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治理污水药剂研发人刘耀红:研发不是为了专利,而是为了祖国和未来

2018-3-11 18:11:13  来源:河南文化传播网  作者:  编辑:刘海岑

  治理污水药剂研发人刘耀红:研发不是为了专利,而是为了祖国和未来

  
——记河南省新密市宏盛净水材料厂总设计师刘耀红

  引言


  刘耀红,这位出生于1969年的河南汉子,在目睹了因水质污染,而导致鱼虾绝迹和直接危及人们的饮水安全和身心健康的现状后,仅有高中学历的他,历经23年的不懈努力,先后研发出治理污水的宏盛清水-01号到06号产品。其中,宏盛清水-01号于2014年获得国家知识产权局颁发的国家发明专利证书。


  刘耀红说,我研发产品不是为了一纸专利,而是为了恢复童年时的山青水秀、鱼虾成群的原生态之美。这种童年记忆,是我23年来不懈追求的源动力。污水治理,往小了说是我个人梦想,往大了说,关系到祖国和未来,关系到伟大中国梦的早日实现!

  一、独行23载 趟出一条污水治理新路

  历经23年的不懈努力,刘耀红先后研发出治理污水的宏盛清水-01号到06号产品。其中,宏盛清水-01号于2014年获得国家知识产权局颁发的国家发明专利证书。因忙于研发,他再没有精力和时间对-02号到-06号产品进行国家发明专利的申报。正如他所言:我研发产品不是为了一纸专利,而是为了恢复童年时的山青水秀、鱼虾成群的原生态之美。直到近期,他才腾出精力和时间,着手专利事项的申报。


  说到污水治理,不能不提刘耀红系列产品的特点。这些产品摒弃了目前同类污水治理采用单一药品的传统做法,可根据每家污水中污染物的不同含量,实行 “一水一配方、百厂百药剂”的靶向性治理,有效提高了污水治理的精准性、高效性和可复制性。

  目前,系列产品已在全国13个省(市)30多家企业推广使用,治理效果远远超出国家一级A类排放标准,多数污染物单项指标下降90%以上,部分污染物指标下降率甚至达到99.90%。

  二、童年之殇 立志还子孙后代一片碧水清流

  23年的艰苦研发,比抗战的时间还长,至少占据刘耀红四分之一的人生,他是怎么坚持下来的呢?这一切,源于童年记忆。

  在刘耀红的家乡,村头有条河流,童年时期,这条河流清澈见底鱼虾成群,河水没有任何污染,渴了就直接捧起河水饮用。


  每当回忆起童年,刘耀红就是满脸的幸福,脑海里满是和小伙伴们下河洗澡捉鱼的场景。

  如今,童年时光不再,随童年一起消逝的,还有清澈的河水和成群的鱼虾。现在的孩子再也体会不到下河游泳和捉鱼的乐趣了。

  村头的那条曾经美丽的河流,如今污水横流,鱼虾绝迹,恶臭刺鼻,连岸边的青草也由青转黄,变了颜色。

  面对水质污染问题,刘耀红陷入了深深的迷惘和沉思:难道象这样的水质就无药可治吗?任其恶性发展下去,子孙后代还能有象他那样的快乐童年吗?不久后刘耀红发现,类似于他家乡的水质污染问题,在全国是个普遍现象。

  1995年,刘耀红到亲戚家生产聚合氯化铝的净水厂做营销工作,开始真正接触到水质污染问题。当时在我国改革开放的大背景下,工业化进程迅猛发展,随之也带来河流和城市水质的严重污染,不仅鱼虾绝迹生态崩溃,还直接危及人们的饮水安全和身心健康。

  童年记忆加上对污染现状的担忧,让刘耀红开始关注,并走上治理污水药剂研发的道路。首先,他开始研究和借鉴发达国家的污水治理经验。

  通过查阅资料信息,刘耀红了解到英国泰晤士河用将近百年时间的治理,才使河水变清;欧洲在上世纪90年代有50%的河流水质经过处理后适合游泳;易北河里销声匿迹的50多种鱼类又重新出现。

  这些治理成功的案例让刘耀红受到极大震撼,也促使他下定决心,不恢复童年时期的水质生态,绝不罢手!



  三、艰苦求学多磨砺 醉心研发熬白少年头

  刘耀红立志于污水治理,但他毕竟只有高中文化,正所谓理想很丰满,现实很骨感,光有理想没有专业知识,等于海市蜃楼,一切都是空谈。为此,他想到进修深造这条路子。

  但刘耀红是个农村的孩子,到高校进修谈何容易。所幸的是,刘耀红也是个脑瓜绝顶聪明的孩子,善走捷径,剑走偏锋,紧抓机遇,终于如愿以偿,到北京建筑学院环保系进修了三个月。

  从那时起,刘耀红便把全部精力投入到污水治理的研发上。在这期间,也曾多次出现意外,研发事业险些夭折。由于迟迟出不来研发成果,刘耀红的决心和信心都受到很大打击,而研发进程的艰辛和困苦,也非常人所能忍受。

  他开始质疑自己的研发事业,在经历过无数次失败之后,他的信心和决心开始动摇了,并决定放弃这项事业,另谋出路。正在这时,也就是1999年,突然传来李官奇研发大豆纤维提取技术成功的消息。这则消息就象一针强心剂,把刘耀红已死的决心和信心又拉了回来,促使他重新审视自己的研发事业。


  李官奇同样也是高中学历,经过十年潜心研究探索,成功研制出“大豆功能纤维”,被国际纺织界誉为“世界第八大人造纤维”。刘耀红心想,李官奇十年磨一剑,我刘耀红花上十五年、二十年甚至更长的时间也要取得研发成功。为了这项事业,当进入研发的第9个年头时, 35岁的刘耀红已是满头白发。

  如今23年过去了,刘耀红熬过无数个日日夜夜,攻读了高校的化学课程,翻阅了大量的书籍和资料,进行了数万次的研发实验,到2014年,终于成功研制出污水处理剂宏盛清水-01号,即硫酸铝铁盐,简称AFSC-Ⅰ。该产品于当年获得《企业产品执行标准注册证书》和《河南省卫生厅国产涉及饮用水卫生安全产品卫生许可批件》,并于当年获得国家知识产权局颁发的发明专利证书。

  宏盛清水-01号产品与通常使用的污水处理剂最大的不同是精准高效、使用量小和运行成本低。与目前通常使用的污水处理剂(聚合氯化铝)比较,宏盛清水-01号药剂可根据检验出来的污水污染物的不同含量,采取“一水一配方、百厂百药剂”。

  当刘耀红捧回这个来之不易的国家专利发明证书时,他抱着一直默默支持的父母、爱妻和家人痛哭了一场。这场泪雨,饱含了刘耀红无尽的辛酸和委屈。

  四、青鹏展翅志高远 搏击长空会有时

  有人说,所有的艰辛和付出都是一粒粒种子,待到收获,其丰盈超出望外。刘耀红就是如此,他把艰难困苦当作种子,在研发这块土地上,整整播种了23个春秋,如今,他迎来了丰收。

  从获得第一个国家发明专利证书至今,刘耀红的研发成果一发而不可收,先后又研发出宏盛清水-02号到06号。但从2014年之后,由于刘耀红把全部精力时间都用到研发上,对后面的5个研发成果并没有申报国家发明专利。正如他所说,我研发产品不是为了一纸专利,而是为了恢复童年时的山青水秀、鱼虾成群的原生态之美。

  然而,没有专利证书,其研发成果便不被市场认可,他的梦想离实现便有咫尺天涯之遥。在形势的逼迫下,刘耀红开始着手实施发明专利的申报。


  宏盛清水-02号到06号,同样均是“一水一配方、百厂百药剂”。刘耀红说,我研制出来的这几种治理污水药剂,在菌种恢复活性、氨氮去除、颜色去除、重金属去除和消除总磷等方面都取得了新的突破,填补了国内空白。

  2004年4月,刘耀红筹建了自己的研发厂,取名“宏盛”,寓意自己的研发事业能够宏达昌盛。2013年成立了郑州源之洁环保科技有限公司,目前正在北京注册新的环保公司。宏盛清水-01号至06号产品,已远销河南、江苏、山东、山西、安徽、重庆、四川、辽宁、吉林、黑龙江、宁夏、内蒙古、新疆等13个省(市)30余家企业。



  后附:刘耀红研发成果简介

  一、关于宏盛清水-01号研发成果情况


  宏盛清水-01号即硫酸铝铁盐,简称AFSC-Ⅰ,化学分子式(略),2014年获得国家知识产权局颁发的国家发明专利证书,专利号:ZL 2012 1 0291823.5。该产品主要用于冶金、化工、医药、造纸、印染、皮革、淀粉等企业产生的污水治理。目前市场上治理同类污水,通常使用的是聚合氯化铝,因产品单一,不能实现一水一治,致使污水中污染物含量不能有效去除。而宏盛清水-01号药剂,由于实行“一水一配方”,能够对上述各种污染物治理指标,不仅达到国标一级A的排放标准,而且多项指标得到超大幅度下降。以安徽永兴纸业有限公司污水治理为例,该废水中样本CODcr含量为2600㎎/L,经其他单位药品处理后,废水中CODcr含量下降到100㎎/L,与国家一级A排放标准(60㎎/L)高出40%。使用宏盛清水-01号药品处理后,CODcr含量下降为30㎎/L,比国家一级A排放标准下降50%,与其他药品处理100㎎/L,下降70%。其他单位日吨水治理2.1元,而宏盛清水-01号仅用0.5元,该厂因有河南省新密市宏盛净水材料厂的技术支撑,正在筹建一个年产25万吨的生产线。

宏盛清水-01号(硫酸铝铁盐)处理结果对比表       表1

         

含  分

品   量  

样本

(㎎/L)

普通

药品

(㎎/L)

本药品

(㎎/L)

国标

一级A

(㎎/L)

比较

下降

(%)

成本(元/吨水)

普通

药品

本药品

CODcr

2600

<100

<30

<60

70%

2.1

0.5

备注

安徽永兴纸业有限公司污水处理


 
  二、关于宏盛清水-02号研发成果情况

  宏盛清水-02号即菌种活性剂,简称AFSC-Ⅱ,现正在申报国家知识产权局发明专利。对于污水中长期处于休眠状态的菌种如壳菌、线菌、叶菌、杆菌等,目前尚未有任何药剂能够使之重新迅速激活。而宏盛清水-02号药剂,作为河南省新密市宏盛净水材料厂研发的新产品--菌种活性剂,它含有生物促进剂、控澡菌和益生菌等成分。这些成分中含有生物磷、氨氮复合物、金属氧化物、生物酶、蛋白酶、活性钙、酶菌生长剂和碳化物等多种营养元素。这些营养元素能够使长期处于休眠状态的菌种迅速复活,提高菌种活性,促进菌种繁殖,增加水中的含氧物,缩短菌种的驯化时间,增强益生菌的驯化,促使益生菌繁殖和生长。以四川宜宾五粮液酒厂污水治理为例,该企业废水处理生化阶段,采用厌氧-好氧工艺,出现菌种大面积死亡,使企业头疼不已,使用宏盛清水-02号产品后,死亡的菌种竟奇迹般复活,让用户企业交口称赞。

宏盛清水-02号(菌种活性剂)处理结果对比表        表2

       

含  分

品  量  

样本

 

普通

药品

 

本药品

 

国标

一级A

 

比较

下降

(%)

成本(元/吨水)

普通

药品

本药品

好氧菌种

死亡50%

无药品,停产,培养菌种

菌种复活

 

无药品/复活

停产

0.8

厌氧菌种

死亡70%

无药品,停产,培养菌种

菌种复活

 

无药品/复活

停产

1.2

备注

四川宜宾五粮液酒厂污水处理

 



  三、关于宏盛清水-03号研发成果情况

  宏盛清水-03号即重金属去除剂,简称AFSC-Ⅲ,化学分子式(略),现正在申报国家知识产权局发明专利。许多化工、电子、电镀、金属冶炼企业在生产过程中,使用各种化学溶液,造成污水中重金属严重超标,因治理不达标致使停工停产。河南省新密市宏盛净水材料厂研发的新产品宏盛清水-03号即重金属去除剂,能够在常温下与污水中的铬、镉、铅、铜、锌、镍等多种重金属还包括氟产生迅速反应,生成不溶于水且具有良好化学稳定性的螯合物,达到捕捉、去除重金属的目的,从而使污水处理实现达标排放或二次使用。吨水处理成本仅1.20元。以江苏澄龙铝业有限公司废水治理为例,因重金属尤其是铬、镍严重超标,找遍全国污水处理公司都未得到解决而被迫停产。经宏盛清水-03号重金属去除剂处理后,重金属镍的含量由原来36㎎/L下降至0.03㎎/L,比该省镍排放标准0.1㎎/L下降70%。铬含量已检测不出来,该市环保部门看到这个治理指标非常满意,说以后我市这些企业的污水处理,有河南省新密市宏盛净水材料厂作保障,可以放心达标排放了。

  

宏盛清水-03号(重金属去除剂)处理结果对比表       表3

       

含  分

品  量  

样本

(㎎/L)

普通

药品

(㎎/L)

本药品

(㎎/L

国标

一级A

(㎎/L)

比较

下降

(%)

成本(元/吨水)

普通

药品

本药品

36

<1.5

<0.03

<0.1

99%

11

1.14

70

<30

未检出

<0.1

<30/未检出

13

1.65

备注

江苏澄龙铝业有限公司废水处理


  四、关于宏盛清水-04号研发成果情况

  宏盛清水-04号即污水脱色剂,简称AFSC-Ⅳ,化学分子式(略),现正在申报国家知识产权局发明专利。业界人士都知道,废水中颜色形成多为水中含有有机物污染,因此去除废水中有机污染物,废水就会自然变清。专家都说:“不经厌氧,难于脱色”,但是即使经过厌氧,也很难达到脱色的理想效果。河南省新密市宏盛净水材料厂研发出来的宏盛清水-04号即污水脱色剂,不经厌氧即可达到高效的脱色效果。它能够快速打破废水中着色物质的分子基因,形成难溶性盐,具有絮凝沉淀作用,进而使有机高分子聚合物产生大的絮体及围捕作用,起到强化脱色的效果。它主要用于印染、造纸、油墨产业的废水除色,也同样实行“一水一配方、百厂百药剂”。以河南新乡新克耐造纸有限公司污水治理为例,原污水色度为2000倍,使用宏盛清水-04号产品后,色度为5倍以下,下降率为99.75%。该厂由污水严重超标,经常关门停产而一跃成为新乡市样板工程,多次召开现场观摩交流会,卫辉市电视台并作了现场专题报导。

  

宏盛清水-04号(污水脱色剂)处理结果对比表         表4

        

含   分

品  量  

样本

(倍)

普通

药品

(倍)

本药品

(倍

国标

一级A

(倍)

比较

下降

(%)

成本(元/吨水)

普通

药品

本药品

色度

2000

<80

<5

<20

75%

6.5

1.85

备注

河南新乡新克耐造纸有限公司污水处理


  五、关于宏盛清水-05号研发成果情况

  宏盛清水-05号即氨氮去除剂,简称AFSC-Ⅴ,化学分子式(略),现正在申报国家知识产权局发明专利。污水中氨氮严重超标且不易去除,已成为国家污水治理的一大难题。一般来说是使用生化处理,但效果不佳,氨氮去除率只能达到65%。河南省新密市宏盛净水材料厂专门攻坚研发出宏盛清水-05号即氨氮去除剂,它具有反应速度快、去除率高和易于降解等特点,使氨氮去除率达到95%。本药品同样是“一水一配方、百厂百药剂”,吨水处理成本0.15元。以河南漯河蛋白粉厂污水治理为例,原废水中氨氮含量为45㎎/L,使用宏盛清水-05药剂后,氨氮含量下降至3㎎/L,比国标一级A标准5㎎/L下降40%。

  

宏盛清水-05号(氨氮去除剂)处理结果对比表        表5

        

含   分

品  量  

样本

(㎎/L)

普通

药品

(㎎/L)

本药品

(㎎/L

国标

一级A

(㎎/L)

比较

下降

(%)

成本(元/吨水)

普通

药品

本药品

氨氮

45

<12

<3

<5

75%

1.5

0.08

备注

河南漯河蛋白粉厂污水处理

 


  六、关于宏盛清水-06号研发成果情况

  宏盛清水-06号即脱磷剂,简称AFSC-Ⅵ,化学分子式(略),现正在申报国家知识产权局发明专利。该产品也是河南省新密市宏盛净水材料厂研发的新产品,它主要是采用超级活性钙中钙离子的反应吸附作用,降低污水中总磷含量。以前使用其它药品因不能达标,只能采用加水稀释法进行排放,严重增加企业负担。如新密市曲梁污水处理厂原总磷含量为5.2㎎/L、重庆福顺污水处理厂原总磷含量为7.8㎎/L、新密市苟堂污水处理厂原总磷含量为21㎎/L,都远远超出国家一级A排放标准(0.5㎎/L),经使用该产品后,这三家企业废水中总磷含量去除率分别达到95%以上,可以达标排放。

  

宏盛清水-06号(脱磷剂)处理结果对比表        表6-1

       

含   分

品  量  

样本

(㎎/L)

普通

药品

(㎎/L)

本药品

(㎎/L)

国标

一级A

(㎎/L)

比较

下降

(%)

成本(元/吨水)

普通

药品

本药品

总磷

7.8

4.68

未检出

<0.5

4.68/未检出

0.42

0.11

备注

重庆福顺污水处理

 

 

宏盛清水-06号(脱磷剂)处理结果对比表        表6-2

       

含   分

品  量  

样本

(㎎/L)

普通

药品

(㎎/L)

本药品

(㎎/L

国标

一级A

(㎎/L)

比较

下降

(%)

成本(元/吨水)

普通

药品

本药品

总磷

21

12.60

0.34

<0.5

97.30%

1.58

0.34

备注

新密市苟堂污水处理

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