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告别蒸发与燃烧:基于辩证法的环保技术创新实践案例
文章作者:胡卫东 上传更新:2025-09-17

一、污染治理的战略、战术和战法

      从2006年开始,我国的污染治理工作已经开展了很多年,回头来看,好像成绩并不大。水清了一些,天时蓝了一点,并没有看到拿得出手的创新技术。污染治理是国家的战略问题,环保部门是国家的监督部门,解决的也是战略问题,不涉及战术战法问题,所以,不能要求企业使用xx工艺能达标能通过环评。环保部门不是技术部门,不是总前委,至于如何治理污染是企业、科研院所、以及专业技术人员的事。
所以,作为技术部门、技术人员就要制定战术目标,制定主攻方向,不然就成了无头苍蝇,嗅闻趋之。有了好的战术,才能立于不败之地,否则,再好的一线指挥官、再勇敢的士兵也会遭遇滑铁卢。达到战术目的的手段和方法是战法,战法为战术服务,不能独立。同样,环保治理靠的是战术而不是战法。战术才是创新,战法不是。
所以,反渗透、活性炭转轮、低温等离子设备等不是技术创新,仅是设备革新,用于污水废气处理时绝大多数情况产生了副作用。我国研发火箭卫星的前辈已经给我们做出了榜样:没有精密设备和优质材料,采用了先进的设计理念和科学的设计工艺照样一飞冲天。这一点对我们技术人员非常重要,我们不应专注于细枝末节。

二、何谓技术创新?

        拓宽视野,丰富经验,辩证思维,找到捷径,就能产生创新的火花。拓宽视野:不必拘泥于专业,扩展知识面,特别是哲学的辩证思维,包括具有深刻自然观的道家思想;丰富经验:从生活中汲取经验,勤于思考。辩证思维:反复提炼,符合自然规律。捷径:是思维提升的回报,和学历没有关系。真正的学习在实践中,埋头于书本,在屋内创造出来的东西不会成熟。
化工和环保是相辅相成的。我们所说的一物降一物、道家的相生相克就是朴素的辩证法思想。化工产生的污染一定要通过化学技术解决,生化方法不可取。某些人化费大量精力研究降解二甲苯、煤焦油的微生物,从科技层面说并非没有意义的。污染的解决不是机械设备和自动化问题,而是一个典型的化工技术问题,要分清楚战术和战法,这也是我国目前环保产业畏缩不前的根本原因。
创新不容易,但是有捷径。总结几点和大家分享:

  • 需要年龄的支持。这就是经验和视野。大学生创业那是要害死人的。
  • 需要有悟性,并勤于思考。所以,创新需要领头羊,不是每个人都能创新。
  • 喜欢,有韧性。不喜欢的事情一定做不好,半途而废也不能成功。
  • 善于发现问题,特别是在失败中发现问题。有时失败就是创新的火星。
  • 要有良好的道德品质。这是修成上述4点的根本。

三、污水零排放应符合自然生态循环理念

          关于污水零排放有很多业内人士(现在都不好意思说专家这个词)坚定的认为不可能。两个原因:1)产生危废就不是零排放。这是混淆概念,是污水零排放不是污染物零排放。2)很难将污染物处理干净。 
也有些人不信这个邪,把造纸黑液的净化工艺搬出来,再配上超滤、反渗透创造出“超滤+反渗透(+生化)+蒸发浓缩+冷凝+燃烧”工艺,号称先进技术,净化水可饮用。先进技术的基本特点是:高效、节能降耗、环保低碳。上述工艺一个都不沾边,如果非说是一种技术它就是一个垃圾技术。
污水零排放由污水净化和可容忍内容物两个概念组成。可容忍内容物指净化后水中的无害污染物,其最大浓度指在不影响产品质量时达到的最大浓度。化工污水中含有较多污染物,按对产品质量的影响分为有害污染物和无害污染物两大类。以金属表面处理为例,净化水中的有害污染物对表面处理质量产生较大影响,必须严格限制其浓度,不允许积累(比如磷化处理时:氯离子、铜离子、亚硝酸根等);净化水中的无害污染物对产品质量影响较小,对药液的稳定性影响较小,允许有一定的积累(比如锰系磷化时:磷酸根、有机酸根、锰离子、铁离子、钠离子、铵离子等),需要控制在一定范围。这和传统认知的零排放概念完全不同,该理念不仅大幅度降低了碳排放,而且节约了大量生产成本,就是典型的创新。
可见,污水零排放技术是一个典型的化工问题,靠设备解决的问题都是简单问题,不懂化工技术无法领悟也无法做到。
自然界本身就是一个生态净化系统,具有极强的韧性和稳定性,违背自然规律就会走上极端。生活污水净化就存在这样的问题。有些地区要求净化水达到一级排放标准,生化污水净化充斥着大量的膜过滤工艺,大量使用完全生化工艺。上千年来,农村是没有生活污水的,他们将粪尿作为肥料,实现碳氮磷的生态循环。今天我们好像进步了,不把生化污水净化到可以饮用的地步就好像对不起环境治理的初衷(其实造成了更大的污染)。
我们单位一直倡导生活污水净化水后浇灌,来于自然归于自然,实现零排放。我们做了案例,制定了“初级厌氧+微核化学净化+简单好氧+污泥制肥+生态净化池塘”的净化工艺,不仅可以水资源利用、增加土地营养,而且可以大幅度降低碳排放。这种创新技术得到了地方政府部门的认可,但是不一定能得到一些专业人士的认可,而他们掌握着话语权。

四、低沸点溶剂废气燃烧违背碳排放和节能降耗理念

          喷漆废气原来一直是大家关注的对象,现在好像找到了解决办法:吸附解吸+催化燃烧。我一直怀疑有多少企业会正常开机。这和污水的蒸发浓缩一个路子,属于垃圾技术。为什么说是垃圾技术呢?我们分析一下。
  1. 喷漆颗粒物的净化问题。微细颗粒物能否净化干净。
  2. 颗粒物是否快速堵塞滤料。滤料很高的更换频率是不是资源浪费和二次污染。
  3. 高沸点溶剂(比如乙二醇丁醚、乙二醇乙醚醋酸酯以及其他具有流平效果的溶剂)如何从滤料中脱出?他们能否被快速催化分解?
  4. 脱附溶剂不仅有安全隐患,还需要能量。
  5. 高沸点溶剂低温燃烧时是否产生二次污染?
  6. 燃烧需要大量能量,碳排放是不是减少了?
       如此多的问题能解决吗?是创新技术吗?因为环保部门一直在孜孜不倦地抓战术问题,所以新技术难以推广应用。多年前我们就提出两种解决方案供大家讨论参考:第一,源头解决,使用醇溶性油漆;第二,增溶吸收(非滤料吸附)+冷凝回收+活性炭吸附+蒸汽再生。
    所以,创新的基础应该符合客观规律,否则,就不是创新。

五、源于辩证法的创新技术才能够惠及社会

        上面两个例子很好的说明了规律的重要性。污水浓缩蒸发仅仅考虑如何除去,没有考虑维护和运行成本,也没有考虑治理的初衷,属于单一思维,没有辩证考虑问题。吸附加催化燃烧同理。一种技术总是互有利弊,只有弊端远小于利处才是好技术,才能够被认可被应用,才能真正的造福社会。
通过不当手段进行推广,也只能沦落为晒太阳的摆设。

六、技术创新才能从根本上解决雾霾危害

       雾霾产生的原因,一直在讨论,也阅读了不少奇谈怪论,仍然没有结论,从国家不断变化的治理政策就能看出一二。
判断雾霾的主要标准是颗粒物、透明度、污染物浓度。主流观点认为,雾霾的根源在于空气中的二氧化硫、二氧化氮、颗粒物和风。所以,各地政府禁烧秸秆,禁放烟花炮竹,禁止烧炕燃煤,机动车限行,雾霾时限制工业生产,现在看来,好像作用有限。
我认为雾霾的根本原因在于空气中的水汽和二氧化碳,二氧化硫、二氧化氮等刺激性气体属于废气污染问题。从实践经验来看,疫情期间还是有持续的雾霾。仔细思考一下就会明白,空气中唯一持续不变的就是排放的二氧化碳没有明显减少。为什么呢?源于环保治理的误区和垃圾技术的推广。列举几个例子:

  1. 生活污水采用完全生化工艺,且排放指标越来越严。污水生化过程就是将有机碳转化成二氧化碳的过程。可以计算一下,北京每天排放的生活污水总碳80%左右转化为二氧化碳,该是多么巨大的数字。人为极端强制生化是违背自然规律的。
  2. 垃圾焚烧及生化。既然秸秆、煤、柴禾不让烧,为什么可以焚烧厨余垃圾、树叶、塑料制品等发电呢?一个好听的名词叫生物质发电。不说排放多少难以净化的二噁英等有毒污染物,仅二氧化碳一项就是天文数字。
2020年资料:据市城市管理委设施处介绍,全市共有生活垃圾处理设施44座,总设计处理能力32711吨/日。其中焚烧设施11座,处理能力为16650吨/日;生化设施23座,处理能力为8130吨/日;填埋设施10座,处理能力为7931吨/日,可基本满足全市生活垃圾处理需求。
其中焚烧和生化占有4万吨/日。
2019年全市生活垃圾总清运量2.77万吨/日,其中,厨余垃圾清运量为534万吨/日,餐厨垃圾清运量为1860万吨/日,而今年5月1日至20日,全市家庭厨余垃圾日均分出量为590万吨/日,与4月数据相比增长了107%。而随着垃圾分类的深入推进,预计这一数值还将继续增长。“目前全市居民小区厨余垃圾分出率平均值只有2%左右,做得比较好的小区可以达到15%左右。我们做过一个测算,如果全市每个居民小区分出的厨余垃圾都能占到垃圾总重量的15%,全市家庭厨余垃圾清运量可达到3870万吨/日。”
     厨余垃圾均为有机物,平均碳含量占干重的50%以上,无论生化或者焚烧最后均为二氧化碳、二氧化硫和二氧化氮和水(当然还有未充分燃烧有害物质)。每年千万吨级的生活垃圾焚烧或生化,至少有500万吨有机物变为1700多万吨二氧化碳,而空气中二氧化碳质量浓度仅为0.3%。

  1. 空气中水蒸气浓度升高。升高的主要原因是焚烧、生化以及植物的光合作用。二氧化碳浓度越高,植物的光合作用越强烈,产生的水汽就越多。
由此推断,就北方地区而言,雾霾产生的主要原因是二氧化碳和水汽,其他因素影响微弱。
我认为原因如下:

  1. 水汽吸附大量微细颗粒物,并和气体氧化物形成液体微粒。
  1. 水汽等和二氧化碳共同形成温室气体,且增加空气对流的断面高度。大片的温室气体形成厚高的高压带,温差变小,外来空气短时间难以撼动。
  1. 温室气体带的形成需要有污染物持续积累的时间。
   这样就可以解释困扰我们的很多问题。比如:南风过来更容易产生雾霾,北面冷风过来就会兰天白云,也可以解释为什么北风是雾霾的克星。当然北方也是雾霾,不可能有风吹来。风是温度和空气压差变化的产物,也是空气质量良好的自然现象,从污染角度而言,沙尘不代表空气质量更差。
讲了一些我对雾霾的看法,就是想说明一点:看待问题分析问题的角度和辩证思维。创新就是要看到事情的本质,不能被表象迷惑,不然得出的结论就是错误的,战术思想错了,怎么可能成功呢?
多学习古代文化和辩证法(比如:矛盾论、论持久战、中国社会的各阶层的分析、道德经、中医辨证法等),多学习工艺而不是仅仅钻牛角尖,在弄懂本门技术并积累了多学科的知识,创新自然水到渠成,成功就会找上门来。