南通：位于江苏东南部，长江三角洲北翼，是中国首批对外开放的14个沿海城市之一，长三角北翼经济中心、现代化港口城市和国家历史文化名城 。“据江海之会、扼南北之喉 ”，被誉为“北上海” 。南通集“黄金海岸”与“黄金水道”优势于一身，拥有长江岸线226公里，是江苏长江经济带重要组成部分。

自改革开放以来，南通利用自身滨江临海的区位优势将其转化为社会经济发展优势，外向型经济取得突飞猛进的发展，创造了一个个经济奇迹。工业方面从过去国有、集体“一统天下”的局面转变为如今非国有工业企业产值占比的大幅度上升，使南通工业经济的所有制结构发生了重大调整。

江苏王子制纸有限公司

是日本目前对华投资的最大工业项目，也是王子制纸集团最大海外投资项目。项目总投资19.54亿美元，注册资本9.11亿美元，其中王子制纸株式会社占注册资本90%，南通经济技术开发区占10%。项目占地面积约200万平方米，采用浆纸一体化生产模式，建设内容包括2条年生产量40万吨的高级纸生产线、年产71.4万吨的漂白化学木浆生产线以及自备热电厂、取排水设施、码头等公用设施。

据日本《产经新闻》2012年7月25日报道，江苏省南通市一日企造纸工场为了方便废水流入大海，正在建设一条全长110公里的排水管道，该企业正是江苏王子制纸有限公司。由于担忧其会造成环境污染并对人体健康有害，该地市民在网上表示，计划于本月28日进行大规模示威游行。

2012年7月28日，数千人冲进启东市委、市政府大门，局面一度完全失控。这些群众由于担心影响生态和近海渔业养殖，抗议在启东修建王子制纸公司制浆废水排海管道。日本、香港的十多名境外记者在现场报道，事件迅速传遍世界。

这滴水的故事也便开始了...

水是经济社会发展的命脉，水资源的可持续利用支撑着经济社会的可持续发展。江苏王子纸业作为日本企业在华投资的最大工业项目，显然需要消耗大量的水资源，并且在生产过程中产生相应的制浆造纸废水。一方面是地方政府招商引资的巨大成果，另一方面是废水直排污染江海、祸害百姓的根本问题。

据南通市长张国华回忆，“为了防止事态进一步恶化，我代表市政府公开宣布：永久停止在启东的排海管道建设工程。”

由于政府“永久停建”的承诺，一天之内，聚集群众全部散去。可是，永久停建废水排海管道，却留下了巨大的困局：

▷ 制浆尾水无处排放，王子造纸项目计划被完全打乱，南通面临可能超过100亿人民币的巨额违约赔偿；

▷ 日本最大在华投资项目若泡汤，经济上、外交上的负面连锁反应难以估量；

▷ 合法建设的项目，因反对的声音大就取消，政府公信力严重受损，甚至可能产生负面示范效应。

就在百亿项目即将陷入绝境之时，为了保护水环境，王子制纸与南京工业大学等单位的的科研团队开展合作，成功破解造纸制浆废水回收利用的世界性难题，将纸浆处理水变成了纯净水，实现了绿色排放。

2012年7月30日，张国华召集项目所在的南通经济技术开发区和日方负责人开会研究善后问题，承诺设法通过“中水回用”方式，将制浆废水经过深度处理，全部回收利用。南通市决定向科技专家求援，确保在王子公司制浆生产线投产，即2014年元旦之前建成中水回用工程。

“在王子制纸项目的前期论证时，我们也曾考虑过通过‘中水回用’方式解决废水处理问题。”南通经济技术开发区管委会副主任陈强告诉记者，开发区曾出面请日本丸红公司牵头，组织日本东丽、旭化成等几家世界著名的水处理企业联合在日本王子公司总部进行过试验，但有几个难关无法逾越：

一是纸浆废水成分复杂，有300-600种物质，特别是含有大量的胶体物质、木质素、短纤维等，极易造成纳米级的过滤膜污染堵塞，3个月左右就必须更换，成本太高；

二是由于废水中含有高浓度的有机物，使得脱水不能彻底，副产盐难于结晶；

三是预处理过程中的臭气难于控制，影响环境。不得已，当初才选择了管道排海的方式。

有专家论证，在现有的技术条件下，要实现零排放，仅前期投入就需30亿元，超出修建排海管道所需12亿元的一倍多。南通市也担忧，王子公司对项目的工期要求非常急迫，万一项目不成功，又耽搁了时间，将面临近200亿元的赔偿。

科技专家出面，攻克世界性难题

关键时刻，时任江苏省省长助理兼科技厅厅长、中国工程院院士、中国膜科学973项目首席科学家的徐南平主动请缨，带领南京工业大学膜科学研究所的40多位研发人员，接下了南通的“中水回用”课题。

“徐南平院士告诉我们，没有任何退路，只能背水一战！”项目实施人、南京工业大学膜科学技术研究所杨刚教授说。

在对水样多次不停地进行科学分析的基础上，项目团队提出了成套设计工艺。

这套装置的工艺分别为预处理、膜集成和蒸发结晶3个流程，每个流程都包含着诸多复杂技术与工艺，环环相扣，缺一不可。如预处理中需将臭味去除，采用何种药剂就非常考究，最后选定的氧化技术，效果最为理想。他们最为自豪的一点，是在预处理中有效解决了过滤膜的污染堵塞难题，使过滤膜的使用寿命达3到5年。

南通能达水务部分厂房 / 新华社记者 李响 摄

“这是国际上目前最为先进合理的工艺。”杨刚说。

膜集成是关键环节。通过膜材料这个特殊的“筛子”，将大部分好水过滤出来，是实现零排放的重要保障。采取何种膜有效又经济？如何组合各种膜材料？如何安排工序？如何通过辅助设施保证膜集成稳定而持续？

最终，南京工业大学研究人员精心设计出的膜集成环节过滤出的纯水，占到处理水量的90%多，水质标准比自来水都好。

经膜集成环节后，几万吨废水中仅剩下几百吨高盐水需要处理。如何将盐分及其它固体蒸发结晶，提取出来，是整个工艺的最后一道工序。国外同行普遍采用低温结晶技术，但最终出来的都是糊状物，盐分根本提取不出。

为此，研究人员特地到国内多个制盐企业进行考察，在比较了多项技术后，采取了性价比最高的机械再压缩结晶技术，实现了有效结晶。提取盐分后，剩下之水COD已低于10，一部分直接用于绿化，另一部分再次进入工厂处理的原水端。

至此，整个处理环节全部完成。

项目提前完成，建设成本减半

3个月完成设计，6个月完成安装，一年实现试运营。在王子公司制浆生产线建成投产之前，中水回用工程就全部建成，中方完全履行了双方签订的协议。与排海管道工程相比，建设资金节约了一半，运行费用低30%。

据了解，能达不仅为王子公司服务，还为区内其他企业服务；中水不仅供王子公司使用，其他公司也在使用，其中江山农药化工有限公司，每天也使用5000吨中水，用于锅炉补充水或循环冷却水。经测算，目前每吨中水运行成本约为5元，中水的售价为2元，实际运行成本为3元，处于合理可控区间。

看似“天方夜谭”的世界级难题，攻克了！

目前，这套全球唯一的制浆废水中水回用装置已经在南通经济技术开发区“能达水务有限公司”顺利运行三年多。

据徐南平院士介绍，利用膜集成技术实现制浆废水零排放的成功实践，让他们有信心解决几乎所有工业废水的处理问题。只要科学分析工业废水的成分，有针对性地进行相关膜材料集成，均可实现全部中水回用，也就是零排放。如果各地政府能够下定决心进行推广，这项技术将对我国的水资源保护、水环境治理发挥不可估量的作用。

首先，让水资源充分循环利用。经零排放技术处理后的工业废水，作为园区内江苏王子等一批工业企业的冷却循环、生产工艺和锅炉补充用水，回用率达到98%。浓缩并经过蒸发结晶后产生的工业盐可回用作多个工业行业的原料，预处理过程中滤出的干泥可用作建筑材料。

第二，节能减排效益明显。以南通经济技术开发区为例，仅投入一个项目实施中水回用工程后，园区每年便可节约用水约2000万吨，减少向水体排放COD、BOD分别为1500吨和400吨。此项技术的应用可释放出大量的环境容量指标，将为地方经济发展“腾出”巨大空间。

第三，为水污染治理开辟新路。相关专家、企业家表示，包括造纸行业在内的一批工业项目，尽管是达标排放，但对水环境的伤害仍然不小，尤其是当数以万计的企业无限期的排放，必然会造成水体的不堪重负。此项技术则完全改变了水污染治理的局面，当绝大多数工业废水无需排放时，水环境的改善将更加容易。

自主创新杀出血路，死棋方能绝处逢生

“是科学技术，是科学家，是自主创新，挽回了一场大败局。如今，一盘原本注定要输掉的‘死棋’绝处逢生，反而成了化不利因素为积极因素、促进节能减排、发展循环经济、高标准保护生态环境、政府诚信履约、群众认可支持的示范项目。”

“有人说，自主创新太难。困难谁不知道？很多事中国人不是不能做，咬咬牙也就过去了！作为科学家，自主创新是应尽的职责，如果不干，是一辈子的遗憾！仔细想一想，中国近三十几年发展经济克服了多少困难？依我看，现在的困难比过去小多了！”作为江苏省主管科技的副省长，徐南平认为，在当前经济新常态下，经济发展的驱动力必须转换，要从要素驱动为主迅速转变为创新驱动为主，而创新驱动的第一条，就是要有敢于杀出一条血路的大无畏精神。

该项目也因其独创的工艺设计、膜集成组合，废水完全零排放等优势，获得了2016年IWA国际水大会颁发的大奖。据悉，2018年工业与信息化部工业园区节水与水处理大会计划在南通召开，届时还将组织企业考察工业园区零排放项目，敬请关注。

《还看今朝︱一滴水的故事》

转载：工业节水与水处理