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致力科研創(chuàng)新 打造碧水藍(lán)天

2015-01-08 20:50劉丹
海峽科技與產(chǎn)業(yè) 2014年12期
關(guān)鍵詞:工程菌工業(yè)廢水菌劑

劉丹

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,水污染問題愈加嚴(yán)重,各種水污染控制技術(shù)和工程項(xiàng)目如雨后春筍般出現(xiàn)在社會的各領(lǐng)域。哈工大城市水資源與水環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任馬放教授,在水污染控制研究領(lǐng)域兢兢業(yè)業(yè),創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)佳績,不僅讓自己的個(gè)人價(jià)值得到了無限放大,同時(shí),也為祖國的環(huán)境保護(hù)作出了重要貢獻(xiàn)。

專心科研,致力水污染控制研究

1986年7月,馬放畢業(yè)于遼寧大學(xué)生物系,獲得本科學(xué)位,從此便與水資源研究結(jié)下不解之緣。隨后,他又在哈爾濱建筑大學(xué)環(huán)境工程系先后完成碩士、博士研究生學(xué)業(yè),因其優(yōu)異的成績而留校任教。2000年8月,他開始在哈爾濱工業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系擔(dān)任副教授,并晉升為教授、博士生導(dǎo)師。這期間,他一直致力于從事環(huán)境生物技術(shù)、污染控制理論與應(yīng)用,微生物生理生態(tài)學(xué)與分子生態(tài)學(xué)等方面的研究。

談到馬放教授的工作,他說,“簡單地說,我做的工作就是如何將污水處理成符合達(dá)標(biāo)排放到自然界里的水的過程,除此之外就是延長城市里水的循環(huán)使用,從而達(dá)到節(jié)省水資源總量的目的。”殊不知,馬教授簡單的描述下卻包含著眾多國際先進(jìn)成果的開發(fā),包括他在國內(nèi)外率先開發(fā)出復(fù)合型生物絮凝劑理論與技術(shù)應(yīng)用、工程菌的構(gòu)建及生物增強(qiáng)技術(shù)、固定化生物活性炭技術(shù)、生物相分離技術(shù)、污染環(huán)境的生物修復(fù)、污水處理全流程資源化、特種工業(yè)廢水生物處理及生物強(qiáng)化等技術(shù),并已取得顯著成果,均已達(dá)到國際領(lǐng)先或先進(jìn)水平。尤其是在復(fù)合型生物絮凝劑及環(huán)境工程菌劑的開發(fā)與應(yīng)用和特種工業(yè)廢水生物處理及生物強(qiáng)化研究方面已取得了顯著的成果,形成產(chǎn)學(xué)研一條龍,并將自主知識產(chǎn)權(quán)的高技術(shù)成果實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。

具體來講,馬教授多年的主要研究方向及研究成果包括以下幾個(gè)方面:

——復(fù)合型微生物絮凝劑的研究與開發(fā)應(yīng)用,率先提出了復(fù)合型微生物絮凝劑的概念,該技術(shù)獲得7項(xiàng)發(fā)明專利,2004年該技術(shù)通過鑒定,此技術(shù)填補(bǔ)了國內(nèi)在此領(lǐng)域的空白,達(dá)到國際領(lǐng)先水平,2005年獲得國家重點(diǎn)新產(chǎn)品推廣證書,2012年完成國家863計(jì)劃課題——生物復(fù)合絮凝劑的制備和應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)與工程示范(SQ2009AA06XK1482412),此技術(shù)現(xiàn)正廣泛應(yīng)用于污水處理廠、給水處理、廢水處理和發(fā)酵工業(yè)等領(lǐng)域。

——特種工業(yè)廢水生物處理及生物強(qiáng)化,針對難降解有機(jī)工業(yè)廢水,開發(fā)了生物強(qiáng)化工程菌劑、高效生物強(qiáng)化載體填料、臭氧催化氧化、高效流化床fenton等系統(tǒng)技術(shù),形成了特種工業(yè)廢水生物處理物化生化組合成套工藝技術(shù),解決了難降解工業(yè)廢水處理的諸多技術(shù)和工程問題,該技術(shù)獲發(fā)明專利8項(xiàng),2010年國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),2012年黑龍江省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),此技術(shù)已廣泛應(yīng)用于制藥、石化、印染、焦化、糖精等特種工業(yè)廢水處理領(lǐng)域。

——固定化生物活性炭生物增強(qiáng)理論與技術(shù),率先提出固定化生物活性炭(IBAC)的概念,針對水中不同有機(jī)污染物篩選、馴化出高效的工程菌通過復(fù)配研究構(gòu)建高效的工程菌,運(yùn)用分子生物學(xué)手段證明了固定的工程菌可在活性炭上長期存在,發(fā)明了快速檢測炭上微生物活性的方法,并開發(fā)了一系列以固定化生物活性炭為核心技術(shù)的凈水裝置。獲得1項(xiàng)發(fā)明專利和4項(xiàng)實(shí)用新型專利,2004年獲黑龍江省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),2007年獲河北省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

——寒冷地區(qū)污水生物強(qiáng)化處理理論與技術(shù),率先提出“菌絲球”作為生物質(zhì)載體這一創(chuàng)新理論,闡明了菌絲球的成球過程、機(jī)理和影響因素,建立了菌絲球成球、降解、結(jié)構(gòu)和傳質(zhì)四種模型。闡明了各菌群之間的作用關(guān)系,構(gòu)建了系列功能菌劑。首次采用將功能菌群和菌絲球同步培養(yǎng)的新型固定化方法,實(shí)現(xiàn)工程菌的固定化。該技術(shù)以石化廢水和城市污水為對象,以生物強(qiáng)化為手段,加速低溫污水廠啟動(dòng)、提高污染物凈化效能、改善污泥降解能力,強(qiáng)化了系統(tǒng)的沖擊負(fù)荷能力。目前已經(jīng)成功應(yīng)用于哈爾濱制藥總廠臭氣處理工程、哈爾濱氣化廠。該課題獲2006年度黑龍江省杰出青年基金資助。

——環(huán)境生物制劑的開發(fā)與應(yīng)用,經(jīng)研究開發(fā)出一系列高效生物工程菌劑,經(jīng)人工篩選反復(fù)馴化得到的工程高效菌種,同時(shí)經(jīng)生態(tài)復(fù)合構(gòu)建成生物體系,其具有優(yōu)良的機(jī)制,能長期適應(yīng)生境。已開發(fā)出成型的產(chǎn)品及配套技術(shù),高效生物工程菌劑正廣泛應(yīng)用于哈爾濱太平污水廠、佳木斯污水廠、瑯琊臺污水處理廠、天津新開河水廠的示范工程上。目前開發(fā)出的系列產(chǎn)品:城市污水廠低溫快速啟動(dòng)工程菌、污水處理廠化工廢水工程菌劑、給水微污染工程菌劑、同步硝化反硝化除磷工程菌、污水處理系統(tǒng)活性污泥再生工程菌劑,出版《環(huán)境生物制劑開發(fā)與應(yīng)用》著作1部,獲專利4項(xiàng)。

成果轉(zhuǎn)化,促產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

黨的十八大提出:創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略。任何科技成果的研制,其最終目的都是轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力,創(chuàng)造更大的價(jià)值,才能真正驅(qū)動(dòng)社會不斷發(fā)展。2010年,馬放教授受宜興政府邀請,帶領(lǐng)其科研團(tuán)隊(duì)在宜組建了哈宜環(huán)保研究院,并出任常務(wù)副院長職務(wù)。如今,哈宜研究院已經(jīng)打造成為國內(nèi)領(lǐng)先、國際知名的環(huán)保研發(fā)平臺和產(chǎn)業(yè)基地。集政、產(chǎn)、學(xué)、研、用于一體的“哈宜模式”在馬教授的帶領(lǐng)推動(dòng)下已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)環(huán)??诒放啤qR放教授專注科學(xué)研究,敢于體制創(chuàng)新,在科技成果轉(zhuǎn)化中起了突出貢獻(xiàn)。

同時(shí),馬放教授在將技術(shù)成果向成套產(chǎn)品和設(shè)備轉(zhuǎn)化方面,也取得了喜人的成績。首先,他根據(jù)城市污水處理廠提標(biāo)改造與脫氮除磷工藝提升的技術(shù)和市場需求,以多項(xiàng)生物載體填料專利技術(shù)為核心,基于生物強(qiáng)化技術(shù),開發(fā)了“表面改性聚氨酯軟性填料”、“懸浮多孔環(huán)狀活性生物填料”等系列新型生物載體填料。這些系列生物載體填料,可根據(jù)情況選擇不同的填料填充率,并可在好氧、厭氧、缺氧池內(nèi)投加,提高系統(tǒng)整體的處理能力,節(jié)能降耗,不同系列填料可實(shí)現(xiàn)懸浮投加、懸掛添加、固定床接觸氧化等不同方式布置,更可方便的用于污水廠的升級改造過程。該技術(shù)產(chǎn)品,已用于多個(gè)城市污水處理廠的提標(biāo)改造工程,此外還廣泛應(yīng)用于紡織印染、啤酒、食品、化工、醫(yī)院等工業(yè)廢水處理工程。

其次,馬教授針對各類不同特征污染物篩選出各類工程降解菌,并構(gòu)建出包括脫酚菌、除油菌、破乳菌等各類菌種在內(nèi)的工程菌種庫。針對不同種類污染物,復(fù)配強(qiáng)化出專屬高效環(huán)保工程菌劑,利用此類工程菌劑可以大幅度提高生物處理效率,降低處理成本。成功解決低溫污水處理廠快速啟動(dòng)、城市污水處理脫氮除磷生物強(qiáng)化,以及糖精廢水、焦化廢水、印染廢水、煤氣廢水、糖蜜酒精廢水等難降解工業(yè)廢水的處理難題。基于哈工大宜興環(huán)保研究院平臺已在江蘇哈宜戴沃思生物技術(shù)有限公司實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),完成水處理絮凝劑、破乳劑、低溫工程菌劑、難降解物質(zhì)專用降解菌劑等系列環(huán)保工程菌劑和生物制劑的產(chǎn)品化和推廣。endprint

最后,針對小城鎮(zhèn)和農(nóng)村地區(qū)分散型污水收集處理困難的技術(shù)和市場需求,馬方教授開發(fā)了一系列小城鎮(zhèn)分散型污水處理實(shí)用技術(shù),包括:“強(qiáng)化污泥過濾一體化A/O污水處理技術(shù)”、“噴射環(huán)流高負(fù)荷生物處理技術(shù)”、“高效潛流人工濕地處理技術(shù)”等?;诠ご笠伺d環(huán)保研究院平臺已在江蘇哈宜美科面源污染治理技術(shù)有限公司實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),形成系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的成套裝備,目前已完成20噸/天、50噸/天、100噸/天、200噸/天、500噸/天、1000噸/天等系列一體化處理設(shè)備的產(chǎn)品化生產(chǎn)和工程建設(shè)。

不斷實(shí)踐,碩果累累

憑借著在水污染控制研究領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗(yàn)和科研碩果,馬放教授先后主持或參加了國家自然科學(xué)基金、國家科技攻關(guān)、國家“973”、國家“863”、國家水體污染治理重大專項(xiàng)等省部級重大科研項(xiàng)目60余項(xiàng)。曾兩次獲得國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),獲得黑龍江省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)、黑龍江省環(huán)境保護(hù)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)、華夏科技進(jìn)步獎(jiǎng)、一等獎(jiǎng)等省部級獎(jiǎng)勵(lì)17項(xiàng)。先后被評為“十一五”國家環(huán)境保護(hù)科技工作先進(jìn)個(gè)人、“環(huán)境保護(hù)先進(jìn)個(gè)人”,2002年獲得華維教育獎(jiǎng)金,2006年獲得黑龍江省杰出青年科學(xué)基金。

在主持“十二五”國家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)——松花江水污染防治與水質(zhì)安全保障關(guān)鍵技術(shù)及綜合示范項(xiàng)目、“阿什河流域水污染綜合治理技術(shù)及工程示范”期間,馬放教授從2012年開始,從源頭農(nóng)業(yè)的清潔生產(chǎn)入手,利用生物技術(shù)對已經(jīng)產(chǎn)生污染的土壤進(jìn)行修復(fù),從源頭上對農(nóng)藥、化肥等面源污染進(jìn)行控制。同時(shí),他們在農(nóng)田至水域的過程中種上可以過濾污染的植物進(jìn)行過濾,叫做過程阻斷。建設(shè)城鎮(zhèn)的小污水處理廠,在污染末端進(jìn)行控制。并且在區(qū)域內(nèi)建立沼氣發(fā)電設(shè)備,將農(nóng)村畜禽糞便等垃圾進(jìn)行回收再利用變成有機(jī)肥料和能源,形成了區(qū)域內(nèi)資源的循環(huán)利用。逐漸將阿什河流域水污染綜合治理打造成為區(qū)域綜合治理的范本。

馬放教授在從事環(huán)境工程專業(yè)科研與教學(xué)工作二十多年的時(shí)間里,筆耕不綴,發(fā)表論文300余篇,其中SCI、EI收錄150余篇,申請及授權(quán)專利75項(xiàng),出版著作12部。先后為本科生、碩士生和博士生開設(shè)三個(gè)層次共10余門專業(yè)基礎(chǔ)課程,為國家輸送了諸多高新人才,同時(shí),由其主講的《污染控制微生物學(xué)》還獲得了國家精品課程、省級精品課程及校級優(yōu)秀課程,該教材被列為國家“十一五”規(guī)劃教材。

多年的努力,換來了碩果累累,但是這并未阻止馬放教授前進(jìn)的步伐,他深知腳下的路還很長。對于未來,他將繼續(xù)在水污染控制等領(lǐng)域貢獻(xiàn)自己的力量,為祖國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供強(qiáng)大的科技支撐,為還人類一個(gè)碧水藍(lán)天而不遺余力。endprint

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