泰禾环保董事长房军贤说。企业耗时8个月,创建起成熟的数学模型,经过无数次反复验证,最终找到了陶瓷膜材料熔融的临界点:在精准控制至某温度时,陶瓷颗粒既不完全熔化,又能形成均匀的纳米级通道,工业废水能够快速过滤通过。
2022年,泰禾环保成功生产出首套国产纳米级陶瓷超滤设备,并在民祥化工投用。检测显示,其过滤精度达30纳米,抗污染性是有机膜的3倍,且可用强酸强碱反复清洗,使用寿命长达20年。
新技术带来的效益立竿见影。民祥化工使用陶瓷超滤膜后,处理后的废水直接用于主装置降温,每日替代自来水1000余立方米;价格仅为进口产品的1/3,且交货周期缩短至1个月。目前,泰禾环保的纳米级陶瓷超滤膜已应用于化工、制药及市政污水处理等10余个行业和领域,订单排到了2025年年底。
一段洁白的陶瓷超滤膜,助力工业企业节水增效实现高质量发展,背后是民营企业从“跟跑”到“领跑”的技术突围,更是中国制造向“绿”而行的生动注脚。