029-86747156
李經(jīng)理
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西安高新區(qū)錦業(yè)路錦業(yè)時(shí)代A3-307室錢(qián)易院士的環(huán)保經(jīng)歷堪稱(chēng)我國(guó)環(huán)�？萍际聵I(yè)的縮影。她已經(jīng)80歲高齡，卻仍是大家心目中的女神，她身材瘦小，卻被院士們尊稱(chēng)為先生。
作為中國(guó)第一代環(huán)保人，她見(jiàn)證了中國(guó)環(huán)保數(shù)十年的風(fēng)風(fēng)雨雨，作為我國(guó)環(huán)境科學(xué)與工程專(zhuān)家，她是工程院第零批次院士。她是江南才女，大家閨秀，她在環(huán)保界耕耘數(shù)十年，成績(jī)斐然，尤其在水處理、可持續(xù)發(fā)展、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)文明等領(lǐng)域造詣極深，貢獻(xiàn)頗多。
錢(qián)易院士是我國(guó)第一代厭氧技術(shù)的實(shí)踐者與推動(dòng)者，她領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)家“七五”攻關(guān)課題奠定了我國(guó)厭氧技術(shù)發(fā)展的格局，縮短了我國(guó)與國(guó)外厭氧技術(shù)發(fā)展的差距，培養(yǎng)了一大批卓越人才。
近年來(lái)，錢(qián)院士站在生態(tài)文明建設(shè)的高度，更是不遺余力的推動(dòng)社會(huì)對(duì)厭氧技術(shù)的重視和科學(xué)認(rèn)知，將其作為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展社會(huì)的關(guān)鍵技術(shù)。今年4月，當(dāng)錢(qián)院士得知研究院在制作《環(huán)保產(chǎn)業(yè)》的厭氧專(zhuān)刊時(shí)，她對(duì)我們的工作給予充分肯定與鼓勵(lì)，并在百忙之中接受了我們的專(zhuān)訪，并提供了大量珍貴的歷史素材。
從今天開(kāi)始我們將陸續(xù)在微信平臺(tái)推出厭氧專(zhuān)刊的部分內(nèi)容，并以錢(qián)易院士的專(zhuān)訪文章作為開(kāi)篇之作。希望您和我們一起，與錢(qián)易院士共同回顧那段充滿理想與奉獻(xiàn)精神的歲月。
能有幸見(jiàn)到錢(qián)易院士，緣于本期策劃的厭氧專(zhuān)題。錢(qián)易院士是我國(guó)厭氧技術(shù)發(fā)展的重要推動(dòng)者，她主持的“七五”攻關(guān)項(xiàng)目，在我國(guó)的厭氧發(fā)展史上畫(huà)下了濃墨重彩的一筆，那些成果曾一度帶領(lǐng)著我國(guó)的厭氧水平走向國(guó)際尖端。如今八十有余的她，仍然在推行可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)文明理念的道路上砥礪前行，而她和厭氧的故事，也一直在繼續(xù)。為了再現(xiàn)厭氧發(fā)展中那些鮮為人知的悲喜故事，我們聯(lián)系了錢(qián)易院士，她聽(tīng)說(shuō)我們要講厭氧，十分高興，欣然接受，很快就敲定了與我們會(huì)面的時(shí)間。于是，2016年4月18日，一個(gè)春風(fēng)和煦，陽(yáng)光明媚的下午，我們驅(qū)車(chē)前往清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院，見(jiàn)到了這位精神煥發(fā)、嫻靜溫柔的科學(xué)家，聽(tīng)她娓娓講述了她與厭氧的那些故事。
圖為錢(qián)易院士接受研究院高嵩院長(zhǎng)專(zhuān)訪
初識(shí)厭氧，那段激情燃燒的科研歲月
20世紀(jì)五六十年代，新中國(guó)百?gòu)U待興，各項(xiàng)事業(yè)剛剛起步，無(wú)數(shù)個(gè)“第一”在這個(gè)年代產(chǎn)生，無(wú)數(shù)項(xiàng)經(jīng)濟(jì)、科研領(lǐng)域的空白在這個(gè)年代得到填補(bǔ)。錢(qián)易院士與厭氧的緣分，也在這個(gè)時(shí)代拉開(kāi)序幕。撫今追昔，那段激情燃燒的科研歲月，對(duì)如今這位已越耄耋之年的院士而言，依然宛若昨日，依然別有情感。
作為農(nóng)業(yè)大國(guó)的中國(guó)，如果單看厭氧在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，其實(shí)已經(jīng)歷史悠久，而要談這段厭氧的歷史，自然繞不開(kāi)小型沼氣池。上世紀(jì)50年代的中國(guó)，已經(jīng)有很多地方都在研究農(nóng)村小型沼氣池的應(yīng)用，清華大學(xué)也在其列。錢(qián)易院士當(dāng)時(shí)作為清華大學(xué)的研究生，參與了這項(xiàng)研究，實(shí)驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在清華大學(xué)往北的一個(gè)農(nóng)村里，實(shí)驗(yàn)設(shè)備——小型沼氣池也由研究人員自己建造。
那時(shí)候，科研條件十分艱苦，一些在現(xiàn)在看來(lái)十分容易解決的問(wèn)題，在當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件下卻難到了“英雄漢”。據(jù)錢(qián)易院士回憶說(shuō)：“當(dāng)時(shí)我們做研究遇到了一個(gè)很大的技術(shù)難題，就是如何提高厭氧發(fā)酵池的密封性，因?yàn)榭諝膺M(jìn)去了，就不能形成完全的密閉環(huán)境，產(chǎn)沼氣量就會(huì)大大下降。
為此，我們做了大量的實(shí)驗(yàn)，但效果一直不理想，大家都有些沮喪。直到有一次，實(shí)驗(yàn)后沼氣池的漏氣程度好了很多，大家非常高興，記得當(dāng)時(shí)正值吃飯時(shí)間，大家都高興地喊：收工啦，收工啦！錢(qián)易院士說(shuō)，這樣激動(dòng)的場(chǎng)景至今她依然清晰的記得，而且當(dāng)時(shí)還發(fā)生了一段小插曲。
關(guān)于那段驚心動(dòng)魄的小插曲，錢(qián)易院士娓娓道來(lái)。她說(shuō)，實(shí)驗(yàn)成功后我們準(zhǔn)備收拾實(shí)驗(yàn)設(shè)備去吃飯，因?yàn)槟菚r(shí)候做實(shí)驗(yàn)都是在室外，電源大概在100米以外的房間，因此，拆掉實(shí)驗(yàn)器材后，插座并沒(méi)有及時(shí)斷電。我們準(zhǔn)備離開(kāi)的時(shí)候，一個(gè)趕過(guò)來(lái)的實(shí)驗(yàn)伙伴說(shuō)想看看實(shí)驗(yàn)成果，于是我拿了電插銷(xiāo)去插插座，準(zhǔn)備啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
結(jié)果，驚險(xiǎn)的事情發(fā)生了！因?yàn)椴遄鶝](méi)斷電，我的手又有些濕，所以一下子就觸電了！我當(dāng)時(shí)被電得倒在地上打滾，如果這時(shí)去拔電插銷(xiāo)，距離太遠(yuǎn)，可能來(lái)不及，正當(dāng)大家手足無(wú)措之時(shí)，黃銘榮老師靈機(jī)一動(dòng)，從旁邊的小孩手里搶了一根木棍將電線拉了出來(lái)，將電斷掉，救了我。
20世紀(jì)50年代，科研環(huán)境艱苦，物質(zhì)條件貧乏，老一代的科研工作者們憑著熱情與夢(mèng)想投身于科研事業(yè)，付出了巨大的艱辛。
“七五”再續(xù)，畫(huà)下厭氧發(fā)展?jié)饽夭实囊还P
轉(zhuǎn)眼時(shí)間到了20世紀(jì)80年代，中國(guó)的第七個(gè)五年（1986-1990）發(fā)展時(shí)期到來(lái)。國(guó)家提出，要重點(diǎn)發(fā)展農(nóng)業(yè)、能源、交通、原材料等戰(zhàn)略重點(diǎn)的新技術(shù)，要重點(diǎn)開(kāi)發(fā)電子信息技術(shù)、生物技術(shù)和新型材料等高新技術(shù)。于是，厭氧技術(shù)作為重要的污水生物處理技術(shù)被納入“七五”（1986-1990）攻關(guān)項(xiàng)目。
那個(gè)時(shí)期，厭氧技術(shù)的研究和應(yīng)用在荷蘭、美國(guó)、巴西、印度等國(guó)都已經(jīng)有了較為顯著的發(fā)展，UASB反應(yīng)器也已經(jīng)問(wèn)世，而在中國(guó)，對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)的研究還幾近空白。在這樣的背景下，錢(qián)易院士和胡紀(jì)萃老師一起擔(dān)負(fù)起了這項(xiàng)技術(shù)的“七五”國(guó)家科技攻關(guān)。
錢(qián)院士回憶說(shuō)，“七五”期間，我們做了一個(gè)大的項(xiàng)目，叫做“高濃度有機(jī)廢水的厭氧生物處理技術(shù)”。這個(gè)課題開(kāi)始于80年代末期，一共有14個(gè)單位參加，清華大學(xué)牽頭，主要負(fù)責(zé)人是我和胡紀(jì)萃老師，做的廢水種類(lèi)有近10種，不同的單位做不同的廢水，比如酒精廢水、啤酒廢水、制革廢水、淀粉廢水等，也嘗試了一些新型的反應(yīng)器，比如UASB、流化床等，溫度是常溫。我們清華大學(xué)當(dāng)時(shí)的研究項(xiàng)目是“生物處理技術(shù)處理啤酒廢水的實(shí)驗(yàn)研究”，也就是用厭氧技術(shù)來(lái)處理COD達(dá)到1500-2500mg/L的高濃度有機(jī)廢水。
據(jù)資料顯示，“七五”期間，國(guó)家把“高濃度有機(jī)廢水厭氧生物處理技術(shù)”研究納入重點(diǎn)環(huán)保研究課題，掀起了厭氧生物處理研究的高潮。當(dāng)時(shí)有14個(gè)單位參加了攻關(guān)，包括清華大學(xué)環(huán)境工程系、哈爾濱建工學(xué)院、天津大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)等。
專(zhuān)題共分8個(gè)子專(zhuān)題，研究的新型厭氧反應(yīng)器共7種，涉及的高濃度廢水有9類(lèi)，試驗(yàn)規(guī)模從小試到生產(chǎn)試驗(yàn)裝置，共建成7個(gè)中試基地和6套生產(chǎn)污水裝置，提出72種合成有機(jī)物，5種重金屬及3種無(wú)機(jī)鹽類(lèi)對(duì)厭氧消化的抑制濃度，開(kāi)發(fā)了啤酒廢水處理方案決策模型及相應(yīng)的軟件。上述研究成果，1991年獲教委科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，1993年獲國(guó)家級(jí)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。這批科研成果的取得，大大縮小了我國(guó)在厭氧生物處理技術(shù)領(lǐng)域與國(guó)外的差距，有些達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。
縱觀厭氧技術(shù)的中國(guó)發(fā)展史，“七五”攻關(guān)可以說(shuō)劃下了濃墨重彩的一筆，而這一筆，錢(qián)易、胡紀(jì)萃等參與攻關(guān)的科研工作者們功不可沒(méi)。對(duì)于這段成就，錢(qián)易院士也深感欣慰。她說(shuō)，總的來(lái)說(shuō)，“七五”研究我認(rèn)為非常成功，不僅進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室小試、還做了中試，最后絕大部分的題目都到廠子里做了生產(chǎn)性的試驗(yàn)，制作了生產(chǎn)型裝置，反應(yīng)器也有很多種，有UASB、流化床、兩段膨脹床等，這個(gè)項(xiàng)目得到了國(guó)家和教育部的肯定。這個(gè)階段的研究應(yīng)該說(shuō)推動(dòng)了厭氧生物處理技術(shù)在工業(yè)廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用。
腳步未停，厭氧給予我們太多可能
除了“七五”攻關(guān)項(xiàng)目外，為進(jìn)一步推動(dòng)厭氧技術(shù)的應(yīng)用，錢(qián)易院士的科研腳步并沒(méi)有停歇，在接下來(lái)的幾年里，錢(qián)易院士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了厭氧生物技術(shù)處理難降解有機(jī)廢水和低濃度廢水的科研探索，探索的結(jié)果令人驚喜，厭氧技術(shù)給了我們太多的可能，錢(qián)院士說(shuō)，研究發(fā)現(xiàn)，厭氧技術(shù)不僅能有效地將難降解的有機(jī)廢水轉(zhuǎn)化為易降解的，同時(shí)，它對(duì)低濃度廢水的COD去除率能達(dá)到70%多，BOD去除率能達(dá)到80%多。
厭氧生物處理技術(shù)可以將有機(jī)廢水BOD和COD的比值改變，即將不能降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成容易降解的。發(fā)現(xiàn)這個(gè)令人驚喜的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，錢(qián)易院士團(tuán)隊(duì)有意識(shí)地挑了幾種不容易降解的污水進(jìn)行重點(diǎn)研究。
據(jù)錢(qián)易院士回憶說(shuō)：“我記得當(dāng)時(shí)做得比較多的一是鋼鐵廠的焦化廢水，我至少有三屆博士生做的這個(gè)工藝，我們先后在鞍鋼、寶鋼做了大量試驗(yàn)。如今在環(huán)保界赫赫有名的桑德集團(tuán)，它的創(chuàng)始人文一波是我最后一個(gè)做焦化廢水課題的學(xué)生，據(jù)說(shuō)桑德已經(jīng)將這項(xiàng)工藝運(yùn)用到了幾個(gè)焦化廠里，這項(xiàng)工藝可以將焦化廢水處理得很好。二是印染廢水，因?yàn)槿玖戏N類(lèi)繁多，有機(jī)物特性差異大，于是我們做了20多種不容易降解的染料做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，這些不容易降解的染料中有將近90%通過(guò)厭氧處理技術(shù)可以轉(zhuǎn)化為可降解物質(zhì)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果給了我們很大的啟發(fā)，我們當(dāng)時(shí)很興奮，證明厭氧生物處理技術(shù)是可以處理印染廢水的。”
因?yàn)閰捬醴磻?yīng)器的能力越來(lái)越大，UASB可以承受比較高的生物固體濃度。錢(qián)易帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)接著開(kāi)始進(jìn)行厭氧生物技術(shù)處理低濃度廢水，即生活污水或城市廢水的研究，結(jié)果也令人比較滿意。錢(qián)易院士回憶說(shuō)，雖然水力停留時(shí)間比較長(zhǎng)，但這比我們想象的要好很多，COD去除率也能達(dá)到70%，BOD能達(dá)到80%，這樣一來(lái)，可以考慮在后面加一個(gè)好氧的、或者物理化學(xué)的后處理。
跟著這個(gè)題目我們又做了將厭氧生物處理作為一級(jí)處理工藝的研究，我們用厭氧的水解池代替一級(jí)處理的初沉池等，通過(guò)水解酸化等反應(yīng)去掉污水中大顆粒的有機(jī)物，同時(shí)可以將一部分難降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成容易降解的，所以整個(gè)流程的處理效果提高了，消耗的能源卻降低了。
這些探索故事都發(fā)生在九十年代初，厭氧技術(shù)在探索中給了我們太多的可能。而這些努力，終得回報(bào)，1994年，錢(qián)易當(dāng)選中國(guó)工程院院士，成為清華當(dāng)時(shí)唯一的工程院女院士。
緣起厭氧，與兩位厭氧大師惺惺相惜
人類(lèi)在自然的懷抱下孕育，在自然的賜予下發(fā)展，自然所給予的啟迪看似簡(jiǎn)單，卻意義深遠(yuǎn)。厭氧技術(shù)，是一項(xiàng)自然賜予的、有利于人類(lèi)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的污水處理技術(shù)。不難發(fā)現(xiàn)，那些鐘情于厭氧技術(shù)的大師們，從發(fā)明厭氧生物濾池的McCarty教授、到發(fā)明UASB的Lettinga教授，再到錢(qián)易院士，他們都不約而同地將厭氧技術(shù)所蘊(yùn)含的自然智慧落在了人類(lèi)的可持續(xù)發(fā)展上。
“我和McCarty、Lettinga兩位教授志同道合，特別投緣。”談及兩位厭氧大師，錢(qián)易院士顯得神采奕奕，略顯激動(dòng)，她說(shuō)：“斯坦福大學(xué)的McCarty教授，在一次會(huì)議上提出‘污水處理是要產(chǎn)能還是耗能’的觀點(diǎn)，他通過(guò)數(shù)字來(lái)比較，將活性污泥法、活性污泥法+膜處理、活性污泥法+膜處理+反滲透處理一立方水要消耗多少能量，與采用厭氧生物處理可以產(chǎn)生多少能量來(lái)做對(duì)比，提出了到底是要產(chǎn)能還是耗能，這個(gè)想法讓我印象深刻。
Lettinga更是讓我驚嘆，他居然將“可持續(xù)發(fā)展”寫(xiě)進(jìn)了它自傳的書(shū)名（Lettinga自傳的書(shū)名為“《通往可持續(xù)環(huán)境保護(hù)之路：UASB之父GatzeLettinga的厭氧故事》”）。兩位大師對(duì)污水處理的觀點(diǎn)完全一致，兩個(gè)人都設(shè)計(jì)出一套以厭氧技術(shù)為核心的污水處理系統(tǒng)，基本上用厭氧代替了活性污泥法，或者將活性污泥法作為后處理，這樣消耗的能量會(huì)低很多。
McCarty曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，以厭氧為核心的處理技術(shù)完全可以達(dá)到處理目標(biāo)。我很支持這個(gè)觀點(diǎn)，我們應(yīng)該努力改變業(yè)界的看法，業(yè)界可能不像我們這樣對(duì)厭氧充滿感情。”
錢(qián)易院士與McCarty教授的合影
一次初識(shí)，一段故事，錢(qián)易院士與兩位大師的相識(shí)，也充滿著傳奇與偶然。1980年，同濟(jì)大學(xué)請(qǐng)到了美國(guó)教授Machaney來(lái)華做厭氧生物處理的講座，那時(shí)候外國(guó)人來(lái)訪的很少，一聽(tīng)說(shuō)有這樣的講座，全國(guó)各地高校的年輕老師都去了，錢(qián)易院士也在其列。
錢(qián)易院士回憶說(shuō)：“那位Machaney教授講得很好，帶來(lái)了很多前沿的知識(shí)，1986年，我去美國(guó)開(kāi)會(huì)，曾前去拜訪，那時(shí)候正值厭氧生物濾池發(fā)明不久，我與教授聊天中提到我非常想去看看厭氧生物濾池，可惜與McCarty教授不熟。沒(méi)想到非常巧合的是，這位Machaney教授居然是McCarty的老師。于是在他的引薦下促成了我與McCarty的初次會(huì)面。”當(dāng)時(shí)錢(qián)易院士就即刻改簽飛機(jī)票，前往McCarty所在的城市參觀。
講起當(dāng)時(shí)的感受，錢(qián)易院士如是說(shuō)，那座厭氧生物濾池，是McCarty教授當(dāng)年做實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)器，保存了下來(lái)，一方面做個(gè)紀(jì)念，一方面用作教學(xué)實(shí)驗(yàn)。這件事讓我印象深刻。后來(lái)我和McCarty教授常常碰頭，成了很好的朋友，他比我略長(zhǎng)，Lettinga教授倒是與我同歲。
錢(qián)易院士繼續(xù)說(shuō)道：“Lettinga教授謙遜低調(diào)，這點(diǎn)我很佩服，他發(fā)明了UASB，卻并沒(méi)有商業(yè)化，沒(méi)有申請(qǐng)專(zhuān)利、賺錢(qián)，非常高尚。Lettinga待人也非常厚道，他對(duì)中國(guó)感情非常好。我曾經(jīng)登門(mén)拜訪他，并與他成為了知己。有一次聊天中他說(shuō)，我很想知道中國(guó)現(xiàn)在在干什么？我說(shuō)，我們現(xiàn)在在進(jìn)行生態(tài)文明建設(shè)，他聽(tīng)后特別感興趣，覺(jué)得這個(gè)理念太了不起了。他對(duì)可持續(xù)發(fā)展理念的認(rèn)同，使得他很容易接受生態(tài)文明理念。”
厭氧技術(shù)，蘊(yùn)含著自然智慧的污水處理主力軍
從與厭氧的初識(shí)至今，錢(qián)易院士與環(huán)保的緣分已達(dá)近六十個(gè)年頭。六十年，風(fēng)雨歷滄桑，一甲子，歲月?lián)Q新顏。如今的錢(qián)易院士，已將工作重心轉(zhuǎn)向了更宏觀的環(huán)境理念傳播，清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)文明，這些引領(lǐng)著中國(guó)走向可持續(xù)發(fā)展道路的宏觀理念，已然成為錢(qián)院士常掛嘴邊的珠璣之詞。而厭氧技術(shù)，以其低耗能，產(chǎn)能和零排放，與可持續(xù)發(fā)展理念不謀而合，深得錢(qián)易院士的認(rèn)可。
“厭氧和活性污泥法最大的不同就在于它不耗能，還產(chǎn)能，這一點(diǎn)正是如今中國(guó)的發(fā)展所需要的�；钚晕勰喾ㄒ呀�(jīng)一百年，確實(shí)做了很大的貢獻(xiàn)，取得了很大的成就，但是在未來(lái)一百年，它要將主角位置讓出來(lái)，厭氧生物技術(shù)就是主角很好的承擔(dān)者，因?yàn)樯鷳B(tài)環(huán)境中厭氧生物處理隨時(shí)都在發(fā)生，它最符合自然的處理規(guī)律，不需要人為改變它。”
談及中國(guó)厭氧技術(shù)的未來(lái)，錢(qián)易院士仍有一些遺憾，當(dāng)然，有遺憾，就會(huì)有期待。
“因?yàn)閰捬蹙囊粋�(gè)大的缺點(diǎn)是對(duì)溫度很敏感，無(wú)論北方、南方，冬天產(chǎn)沼氣都很少，這是一大問(wèn)題，所以我一直有一個(gè)理想，就是把厭氧沼氣池的頂部用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換材料覆蓋，成本可能有所增加，但是可以保證利用太陽(yáng)能來(lái)加熱反應(yīng)器，很多人都贊成我的想法并說(shuō)過(guò)要去嘗試，但目前我仍沒(méi)有等到反饋。厭氧生物處理的歷史比活性污泥還久，這項(xiàng)技術(shù)非常有前途。”
“厭氧非常符合和諧的理念，它不浪費(fèi)資源，還能將廢物變作資源。目前中國(guó)的農(nóng)村污水處理技術(shù)也面臨著革新。比如關(guān)于秸稈問(wèn)題，厭氧可以作為一條出路，我們可以將農(nóng)村高濃度污水、畜禽養(yǎng)殖業(yè)污泥和秸稈一起發(fā)酵，一方面平衡含水率，一方面產(chǎn)生農(nóng)肥。我一直在呼吁，千萬(wàn)不要照抄城市污水處理模式。農(nóng)村需要肥料，需要污水，氮、磷都有用，如果像城市污水那樣集中處理，又要花錢(qián)去脫氮除磷，得不償失，所以水處理領(lǐng)域要更新觀念，找準(zhǔn)技術(shù)革新的方向，大家都去鉆一些高大上的技術(shù)，其實(shí)不一定好。”