岁月之静好，并不是从天而降，而是有人挺身而出，风雨兼程，负重前行。作为水处理领域的探路者，湖南碧汇泉环保科技有限公司首席专家晏永祥博士将环保视为科研的“核心”，并走上了污水治理及其药剂研发之路。
“治水不治泥，等于未治水。”污泥处理作为水处理工艺的最后一步，对技术要求极高，特别是对于一些有机质含量较高的污泥。但希望是由科研缔造的，所以，晏永祥及其团队秉持初心，砥砺前行。
如何走出“泥潭”
污泥如何处理是我国面临的重要环保问题，根据住建部统计数据，2018年我国城市污水处理厂干污泥产生量1176万吨，干污泥处置量为1129万吨(含水率0%计算)，近年来城市干污泥处置率均在90%以上。2019年，城市污水处理厂干污泥产生量约为1232万吨，干污泥处置量约为1182万吨。另据资料介绍，2020年全国污水排放量571.36亿m3，产生污泥量7288万吨(含水率80%计算)，到2025年全国污水排放量将达到705亿m3，产生污泥量9000万吨，污泥产生量巨大，污泥如何走出“泥潭”，如何得到有效处置，刻不容缓。为此，晏永祥及其团队在污泥处理方面做了大量的研究工作，并取得多项成果。
首先在十多年水处理药剂研究的基础上根据污泥特性，成功开发出高效污泥调理剂HQ-220液体，该污泥调理剂为有机-无机复合物调理剂，可以单独使用，不需要添加聚丙烯酰胺，解决了滤布易堵塞的问题，且用量少，与传统聚氯化铝或聚合硫酸铁相比，用量可减少20%到30%，目前，该产品已实现了工业化应用，其中中节能国祯环保公司、北控水务公司和湖南隆辉环保公司等都已大规模使用，并取得较好的使用效果，为解决污泥焚烧时氯离子对金属设备腐蚀的问题，晏永祥及其团队又开发出无氯污泥调理剂产品，满足了用户的特殊要求。
其次，晏永祥及其团队在实践中深深体会到，污泥脱水难易除受化学药剂影响外，自身的脱水活性也很重要，为此，又相继成功开发出多项污泥处理新技术，这些技术中污泥连续调理深度脱水技术已成功得到产业化应用。传统污泥调理都是间歇调理，调理效率低，药剂用量大，调理能耗高，调理好的污泥质量不稳定，污泥生产效率低，含水率高，连续调理技术则有效解决了这些问题，该调理技术结合其污泥调理药剂，可以达到污泥深度脱水的目的，利用普通板框压滤机也能生产出含水率达到55%的污泥，如使用隔膜压滤机，在压榨压力分别为1.6MPa、2.0MPa、2.5MPa和3.0MPa时，生产出的污泥含水率可分别达到55%、50%、45%和40%，能满足用户不同使用场景的要求。该项技术已获得多项国家专利授权。
污水处理过程需要进行好氧曝气，污水处理时曝气越充分，污水含氧量越多，好氧菌活性越好，泥水分离越容易，反之越难，同样，污泥含氧量对污泥脱水效果也有重要影响，污泥停留时间越长，含氧量越低，泥水越难分离。晏永祥及其团队开发了污泥化学曝气调理新技术，即在利用污泥调理剂HQ-220进行化学调理的同时对污泥进行充氧曝气，以提高污泥自身的脱水活性，试验表明，利用污泥调理剂HQ-220进行化学调理的同时对污泥进行充氧曝气180分钟就有效果，后经过改进，充氧曝气时间缩短到20分钟，污泥滤水性能有明显改善，这一技术的成功开发，解决了污水厂的“死泥”脱水难题，所谓“死泥”是指污泥存放时间较长，污泥中含氧量极低的污泥，这一污泥化学曝气调理成果得到了中国新闻网、中国网、人民日报客户端和国际环保在线等20家媒体的报道。
污泥化学曝气调理机组
调理药剂的效果如何，不仅是市场关注的问题，亦是晏永祥及其团队最关注的焦点。“我们的产品，是为污水处理服务的”，因此，试验必不可少。在中节能国祯环保湖南公司和国祯汨罗污水处理厂领导的支持下，晏永祥及其团队在中节能国祯汨罗污水处理厂进行的污泥化学曝气调理深度脱水新技术工业化大生产试验取得成功，在相同生产条件下，污泥含水率从原来的60%降到50%，进泥量比工厂生产原进泥量增加33%，泥饼厚度从原来的2cm增加到3cm。最重要的是，该技术不但适应于夏天的污泥调理，在冬天温度较低时还能克服化学药剂穿透能力不足，污泥调理效果差，污泥脱水困难的问题。
爆气调理后污泥泥饼厚度从2cm增加到3cm
如何走出“泥潭”，除药剂和调理技术外，还需要服务创新，从用户的根本利益出发，多为用户着想。用户考虑的更多是污泥含水率和吨泥处理药剂成本，在解决这个问题时，用户总是着眼于药剂采购价格，以为价格越低污泥处理成本就越低，实际上，污泥深度脱水的影响因素是多方面的，药剂价格低不等于污泥处理成本就低，还要看药剂处理品种和效率。晏永祥及其团队，在实践中总结出一条规律，就是从用户的根本利益出发，在满足用户对污泥含水率要求时降低用户药剂使用成本。比如，在为北控水务某污水处理厂服务时，给用户承诺，脱水污泥含水率不高于用户原来水平，但处理成本承诺低于原来成本，这是用户最需要的，但对于服务者来说，是很大的挑战，不但要考虑药剂价格，药剂处理效率，还要考虑服务水平。又如，在和某农药厂谈农药污泥脱水项目时，不但给用户承诺脱水污泥含水率，承诺吨污泥脱水药剂处理成本，还提供工程项目建设全部资金，让用户放心，晏永祥及其团队一切从用户根本利益出发的服务思想，得到了用户支持，结出了硕果，客户源源不断。
校企合作谋发展
走出实验室，走向市场，是每一位科研人的“星辰大海”，晏永祥及其团队也希望自己的研究成果，能够为祖国的环保事业做出贡献。
2010年5月，晏永祥及其团队与衡阳市建衡实业有限公司开始合作，2012年12月，在第一期合作成功的基础上，双方都希望继续合作，共建造纸化学品与水处理剂生产科研基地。
衡阳生产科研基地签约仪式
10多年的努力使合作企业生产能力从最初的年产5万吨增加到2021年的55万吨，2022年总生产能力达到110万吨/年，产品远销世界各地，该项目最近经过全国无机盐信息中心查证，生产规模位居世界首位，生产技术也经过专家鉴定，整体技术水平国际领先。
创新创业团队成员在合作基地考察
2021年3月，晏永祥及其团队与国祯环保湖南区域公司合作，共建污水处理产学研合作基地。目前第一个污泥脱水示范项目已在湖南国祯环保科技有限责任公司衡山县污水处理厂建成投产，该项目为技术改造项目，采用污泥浓缩与连续调理工艺替代原来的间歇调理工艺，压滤机为3台山东景津压滤机厂生产的隔膜板框压滤机，最高压力为1.6MPa，改造后，项目一次试车成功，污泥含水率达到55%，目前，国祯环保湖南区域公司的多家污水处理厂均使用了晏永祥及其团队技术。
产学研基地挂牌仪式
坚守初心不变
晏永祥，原本是化学研究人员，但当他接触到环保行业的时候，他果断调整了自己的研究方向，原因很简单：污水排放给老百姓生产生活带来的影响，让他无法心安。为了这份心安，他在环保行业领域，已经奋斗了20多年。
最可贵的是，只要是有环保需求，他都义无反顾。所以，忙碌，成为他生活的主旋律。2003年读博期间，善于思考的晏永祥，另辟蹊径，将高纯聚氯化铝作为AKD的施胶沉淀剂用于中碱性造纸，该技术的成功应用，使我国造纸行业实现了从酸性造纸到中碱性造纸的跨越，推动了我国造纸行业的技术进步，在经济层面，降低了企业造纸成本，在环保领域，减少了污水排放，打造了企业，社会，环保三方共赢的市场格局。
2012年1月，正当晏永祥与家人共度除夕之时，接到了求助电话。当时，广西龙江河上游某企业偷排重金属污染废水引起网箱养鱼死鱼和河水重金属超标80倍事件被网络曝光，引发当地老百姓用水恐慌，情况紧急之下，晏永祥来不及思考，便连夜与合作单位衡阳市建衡实业有限公司一起组织力量调集生产的水处理药剂跨省支援，第二天正月初一清晨便送到了事发地点，药剂投入被污染水源后，水质很快就恢复到排放标准，当地百姓安心了，晏永祥也安心了。
当时中央电视台晚间新闻报道截图
科研人都有一双善于发现问题的眼睛，晏永祥也是如此，无论是污泥脱水，还是开创铝铁盐产品低能耗、低污染、 自动化、智能化新生产模式，都与他善于发现息息相关。
众所周知，当一个行业技术门槛和准入条件低时，就会有很多的小额资金涌入，铝铁盐行业就是这样一类行业。随着产品市场需求量逐年增长，特别是副产盐酸的大型企业比较多，国内铝铁盐行业出现了盲目扩张局面，随之暴露出来的，就是生产工艺落后，能耗高、 污染重、效率低、员工劳动强度大等问题，这些问题，不仅影响企业的竞争力，同时，也对环境造成了严重的伤害。经济要发展，环境也要保护，两者须齐头并进。在这样的背景下，晏永祥将研究重点放到产品的节能减排、提质增效和生产自动化上来。
近年来，他与合作企业相继开发了节能减排、提质增效及自动化包装生产等铝铁盐系列产品生产新工艺和新技术，并将研发成果产业化，使合作企业从最初的破产重组企业，发展成为技术领先，生产规模全国最大的铝铁盐水处理剂生产企业，也是全行业第一家实现了污水零排放，废渣全部资源化利用的绿色生产企业。
长沙理工大学与衡阳松木经开区进行产学对接
面对困难砥砺前行
2022年3月，晏永祥在给湖南环保行业同行技术人员做环保公益讲座时，有企业代表提出了农药污泥难脱水的问题，该企业农药污水处理产生的污泥由于有机质含量高，且包含有较多的有毒有机化合物，采用聚氯化铝等常规无机混凝剂和聚丙烯酰胺絮凝剂调理污泥，难以达到脱水要求，为此该企业被迫用三氯化铁和石灰调理，石灰用量超过了污泥量的30%，污泥增量大，另外添加的三氯化铁也对后续污泥焚烧十分不利，该企业用柴油焚烧处理污泥，焚烧处置成本高达1000元/吨污泥以上，企业经济负担很重。据了解，农药污泥难脱水、难处置不仅是该企业的问题，也是农药行业生产存在的普遍问题，面对这个难题，晏永祥及其团队成员迎难而上，在企业的支持下，经过近一年的努力和无数次失败后，终于找到了不用石灰和三氯化铁调理的方法，污泥含水率达到55%，污泥量减少了60%，污泥热值增加了一倍多，从原来的5020J/g，增加到10550J/g，以该企业减少焚烧污泥量3000吨/年计算，污泥焚烧处置可节约费用300多万元/年。该企业污泥问题的有效解决也为农药和化工行业彻底解决污泥处理和资源化利用问题找到了一条新路。
研发创新破迷局
根据国务院办公厅2022年5月24日发布的国办发[2022] 15号文件：关于印发新污染物治理行动方案的通知，所谓新污染物是指那些具有生物毒性、环境持久性、生物累积性等特征的有毒有害化学物质，它们对生态环境或人体健康存在较大的危害性风险，但由于现有的管理措施不足或尚未被纳入环境管理中的污染物。新污染物主要包括以下四大类：持久性有机污染物(POPs)、内分泌干扰物(EDCs)、抗生素和微塑料。四类新污染物虽然在环境中浓度较低，但具有器官毒性、神经毒性、生殖和发育毒性、免疫毒性、内分泌干扰效应、致癌性、致畸性等多种生物毒性，同时具有较强的生物持久性、明显的生物富集性、难以监测等特性，对人体健康和生态环境构成严重危害。新污染物危害生态环境和人体健康，是全球面临的共同挑战。晏永祥博士及其团队经过近一年的时间，无数次外出采样进行反复试验，研发出了一套降解水体中新污染物切实可行的处理工艺：Uv/O3处理工艺，此工艺为降解水体中新污染物提供了技术储备，目前已经完成技术可行论证和小型试验。该技术如能成功实现产业化，对切实维护人民群众身体健康和生态环境安全，具有十分重要的现实意义。
晏永祥博士，长沙理工大学化学化工学院教师，长沙理工大学净水与净水材料新技术研究所所长(2012-2022)，湖南碧汇泉环保科技有限公司首席专家、高级工程师、硕士研究生导师。中国化工学会无机酸碱盐专业委员会铝铁盐专家，湖南省环保行业水处理专家，湖南省环境治理行业领军人物、先锋人物和环保人物，主要从事功能性高分子材料、环保水处理剂和污泥处理处置技术的开发与产业化研究工作，主持建设了国内外生产规模最大的铝铁盐水处理剂生产科研基地，主持了多项污泥处理处置项目，获得污水与污泥处理相关专利18项，参编专著 2 部，参编十三五高等学校教材《水污染控制工程》，主要代表论文《高有机质污泥深度脱水处理关键技术产业化研究》。获得湖南省科技进步奖二等奖，中国产学研促进会创新成果奖二等奖，中国循环经济协会科技成果奖二等奖和中国科技产业化促进会科技创新奖二等奖等，个人获得中国无机盐工业发展四十年创新贡献奖。（供稿单位：湖南碧汇泉环保科技有限公司）
