高袆
水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基,但“水能載舟,亦能覆舟”,隨著人類(lèi)社會(huì)向工業(yè)化、城市化進(jìn)程不斷邁進(jìn),水環(huán)境污染正成為當(dāng)今危害人類(lèi)發(fā)展的重要難題。“問(wèn)渠哪得清如許,為有源頭活水來(lái)”,為清潔生命之源,一批又一批水處理專(zhuān)家竭力奉獻(xiàn)著他們的智慧和心血,哈爾濱工業(yè)大學(xué)(深圳)副研究員韓京龍正是其中一員。從事科研的這十年間,他主導(dǎo)研發(fā)了有機(jī)物及無(wú)機(jī)鹽定向分離膜過(guò)濾及膜污染控制技術(shù)、高鹽高氯廢水高效異相類(lèi)芬頓技術(shù)、難降解廢水紫外高級(jí)還原/氧化復(fù)合技術(shù)、仿自然深度凈化脫氮除磷技術(shù)(INSR)等先進(jìn)技術(shù),并致力于將這一系列科研成果應(yīng)用于工業(yè)及園區(qū)污水深度凈化與資源化的實(shí)際需求中,銳意拼搏幫助很多工業(yè)企業(yè)解決了水處理問(wèn)題。相關(guān)技術(shù)入選《國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的重大環(huán)保技術(shù)裝備目錄(2020年版)》《2020年綠色“一帶一路”技術(shù)儲(chǔ)備庫(kù)入選技術(shù)名錄》,曾獲得生態(tài)環(huán)境部“環(huán)境保護(hù)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)”等榮譽(yù)。十年間,無(wú)論是學(xué)習(xí)深造、主持科研項(xiàng)目還是投身技術(shù)應(yīng)用,對(duì)他來(lái)說(shuō)都像是在繪制一幅幅水墨畫(huà),有酣暢淋漓的潑墨,也有綿密細(xì)致的工筆。揮毫之間,滿是故事和感悟的沉淀。
求知之路一脈相承
回首韓京龍走過(guò)的求學(xué)路,圍繞水處理的研究方向,孜孜以求,一脈相承。一路探索一路追尋,他最終明確了自己的人生航向。
如果說(shuō),曾經(jīng)身為學(xué)生的韓京龍當(dāng)時(shí)的眼睛里看到的只是腳下的路,那么,如今身為科研工作者的他更喜歡看遠(yuǎn)方的山。在中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心的工作讓韓京龍擁有了立足環(huán)境工程需求,結(jié)合環(huán)境科學(xué)、生物學(xué)、有機(jī)化學(xué)、生態(tài)學(xué)、物理學(xué)的原理與方法解決問(wèn)題的思路。在這里,交叉學(xué)科的文化培育多元化的科研氛圍,讓他擁有了更寬闊的視野,造就了他獨(dú)特的科研思維和科研態(tài)度?!斑@個(gè)世界本來(lái)是不分專(zhuān)業(yè)的,不同專(zhuān)業(yè)的知識(shí)其實(shí)是需要共通的,僅憑一個(gè)專(zhuān)業(yè)的知識(shí)難以解決相關(guān)難題與問(wèn)題?!苯K生學(xué)習(xí)、孜孜不已的科研精神從此根植于韓京龍的心中。
面向應(yīng)用孜孜以求
脫離了應(yīng)用,應(yīng)用基礎(chǔ)研究就像無(wú)根的浮萍。應(yīng)用基礎(chǔ)研究與基礎(chǔ)研究不同,只有和應(yīng)用相結(jié)合,才能煥發(fā)生機(jī)和活力,韓京龍深以為然。多年來(lái),他以此為出發(fā)點(diǎn)在難降解工業(yè)及園區(qū)污水深度凈化及資源化、水質(zhì)深度凈化等研究方面積累了豐富的一線經(jīng)驗(yàn),立足于實(shí)際需求共同研發(fā)出污水深度凈化的定向分離膜過(guò)濾及膜污染控制技術(shù)、高效異相催化氧化技術(shù)、紫外高級(jí)還原/氧化復(fù)合技術(shù)、仿自然深度凈化脫氮除磷技術(shù)(INSR)、強(qiáng)化生化/高效物化耦合處理技術(shù)等系列創(chuàng)新技術(shù)。相關(guān)成果應(yīng)用于泰州某化工企業(yè)高含酚污水處理工程、大慶某低溫低碳氮比市政污水處理工程、岳陽(yáng)某工業(yè)園區(qū)高氯難降解污水處理工程、濰坊某水廠嗅味去除改造工程、遵義某城鎮(zhèn)污水調(diào)試工程、淮安某開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠提標(biāo)改造工程等多項(xiàng)污水處理及深度凈化工程中,取得了良好經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及環(huán)境效益。
本著“應(yīng)用基礎(chǔ)研究立足應(yīng)用實(shí)際”的初衷,韓京龍?jiān)谒畬?zhuān)項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和山東省重大科技專(zhuān)項(xiàng)課題項(xiàng)目中,投身于氧化石墨烯膜表面官能團(tuán)原位調(diào)諧與膜污染控制機(jī)制研究,并致力于高鹽污水和難降解工業(yè)廢水深度凈化綠色催化-生化耦合強(qiáng)化技術(shù),一番耕耘收獲了不少自主創(chuàng)新的成果。
回顧國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目的研究歷程,韓京龍與記者分享了他和他所在團(tuán)隊(duì)的一系列科研進(jìn)展?!澳み^(guò)濾是工業(yè)廢水深度凈化與資源化的重要技術(shù),但在膜過(guò)濾過(guò)程中,引起膜污染的有機(jī)物一旦吸附在膜上形成致密的凝膠層,便會(huì)對(duì)膜造成污染?!痹谒麄兛磥?lái),膜污染問(wèn)題就是膜過(guò)濾技術(shù)的“阿克琉斯之踵”,阻礙了膜過(guò)濾技術(shù)在工業(yè)深度凈化與回用中進(jìn)一步的推廣應(yīng)用。為了有效控制氧化石墨烯膜污染,韓京龍及其團(tuán)隊(duì)提出了“原位調(diào)諧膜表面官能團(tuán)控制膜污染”的研究思路。實(shí)驗(yàn)中他們采用引入微量羥基自由基,構(gòu)建暫穩(wěn)態(tài)羥基的方式,使得有機(jī)污染物本身不再容易聚集,也使得膜表面羥基吸引水分子形成了水分子“盾牌防護(hù)”層,而這層水分子層能夠阻擋有機(jī)污染物的黏附并避免凝膠層的形成,進(jìn)而達(dá)到了控制膜污染的目的。
當(dāng)記者問(wèn)起選用氧化石墨烯膜來(lái)解決污水深度凈化膜過(guò)濾技術(shù)的瓶頸問(wèn)題的原因,韓京龍也給出了他的答案。據(jù)他介紹,傳統(tǒng)的聚酰胺、聚醚砜等有機(jī)疏松納濾膜在應(yīng)用過(guò)程中耐氧化能力、抗污染能力不足,而陶瓷疏松納濾膜造價(jià)過(guò)高,氧化石墨烯膜耐羥基自由基能力較好,更具價(jià)格優(yōu)勢(shì),有利于這項(xiàng)技術(shù)的推廣和應(yīng)用。相關(guān)研究為氧化石墨烯膜的應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的理論支撐,為污水深度處理與回用提供了新的思路。
韓京龍介紹,在打開(kāi)了氧化石墨烯膜的研究思路之后,目前他和團(tuán)隊(duì)采用陶瓷微濾膜、碟管式微濾膜制成了有機(jī)物和無(wú)機(jī)鹽定向分離的疏松納濾膜,解決了陶瓷納濾膜、DT膜因造價(jià)高所帶來(lái)的推廣困難的問(wèn)題,他們現(xiàn)正與合作單位洽談以推進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。此外他還向記者透露了現(xiàn)階該項(xiàng)目的努力方向:集中精力將新型膜過(guò)濾及膜污染控制技術(shù)、高鹽廢水多元高效催化技術(shù)物化-生化耦合強(qiáng)化技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化。在韓京龍看來(lái),對(duì)一項(xiàng)技術(shù)而言,只有將其產(chǎn)業(yè)化之后,才能夠?yàn)樾袠I(yè)難題的解決,為學(xué)科發(fā)展帶來(lái)改變。
無(wú)論是研究探索新型膜過(guò)濾及膜污染控制技術(shù),高鹽廢水多元高效催化技術(shù),還是應(yīng)用推廣物化、生化耦合強(qiáng)化處理技術(shù),韓京龍一直以勤奮求實(shí)和觸類(lèi)旁通的態(tài)度和方法延續(xù)著他的科研經(jīng)脈。
自主創(chuàng)新無(wú)懼失敗
回顧自己與環(huán)境工程結(jié)緣的這些歲月,韓京龍不禁感慨,一個(gè)人的視野和思想決定著他享受到的風(fēng)景。在韓京龍看來(lái),應(yīng)用基礎(chǔ)研究從不允許孤光自照,投身鮮活的應(yīng)用需求,發(fā)揮多學(xué)科交叉的優(yōu)勢(shì),以天下為師,才能開(kāi)辟出新的更好的解決方案。
實(shí)際工程科技難題紛繁復(fù)雜,身為科研高峰的攀登者,隨時(shí)會(huì)遇到痛苦的阻礙和失敗的打擊。兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),遲滯不前,峰回路轉(zhuǎn),對(duì)韓京龍來(lái)說(shuō)是一件再正常不過(guò)的事情。采訪中,韓京龍還向記者分享了他的一則峰回路轉(zhuǎn)的科研經(jīng)歷。
在為中國(guó)再生纖維素纖維長(zhǎng)絲龍頭企業(yè)解決工業(yè)水處理難題時(shí),韓京龍發(fā)現(xiàn)企業(yè)污水處理系統(tǒng)生化段硝化作用喪失,失去脫氮作用,經(jīng)過(guò)細(xì)致的分析與檢測(cè),韓京龍力排眾議將問(wèn)題定位到硝化抑制劑上,在排除了銅鋅離子、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基嗎啉-N-氧化物等物質(zhì)后,將目光定位到二硫化碳上。韓京龍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析后,發(fā)現(xiàn)硝化過(guò)程抑制的核心物質(zhì)在于微量的二硫化碳?;跇I(yè)主單位的預(yù)算與現(xiàn)狀,他們給出了上、中、下3種解決方案。最終他們將含有二硫化碳的廢水和不含二硫化碳的含氮廢水分開(kāi)來(lái)進(jìn)行處理,采用仿自然深度凈化脫氮除磷技術(shù)(INSR)在一個(gè)池子內(nèi)實(shí)現(xiàn)多級(jí)多段的硝化、反硝化脫氮過(guò)程。一番曲折之后終于迎來(lái)柳暗花明,韓京龍和他的團(tuán)隊(duì)的付出攻克了困擾企業(yè)多年的難題。通過(guò)簡(jiǎn)單的改進(jìn),經(jīng)濟(jì)高效地解決了該企業(yè)生產(chǎn)的后顧之憂。項(xiàng)目研究成果讓韓京龍和他的團(tuán)隊(duì)備受鼓舞,更加堅(jiān)定了他們要大膽開(kāi)啟自主創(chuàng)新的決心。
應(yīng)用型科研不是閉門(mén)造車(chē)、孤芳自賞,因而韓京龍認(rèn)為科技工作者只有和科技領(lǐng)軍企業(yè)有機(jī)結(jié)合起來(lái)才能讓科研成果落地開(kāi)花。他呼吁以國(guó)企、央企為代表的環(huán)??萍计髽I(yè),瞄準(zhǔn)環(huán)保領(lǐng)域工程科技難題,集合各大院校和科研院所力量,不懼失敗,不怕困難,引領(lǐng)中國(guó)環(huán)保技術(shù)、環(huán)保產(chǎn)業(yè)開(kāi)拓創(chuàng)新,做大做強(qiáng),走向世界。
韓京龍以他的科研經(jīng)歷告訴我們:科研是一條河流,一定要流動(dòng)才能清澈起來(lái)。按他的話說(shuō):“科研人員一定要突破自己,走出舒適區(qū),敢于挑戰(zhàn)本領(lǐng)域難題,才能作出卓越的貢獻(xiàn)?!薄皯?yīng)用技術(shù)研究中,保持自主創(chuàng)新、堅(jiān)持不懈的科研態(tài)度和科研要為應(yīng)用服務(wù)的責(zé)任感,就一定會(huì)有所收獲?!边@是韓京龍透過(guò)他的言行向年輕的科研工作者傳遞的力量。
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