苏定平的目光在实验室内扫了一圈,微微点头。
“设备维护得不错,实验流程的标准化程度也很高。”
他走到那排反渗透膜测试台前,俯身仔细查看数据面板上跳动的参数。
“产水通量……脱盐率……运行压力……”
他快速地浏览着,眉头却渐渐皱了起来。
张成紧张地站在一旁,手心都捏出了汗。他知道苏定平看出了什么。
“张所长。”
苏定平直起身,手指点了点数据面板上的一组数值。
“你们的膜材料在抗污染性和耐久性上还有瓶颈。通量衰减速度太快了,运行不到四百小时,产水量就下降了百分之十七。”
张成心头一震,脸上露出苦涩的笑容。
“苏总工慧眼如炬。这确实是我们目前最大的难题。”
他叹了口气,走到那排测试台前,指着一片刚从装置里拆下来的反渗透膜。
“我们试了不下五十种复合膜配方,聚酰胺的、醋酸纤维素的、纳米复合的……但海水中那些胶体、微生物、钙镁离子结垢太厉害了。常规的预处理只能延缓,没法根治。
一旦膜表面被污染,产水效率就急剧下降,清洗频率越来越高,膜的寿命也跟着缩短。”
那个眼镜青年——后来苏定平知道他是923所膜材料组的组长,叫陈默——也凑过来补充道。
“苏总工,我们也尝试过在膜表面接枝亲水性基团来增强抗污染能力,但接枝密度和分布均匀性一直控制不好。
做出来的膜要么初始通量上不去,要么抗污染效果不理想,很难两者兼顾。”
苏定平没有说话,手指轻轻叩击着测试台的金属边框,脑海中已经调出了锻造空间内的技术图鉴。
反渗透膜。
海水淡化。
能量回收。
这些技术在龙夏现有的科研体系内并非空白,但都卡在了一些关键节点上。
膜材料的微观结构控制、能量回收装置的压力交换效率、预处理环节的能耗优化……每一项单独拎出来都是世界级难题。
但对于拥有锻造空间的苏定平来说,这些“卡脖子”问题恰恰是可以被暴力破解的。
“给我一个小时。”
苏定平忽然开口。
“什么?”
张成没反应过来。
“给我一个小时。”
苏定平重复了一遍,语气平静。
“我需要一间安静的工作室,能联网,能接入你们研究所的实验数据库。”
张成愣了愣,随即连忙点头。
“有有有!我办公室就行!安静,没人打扰!”
他将苏定平领到自己那间堆满了技术资料和样品的小办公室,小心翼翼地关上门退了出来。
门外,陈默和其他几个技术骨干围了上来,压低声音问。
“张所,苏总工这是要……现场帮我们攻关?”
张成瞪了他们一眼。
“别瞎打听!苏总工做事自有他的道理!你们都回各自岗位去,该干嘛干嘛!”
话虽这么说,他自己却也忍不住在走廊里踱来踱去,心里像揣了只兔子。
办公室里,苏定平反锁了房门,拉上了窗帘。
他在办公桌前坐下,闭上眼睛,意识沉入了锻造空间。
巨大的虚拟空间中,无数技术图鉴如同星辰般悬浮在半空。苏定平集中精神,将“海水淡化”、“反渗透膜”、“能量回收”这三个关键词投入图鉴库中。
瞬间,相关的技术分支如同树状图般在他面前展开。
他快速浏览着。
反渗透膜的抗污染改性技术——有几种方案,但都不够完美。聚多巴胺涂层太软,纳米银颗粒有流失风险,两性离子聚合物接枝密度不够……
不对。
苏定平的目光停在了一条标注着“三层梯度孔结构纳米纤维复合膜”的技术条目上。
这条技术的核心思路完全不同。
它不是通过后期改性来增强抗污染能力,而是在膜的制备阶段就构建出一种全新的微观结构——最内层是致密的选择性脱盐层,中间是疏松的支撑层,最外层则是一层孔径只有零点几纳米、但表面能极低的抗污染保护层。
三层结构通过同轴静电纺丝一次成型,梯度孔结构让水分子可以畅通无阻地通过,而污染物——无论是胶体颗粒、蛋白质还是钙镁结晶——都被死死挡在最外层,根本无法进入膜的深层结构。
“就是这个。”
苏定平心中一定,继续往下看制备工艺的细节。
纺丝液的配方、电压参数、接收距离、环境温湿度控制……每一个参数都被图鉴系统精确标注。
他飞快地记忆着,同时调出了另一条相关技术——等压式高效能量回收装置。
海水淡化的能耗大头在浓水排放这一环。高盐度的浓水在排放时携带着巨大的压力能,如果能高效回收利用,整个淡化系统的能耗可以降低百分之四十以上。
图鉴中给出的是一种双转子等压交换器的设计方案,结构比国际上最先进的ERD产品还要精巧,压力交换效率可以达到惊人的百分之九十七以上。
苏定平将两项技术的全部参数和制备工艺刻入脑海,然后退出锻造空间。
整个过程,耗时四十三分钟。
他睁开眼,拿起办公桌上的纸笔,开始飞快地书写。
从膜材料的纺丝液配方比例、同轴喷头的孔径参数、接收滚筒的转速控制,到等压交换器转子的流道曲线设计、密封间隙的精确公差、陶瓷轴承的材料配比……
密密麻麻的数据和工艺流程图在纸上铺展开来,字迹刚劲有力,条理清晰。
一个小时后,办公室的门打开了。
苏定平拿着厚厚一叠手写稿走出来。
张成几乎是从走廊的椅子上弹起来的。
“苏总工!”
“召集你们膜材料组和设备组的所有人,到会议室来。”
苏定平言简意赅。
十分钟后,923所的小会议室里挤满了人。所有人都伸长了脖子,目光紧盯着站在白板前的苏定平。
苏定平没有多余的废话,直接将手写稿的内容一页页展示出来。
“反渗透膜的抗污染瓶颈,根本解决方案不是后期改性,而是微观结构的重构。”
他用记号笔在白板上画出了三层梯度孔结构的示意。
“最内层,聚酰胺致密脱盐层,厚度控制在六十纳米以内,交联度百分之七十五到八十。中间层,聚砜超滤支撑层,孔径从十纳米渐变到两百纳米。
最外层,含氟两性离子共聚物保护层,孔径零点五纳米,表面接触角做到一百一十度以上。”
他一边画一边讲解,语速不快,但每一个数字都精准到令人头皮发麻。
“三层结构通过同轴静电纺丝一次成型。纺丝液的主体配方是……”
他报出了一长串精确到小数点后两位的配比参数。
陈默的眼珠子都快掉出来了。他做膜材料研究做了八年,一听就知道这些参数意味着什么!这不是天马行空的理论假说,这是可以直接上实验台验证的成熟工艺!
“还有能耗问题。”
苏定平翻到下一页,上面是一幅等压交换器的结构剖面图。
“双转子设计。高压浓水进入转子A的流道,驱动转子旋转,压力能转化为机械能,通过中心轴直接传递给转子B,对进料海水进行增压。
压力交换效率做到百分之九十七以上,整体系统能耗降低百分之四十五。”
设备组组长老周是个在机械加工领域深耕了二十多年的老工程师,他看着那张结构图,呼吸都变得急促起来。
“苏总工,这个流道曲线……这个陶瓷轴承的密封间隙……您说的这个公差,我们现有的加工条件可能达不到……”
“差多少?”
苏定平问。
老周咬了咬牙。
“最好的五轴加工中心,能做到您要求的三倍公差。”
“够了。”
苏定平没有犹豫。
“先用三倍公差的样机跑测试,收集数据,验证流道曲线的效率。
同步向龙心实验室申请精密加工支援,我给你调一台高精度飞秒激光微纳加工设备过来,精度够你把公差做到十分之一。”
老周张了张嘴,一时间不知道该说什么好。
一台高精度飞秒激光微纳加工设备,那可是上千万的顶尖装备,整个龙夏也没几台!苏总工一句话就给调过来了?
“还有问题吗?”
苏定平扫视全场。
会议室里一片寂静。
所有技术人员都像被雷劈了一样,呆愣愣地看着白板上那些密密麻麻的参数和图表。
他们花了几年甚至十几年都没能攻克的技术瓶颈,这位年轻的部落总工只用了短短一个小时,就拿出了如此完整、如此精确、如此可行的系统性解决方案?
这不是指导……这是碾压!是降维打击!
张成第一个回过神来,他站起身,声音因为激动而微微发颤。
“都愣着干什么?!苏总工已经把路指得这么清楚了,你们难道还要他亲自上手帮你们调设备吗?!三天之内,我要看到第一批三层梯度孔膜的样品!五天之内,能量回收样机必须上测试台!谁要是掉了链子,别怪我不客气!”
会议室里瞬间炸开了锅,所有人像打了鸡血一样冲向各自的工位。
陈默抱起苏定平手写的那叠稿纸,像抱着什么稀世珍宝,一路小跑回了膜材料实验室。
老周则带着设备组的几个小伙子,小心翼翼地将那份能量回收装置结构图复印了三份,锁进保险柜里,然后直奔加工车间。
三天后。
第一批三层梯度孔纳米纤维复合膜的样品从纺丝设备上新鲜下线。
陈默颤抖着手将膜片装入测试装置,所有人都围在测试台旁,屏住呼吸。
数据面板上的数字开始跳动。
初始产水通量,六十二升每平方米每小时。
脱盐率,百分之九十九点八五。
连续运行一百小时后,产水通量衰减幅度——不到百分之三。
“稳了!稳了!”
陈默一拳砸在实验台上,眼镜都飞了出去,他却浑然不觉,激动得像个疯子。
“通量衰减只有百分之二点七!比商业化RO膜的衰减速度慢了接近六倍!苏总工!我们做到了!”
张成站在测试台前,看着那稳定跳动的数据,眼眶都湿润了。二十三年的坚守,无数次失败和绝望,在这一刻,终于看到了曙光。
又过了两天。
等压式能量回收装置的样机完成了组装和初步测试。虽然因为加工精度的限制,实际压力交换效率只达到了百分之九十三,但这已经比他们之前用的任何能量回收方案高了将近三十个百分点!
“综合能耗!”
老周举着测试报告冲进张成的办公室,嗓子都喊哑了。
“算上等压回收和膜通量提升,每吨淡化水的综合电耗……降到了三度!三度电!折合成本……”
他咽了口唾沫,报出了一个让所有人目瞪口呆的数字。
“不到八毛钱!”
八毛钱一吨淡化水!
这个数字像一颗重磅炸弹,炸得923所上下所有人都头晕目眩。
要知道,目前国际上最先进的海水淡化厂,每吨水的能耗成本普遍在三到五元人民币。即便是龙夏本土的传统淡化厂,成本也在四元以上!
而苏定平拿出的这套方案,直接将成本打到了传统方案的十分之一!
苏定平看着那份测试报告,表情依旧平静如水,但嘴角微微扬起的弧度还是泄露了他心中的满意。
“陈默,老周,干得不错。”
他拍了拍两人的肩膀,然后转向张成。
“张所长,既然技术验证已经通过了,下一步就是规模化落地。”
张成心头一紧,知道苏定平要说什么。
“苏总工,您的意思是……开始建设万吨级的淡化厂?”
苏定平点点头。
“不是开始,是直接建。两座万吨级海水淡化厂,一座建在这里,利用你们现有的实验基地配套设施。另一座建在天津滨海,直接接入青鸑电网主干线。”
张成脸上的激动之色被一丝顾虑取代。他犹豫了一下,还是开口说道。
“苏总工,万吨级……是不是可以先从千吨级的示范工程开始?我们虽然有实验室数据,但工程放大过程中可能还会遇到不少问题。一下子建两座万吨级大厂,投入太大了,万一……”