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偶尔深度思考更多要跑现场 精选

已有 5919 次阅读 2022-8-1 10:10 |系统分类:科研笔记

实验室开发出新技术,要让社会知道并得到社会承认,就要跑市场。对于应用新技术而言,谁都不想做第一只小白鼠,但没有人做小白鼠,新技术就永远得不到应用。为了降低新技术推广应用的风险,在大规模应用前,往往都要将实验室的实验规模一步步扩大,然后,在现场做中试,现场中试效果稳定良好,让中试成为小白鼠,从而降低大规模工程化应用的风险与门槛。

要想现场中试获得成功,跑中试现场,发现中试过程中或大规模生产过程中存在的问题,在现场探索和寻找解决问题的最佳方案。搞应用技术的开发与推广,偶尔深度思考,考虑理论的可靠性,推广应用的策略与方向,但更多地要深入中试或工程化应用的现场,了解现场出现的问题,或发现可能存在问题的苗头,将问题加以解决或问题还没有发生,将问题解决在萌芽状态。

为了将实验室开发的厌氧氨氧化技术进行推广,在了解到纺织印染行业的液氨丝光废水的氨氮浓度高,可以单独处理,但印染行业不景气,难以拿出研究费用支持现场中试,欢迎自费去现场做中试,我们决定自己投资做中试。中试地点离广州约90公里,开车需要1个多小时。中试启动期间,我几乎每个周未都到现场,了解现场出现的问题,寻找解决方法。整个中试,一共去现场多少次都没有办法统计了。中试取得圆满成功,通过中试,说明我们开发的技术可靠,通过中试超过半年稳定运行数据,在竞争中战胜了最早将此技术引进我国的外国公司,成功地拿下了该公司大规模厌氧氨氧化的工程项目。

高浓度氨氮的厌氧氨氧化工程化应用成功后,目前在全国已开展了多项工程的推广应用。很多时候,当我们带客户到运行良好的工程现场参观以后,他们对厌氧氨氧化工程良好的脱氨效果就深信无疑了,按程序很快就进入实质性的实施阶段。

工程化应用与理论研究有很大的不同,搞工程就要跑工程现场,工程现场感觉是重要的。在工程化运行的现场,现场仪表的显示,周围的噪音,振动等,都与系统工作是否正常有关。到现场去观察和发现问题,似乎已成为习惯和爱好。记得当年调试从美国进口的整套表面活性剂生产装置,当时仍是美国工程师主导调试,有次他们没有等我到场就启动了系统,我走进生产车间,就发现全厂的机器运行噪音与平时不同,整个系统的噪音很沉闷,直感一定是哪里出了问题。立即从生产系统的前段开始检查,发现工厂启动期间的整个气路压力偏高,后来发现硫酸吸收系统的压降比平时高了许多,再检查,发现硫酸温度严重偏高,已达100度,原来,硫酸冷却水的手动阀门没有打开,我缓缓地打开冷却水阀门,硫酸的温度慢慢降下来,酸吸收的压降也降了,整个系统的噪音恢复正常。事后,美国工程师讲,我救了他那20万美元的酸吸收系统。其实若没有及时发现,硫酸温度会进一步升高,20万美元的设备不会全部损坏,有可能会烧坏硫酸泵及密封,等美国的设备运来更换,整个工期推迟一个月到是有可能的。后来为了防止类似事故再次发生,在硫酸吸收系统安装硫酸超温报警装置。

中低浓度氨氮的厌氧氨氧化,目前仍是世界难题,还没有大规模工程化应用的实例。中低浓度氨氮的排放量更多,这项低碳节能的生物脱氮技术应用的价值更大。我们在实验室,找到了一个新的工艺路线,实验室小试是成功的,要将小试的新工艺路线能得到工程化应用,中试也是不可或缺的环节。还好,由于新工艺的低碳节能,也就意味着新工艺的处理成本能大幅下降,很快,在稀土矿山废水的处理上拿到了一个中试合作项目,这废水氨氮浓度在50~150 mg/L,几乎没有碳源,废水量很大。我们先期设计和实验一套每天处理100吨的中试装置,该中试地点离广州有300公里,开车差不多全程高速,要3个多小时。中试从今年3月份开始,目前我去现场已有5次。每次去,好象都有新发现,都有要求改进的地方。作为工程技术,理论固然重要,但工程经验更是必要的,且许多工程经验从书本上是学不到的,必须在现场磨炼和体会。如中试现场有个搅拌装置,要求将反应器中的菌种与废水搅拌混合均匀,但搅拌又不能太强烈,以免打碎菌胶团,同时,强烈的搅拌,还可能带来溶解氧对生化系统的影响。到现场后,启动搅拌机,一看就知道不行,搅拌太强烈,不可能得到我们想要的结果,原设计搅拌没有安装变频器,必须立即补加变频器,让搅拌速度可调,且调到合适的速度才能工作。这些工程直感,现场做中试实验的研究生往往是没有的,但他们学习得很快,后面再碰到类似的问题,也许不等我们发现,他们自己就能解决了。经过这几个月的中试,实验数据越来越好,现准备拓展中试规模,争取将中试能力拓展到每天处理1000吨以上的规模,使这个中试具备有实际工程应用的规模,进一步检验该项技术的可靠性,增强该新技术的说服力。

在这个大型稀土废水的处理现场,有几套其它单位的中试装置,也有一套厌氧氨氧化的中试装置,现已没有使用了。这是国内一家大型国有企业做的中试。合作单位的负责人告诉我,他们在这里持续做了3年中试,且来做中试的人员有博士或博士后,中试的结果应是不算成功,没有得到业主的认可而推广应用开来。我问他,中试期间中试的负责人有没有到现场呢?回答是好象没有。这也可能是他们最后中试没有成功的原因之一。

现场中试除了要有正常的理论指导,更要根据中试的实际情况,不断调整工艺技术方案,才能取得令人满意的结果。脱离应用现场的设计,特别是应用新技术,失败的概率还是相当高的,只有不断到现场,不断修正系统存在的问题,才有可能通过中试取得突破。

新技术应用推广,除了要跑市场外,在技术开发过程中,偶尔深度思考,更要多跑中试现场。




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