倾注半世情 只为“碧水蓝天”梦

苏宝塍

2013年3月，上海昱真水处理科技有限公司董事长、中华环保联合会能源环境专业委员会副会长兼专家组组长、北京联合大学教授王雅珍应邀来到黑龙江省哈尔滨市通河县清河镇，对清河林业局供热采暖设备和运行情况进行考察。经林业局领导、有关部门介绍和实地调查、分析，王雅珍教授发现，清河镇供热由两家私人公司负责，共有6个小型燃煤锅炉房。在仅3.7平方公里的林业局办公区和居民区内，有6只烟囱向空中散发着浓重的黑烟和灰尘，刺鼻的煤焦油味让路人难以忍受。在室外考察了一个多小时后，王教授银白色的头发上落了一层黑灰渣，鼻孔里也是黑的。当地居民阳台外面落满了灰尘，供暖期间不敢开窗，不敢在室外晾晒衣物。空中的煤灰烟尘经常落入路人的眼睛里。这给了王教授很大的触动，决定把她30年来自主研发的多项技术、设备和积攒的科研成果收入全部投到清河，打造全国供热采暖领域节能减排技术集成的示范工程，创建碧水蓝天美丽城镇。

心存大爱，致力环保事业

王雅珍缘何有如此的魄力？这还要从她多年的环保科研之路说起。1969年毕业于中国科技大学近代化学系分析化学专业的王雅珍，1982年调入北京联合大学（原清华大学分校），负责创建由联合国科教文组织投资的“锅炉安全与检测”专业、“塑料模具”专业和四个实验室，主讲“工业锅炉水处理”等课程。

1985年，王雅珍发现钠离子交换再生废液对地下水造成永久性污染，地下水体逐年变坏，地下水中迅速增加的钠离子导致人类患高血压病、心脏病和患癌症的机率增加。她经过认真调研，发现基础国标GB1576-85《低压锅炉水质标准》存在五大误区，这五大误区导致能源浪费、水资源浪费和污染、设备维修量大、设备使用寿命缩短。她意识到锅炉钠离子交换法的极大危害性，再生废盐液如同大海搬家一样在污染着整个中华大地。每年仅三大工业给水领域（供热采暖领域、全国从南到北的几十万台工业锅炉给水领域、电厂阴阳离子交换制水和反渗透制水领域）就要向中华大地排放远远大于6000多万吨食盐。经过两年的调研，在1987年暑期，她得出“不久的将来中国人将没有合格的饮用水喝”这一判断。

为此，1987年9月一开学，王雅珍毅然辞掉教研室主任的职务，全力投入工业给水处理的研究和“工业锅炉水处理”的教学与科研工作，并取得了一系列突出成绩。在工业给水的防垢、防腐、防失水、防菌、防藻、防生物粘泥领域发明了一整套全新的“六防”理念，在这个理念指导下，她大力普及水处理知识并成功研制出“YZ型系列防腐阻垢剂”；她不断研究新型设备，代替传统的、污染环境的钠离子交换器。1989年～1993年，她集中精力研究成功了“中小型连续石灰处理装置”，攻克了多种难关，目前已投入实际运行中。该设备在我国北方高硬度、高碱度水地区有着广泛的应用前景，可以代替钠离子交换器，改善地下水质，降低水处理成本。

1995年，王雅珍教授解决了被宝钢列为攻关难题的二期四台CDQ锅炉（中压干熄焦锅炉）系列给水水质问题及两台130t/h喷雾除氧器除氧难题，为宝钢带来年直接经济效益7000多万元。2000年为宝钢两个水厂完成了“筛选优质混凝剂降低工业水含铁量”的科研课题，为宝钢带来年直接经济效益4000多万元，两个科研年间接增效几亿元的巨大经济效益。

创办企业，为环保事业搭建平台

1996年底，王雅珍教授创办了上海昱真水处理科技有限公司，为环保技术更好服务于社会搭建了更好的平台，公司专门从事工业给水领域节能减排新工艺、新产品的科技研发与技术推广，通过为企业节能、节水、减少设备维修量来间接达到防止地下水、地表水盐污染的目的。

1995年至1998年期间，王雅珍教授与上海交大合作研发了“半干法脱硫除尘”技术，处于国内外领先地位。1998年她研制出“万向滚刀清洗刀具”（适用于电厂输灰管道清洗）、“压力可调式尼龙子弹清洗”（适用于电厂凝汽器清洗）等，推广环保型物理清洗技术。同时又研发出了“YZ型锈垢水垢清洗剂”，目前已用于电厂的设备及水系统的清洗中。

王雅珍教授在研究过程中发挥创新理念，打破传统技术瓶颈，将常规无机防垢理念与特殊有机防垢理念相结合，所研究出的新技术大大提高了防垢范围，并具有对高硬度水质的防垢能力，从根本上解决了水系统的防垢问题；在防腐领域创造三道全新防腐理念，使水系统设备做到彻底防腐；在防菌、防藻、防生物粘泥方面她的技术创新更是独树一帜。王教授通过艰苦不懈的努力，终于研发出新工艺、新技术，做到在不使用杀菌灭藻剂的前提下，实现中央空调和工业冷却循环水在无菌、无藻、无生物粘泥状态下的低耗优质运行，改变了在工业水处理领域都是采用投杀菌剂、灭藻剂控制工业循环水中细菌和藻类的传统做法，因细菌和藻类被杀死后会产生大量的生物粘泥，不但污染环境而且加大了对设备的腐蚀，尤其是对不锈钢腐蚀严重。目前的杀菌剂、灭藻剂一般都是氯类产品，很多有机氯类物质是致癌物和致畸物，对人类和动物具有致畸作用。王雅珍教授的不加杀菌剂灭藻剂的做法不但防止了设备腐蚀，也保护了地下水，防止人类和动物发生畸变。王雅珍教授解决了这一国内外工业水处理领域一直没有彻底解决的技术难题，她的这些创新理念和创新技术被业内专家喻为“工业水处理领域的革命”。

创新供暖设备，环保节能

我国是产煤大国，燃煤供热成本是燃气供热成本的1/3。但是，日益严重的空气污染问题困扰着国人，解决雾霾、灰霾是我国环保大计。针对这一现象，王雅珍教授从2004年开始研发锅炉的省煤器和空气预热器，她研发的省煤器和空气预热器可以节能20%左右，锅炉出力提高20%以上，排烟温度降到80℃左右。省煤器是由上、下联箱（筒体或箱体）和对流管束组成，使烟气与水成对流状态运行，换热效果好，对流管束内不易结垢。下联箱兼有除污器的作用，可提高给水温度十几度。空气预热器内由圆翅管组成，提高换热面积9倍多，可以将锅炉进气温度提高10—30几度。

2005年王雅珍教授研发出了YZ型软化沉淀器，并获得国家专利（专利号201220197079.8）。该设备可以应用于供热采暖一次网、二次网水系统，工作压力≤1.3MPa的蒸汽锅炉给水系统，中央空调冷却水和冷冻水补水系统，工业冷却循环水水系统。可以完全代替钠离子交换器和除氧器。如果在全国范围内采用本项技术，每年可以减少4000多万吨食盐的排放，极大保护地下水的同时，还可以节能10%—20%以上，节水30%—1倍以上，延长设备使用寿命几倍以上。endprint

同年，王雅珍教授还将她研发的YZ型立式扩容式除污器（实用新型专利号：201020123072.2）推向市场。该设备进出口压力一致，在基本不浪费动能的前提下，截留任何污物，尤其能够截留细面污物，确保循环水清澈透明。以往供热采暖客户、中央空调客户、密闭式工业冷却循环水客户所使用的直通过滤式、Y字型、旋流式、角式除污器只能截留建筑垃圾，不能截留细面垃圾，而且严重浪费动能。王教授研发的设备基本不消耗动能，并结合上述相关行业循环水系统的特点，降低了循环水的流速，使循环水中污物自然沉降到除污器底部区域，污物定时排出系统之外，从而使整个水系统在运行中处于干净状态，是节水型设备，可以做到减少设备事故率，提高用户的经济效益和社会效益。

脱硫除尘，保卫绿色家园

继北京拆除燃煤供热锅炉，煤改气后，全国很多大城市都计划采用燃气供热。此事对王雅珍教授的刺激很大，她是反对煤改气的。她深知煤改气有很多不利因素，包括气源不足；运行费用高，供热成本是煤的3倍；最主要的是将带来更为严重的环保问题。由于燃气热值高，燃烧时炉温大于1000℃，空气中大于78%的氮气和21%的氧气在炉温大于1000度时自然产生氮氧化合物（燃煤锅炉的炉温一般在850—950℃之间），也就是硝。脱硝比脱硫要难，费用极高，是致癌物，对人类危害大。同时，随着灰霾、雾霾日益严重，王教授从2005年开始研究适用于北方供热采暖系统的脱硫除尘装置。至2008年YZ型旋流混合式脱硫除尘塔的构思和设计基本完成。该装置脱硫除尘效率高，在0℃基本看不到锅炉冒烟冒气，在寒冷天气冒少量白水汽，不需要建高烟囱。真正做到微排放，保护环境。同时可以做矮烟囱，只高出锅炉房屋顶几米，做成景观。采用此项技术可以不必建集中供热，改建成更节能的能充分利用自由热的区域供热，还可以实现以燃煤锅炉代替燃气锅炉。

于是，在文章开头提到的供热烟尘肆虐的清河林业局供热系统考察过程中，王雅珍教授发现，清河镇自来水铁含量较高（自来水含铁量原松花江水1.305mg/L，现深井水9.405mg/L），供热设备和管网内结满了锈垢，供热效能低下，采暖温度严重不达标。鉴于供热情况和环境现状对当地民生影响较大，她认为在清河投建集中供热工程对全国中小城镇来说，具有较强的典型性和代表性。于是自筹4000多万元，废除了六座小锅炉房，拔掉了六座烟囱，应用了她自主研发的五项技术，在3个半月时间内建成了100万平方米的集中供热工程（可供150万平方米供热面积）：

——投建YZ型软化沉淀器代替钠离子交换器和除氧器，防止地下水和江河湖水发生盐污染。

——投加供热采暖水系统专用药剂YZ-101防腐阻垢剂。该药剂拥有13种功能，彻底解决供热采暖水系统的防垢、防腐、防失水问题。

——对一次网和二次网13套独立的水系统分别安装一台YZ型立式扩容式除污器。该除污器运行中基本不消耗动能，可以截留水系统中的建筑垃圾、轻质垃圾和微粒垃圾。达到净化水质，确保循环水为清澈透明的茶色，防止设备结垢、腐蚀等多种功能。

——投建了YZ型旋流混合式脱硫除尘降硝塔。在运行操作简单、运行费用最低的前提下，达到烟囱排放烟尘浓度≤94.5mg/m3，SO2浓度≤87.82mg/m3，氮氧化合物浓度≤70.47mg/m3的多功能作用（因为时间紧，设备没有安装脱水板，黑龙江省环科院检测中心的测试值偏高，将来排放烟尘浓度≤30mg/m3）。使燃煤锅炉达到燃气锅炉的排放水平。是净化烟气，防止大气污染，防止发生雾霾和灰霾的有效措施。

——在热源厂室外和室内都不设置循环水池。全部锅炉排污水、除尘脱硫废水和其它废水全部进入锅炉渣槽，在渣槽内浓缩，析出以碳酸钙和硫酸钙为主的固体，固体和炉渣去烧砖。实现了全国首例锅炉房废水零排放。

最终，“清河林区集中供热节能减排示范工程”项目真正实现了保护碧水蓝天的环保目标。该设备达到除尘率≥98%，脱硫率≥90%，降硝70%，基本看不见烟囱冒烟，做到锅炉微排放。经过一个采暖期的运行，她研发的五项技术非常成功，彻底解决了清河镇空气污染问题，得到了百姓和相关部门的认可。针对城镇空气污染、地下水和地表水污染具有深远的战略意义，也为继续使用燃煤锅炉供暖打下了环保基础。

兢兢业业，为国奉献

多年来，王雅珍教授除了环保技术的研究，还从2000年开始，致力于国家标准、地方标准和行业标准的起草及修订工作。包括目前国家标准GB/T16811-2005《工业锅炉水处理设施运行效果与监测》、北京地方标准DBJ01-619-2004《供热采暖系统水质及防腐技术规程》、HG/T3982-2007《电去离子纯水制备装置》、GB/T17954-2007《工业锅炉经济运行》、GB/T19065—2011《电加热锅炉系统经济运行》、《石灰粉料投加系统技术规程》等多项国家标准及地方标准的起草及修订。同时，她每年都参加20多个行业性学术会议及专家会议，以行业专家的身份，为国家的节能、节水及环保事业做积极的宣传及演讲。

同时，王雅珍教授还在国家部级以上刊物发表了十几篇水处理方面的论文。通过多年努力，王教授研发的技术和产品已经覆盖全国集中供热近10亿多平方米。她每年走访200多家企业，指导他们了解和掌握节能减排的新技术。大量的实践证明，她的水处理技术可为供暖企业节能20%～50%，节水1倍～数倍，用她的技术能做到水系统免拆检，将维修费降到最低，为我国的环保、节能、节水事业做出了重要贡献，创造了巨大的经济效益和社会效益。endprint