水资源安全与水环境保护是生态文明建设的核心议题。高盐废水作为工业生产中普遍存在的难处理污染物，其排放量伴随石油化工、印染、煤化工、石油开采等行业的发展持续攀升，对土壤、地下水及近岸海域生态系统构成威胁。国家《“十四五”生态环境保护规划》及《水污染防治行动计划》明确将高盐废水深度处理列为重点攻坚领域。面对这一重大需求，我国环保科技领域的相关科研成果转化效率显著不足，大量实验室技术止步于论文与专利，未能跨越从学术成果到产业应用的鸿沟。其深层症结在于，许多原创技术因缺乏中试验证和规模化放大的实证数据与成熟的工艺包，难以获得产业资本的信任与投入，最终困于实验室，无法服务于经济主战场。

01 高盐废水治理的国家需求与科技挑战

随着我国化工、轻工、机械制造等基础工业的持续发展，其在保障经济社会繁荣的同时，也产生了大量成分复杂、难处理的高盐有机废水。这类废水的高效治理，已成为制约众多行业绿色低碳转型与可持续发展的“卡脖子”难题。在我国许多地区面临水资源短缺的背景下，工业废水的深度净化与回用是开源节流的重要途径。高盐废水因其盐分含量高，回用难度极大。要实现真正的“零排放”或“近零排放”，核心问题在于能否高效和较彻底地去除废水中的有机污染物，为后续的脱盐工艺扫清障碍、降低成本。

高盐废水通常兼具高盐度（高Cl⁻、SO₄²⁻、Na⁺等含量）和高有机物浓度（CODcr）的双重特征，对环境构成了严重威胁。高盐条件导致渗透压升高，对传统废水生化处理系统中的微生物产生抑制作用，使得生化法这一经济高效的污水处理手段难以适用。目前，普遍采用的“氧化+生化”或“蒸发结晶”等传统工艺，或面临处理效率低、成本高昂的困境，或存在“结垢堵塞”“二次污染”等棘手难题。面对这一重大瓶颈问题，我们团队通过系统研究，揭示了包括高盐有机废水、络合态重金属废水等难处理废水的共性症结——污染物具有极强的亲水性和化学稳定性，能够与水分子形成牢固的水合层，从而持久稳定地存在于水体中，对依靠相分离机制（如沉淀、吸附、气浮等）的传统处理技术产生强烈抵抗。因此，要实现技术突破，不能囿于“如何分离”的旧思路，而必须从根本上解决“如何高效破坏污染物的亲水稳定态，促使其向疏水态或易分离态转变”。这一关键科学问题的明确提出，成为我们团队研发分子捕捉技术的原始起点，致力于通过基础理论的创新推动工程技术的跨越。

02 技术突破：分子捕捉机制的创新与体系构建

课题伊始，我们聚焦于制革染整废水中络合态铬难以达标排放这一行业共性难题。传统碱沉淀法在处理该类废水时效果有限，原因在于其难以清除有机配体（如柠檬酸、染料、聚合物）与铬离子（Cr³⁺）所形成的高稳定性、强亲水性络合物。我们通过分子结构分析与溶液化学行为解析，发现其难治理的根本原因在于有机污染物分子表面富含强极性官能团（-COOH、-OH、-SO₃H等），与水分子形成氢键网络，从而赋予体系极高的溶解性与化学稳定性。按照传统技术路线，需要通过强氧化等方法降解有机配体，从而强行拆解整个络合物，而后再减法沉淀金属离子，但其成本高昂且容易导致Cr³⁺转变为环境风险较高的Cr6⁺。针对该难题，我们提出了新的治理思路，即通过引入分子捕捉剂，精准靶向封闭亲水官能团，降低污染物的亲水性，使其由水相自发地向固相迁移，从而实现了从“对抗”到“调控”的策略转变。

基于上述思路，我们发展了分子捕捉处理技术，其科学内涵在于设计并合成具有特定分子结构的捕捉剂，通过静电、配位、非静电等分子间作用力，高选择性封闭污染物分子中亲水官能团，快速降低其整体亲水性。污染物-捕捉剂复合物因其表面疏水性的显著增强，水合作用大幅削弱，进而通过疏水缔合作用自发聚集、长大，形成稳定的疏水型沉淀物，最终通过常规固液分离方式被高效去除。

在解决制革废水处理难题后，我们继续投入大量的硕博士研究生，系统拓展该技术在焦化废水、煤化工废水、垃圾渗滤液、石油/天然气压裂返排液等多种高盐难降解有机废水中的应用。大量实验表明，尽管不同行业废水污染物组成复杂多样，但其难处理的共性根源在于其有机污染物分子结构中强亲水官能团的存在。这一发现，将一项具体技术的开发上升至对一类共性科学问题的揭示。因此，我们构建了“结构分析-机理研判-定向开发”为一体的技术研发体系，首先精准解析废水中关键污染物的分子结构特征，识别其亲水核心，判断其在水环境中保持高溶解度的主要作用力类型，据此理性设计并合成与之匹配的、具有特定功能基团和分子构型的定制化捕捉剂分子。凭借底层原理的突破，该技术显示出优于传统方法的核心竞争力，实现了从机理创新到实验室技术的转化。

03 中试验证：技术熟化的核心步骤

中试验证是科技成果转化过程中至关重要的一环，它绝非实验室技术的简单放大，而是要在逼近真实的工况下，系统地识别、解析并攻克那些在烧杯中无从预见、却足以决定技术产业化成败的工程科学问题。我们的中试研究工作借助成都青白江中试产业基地开展，重点解决分子捕捉技术向规模化工程应用转化过程中面临的放大后反应不均匀和高盐环境下反应物沉降性能较差两大核心问题。

首先是宏观尺度下的反应传质难题。在实验室的磁力搅拌器中，反应物可实现分子级别的均匀混合与高效传质。然而，在数立方米乃至数十立方米的工程化反应器中，如何再现这一理想状态，是保证反应效率与药剂经济性的关键。我们通过中试，系统探究了不同混合型式、流场分布、进水方式等工程参数对反应均匀性的影响，精准优化了流体力学条件，确保了分子间碰撞与反应效率在宏观尺度下不衰减。其次是高盐复杂体系中的固液分离效能难题。高盐环境对水中颗粒物的界面性质与聚集行为有较大的影响，针对不同行业废水（如制革、焦化、石化）的水质特性，通过调控药剂分子结构与改进分离设备，从而确保最终出水清澈与系统稳定运行。基于中试获取的全部数据和经验，形成了标准化工艺包与设备模块，为实现技术产业化应用奠定了坚实基础，完成了从科研成果到工业技术的蜕变。

04 创新示范工程建设模式：为成果推广应用奠定坚实基础

实验室研究工作的成功与中试平台的验证，为科技成果转化奠定了技术基础，但我们仍面临着如何将其推向首个规模化示范工程的关键抉择。传统的技术转化模式无外乎课题组自行运营或直接将技术转让给企业使用。然而，我们深刻认识到，一项全新技术的推广，不仅需要技术本身的稳健，更需要一个能承载其独特性、抵御早期风险、有强大执行力的组织载体。为破解这一瓶颈问题，我们创新性地采用了校企风险共担、利益共享的合作模式，与一家具有前瞻性的行业龙头企业共建了日处理300吨废水的示范工程。由合作企业提供完整的应用场景、工程建设配套资金及日常运营保障，我方技术团队则提供全流程技术方案、核心药剂及系统调试与优化。作为对合作企业前期投入的回报，我们约定在示范工程成功运行后，合作建立成果推广应用公司，将企业的前期投入折算为相应股权。该利益共同体运行模式，使示范工程建设得以高效运转。

示范工程建设旨在攻克中试技术向规模化工程放大过程中面临的三大挑战：一是在真实水质波动下的技术可靠性；二是在连续、长周期运行下的系统稳定性；三是在综合成本核算下的经济可行性。为此，我们对该300吨/日示范线进行了超过180天的连续运行监测及过程优化。结果显示，针对制革二沉池出水原本难以循环利用的问题，该技术处理后出水COD持续低于50mg/L，达到循环利用的要求。装置抗冲击负荷能力强，在面对企业生产波动带来的水量、水质变化时，系统均能快速调节并保持出水水质稳定。经核算，吨水处理成本与传统膜处理工艺相比，具有显著竞争优势，成本节约40%以上。

过程示范线的成功稳定运行，证明了分子捕捉技术已完全具备规模化工程应用的条件。经行业权威专家现场考察、鉴定，一致认定：“该分子捕捉处理技术针对高盐制革废水中有机物及络合态重金属去除难题，理念新颖、技术先进、成套性强，整体技术达到国际领先水平。”同时，专家组对我们所采用的产学研融合模式给予了肯定。示范工程的成功运行，打消了潜在用户与投资方对这一全新技术的疑虑，为后续成立科技公司进行市场化推广扫清了障碍。

05 打造产学研用闭环：促进科技成果转化应用

技术通过示范工程的严苛验证和过程再优化，完成了从原始技术创新到产业化应用技术的过渡。而要让这项技术成为有生命力的商品，进而成长为具有市场竞争力的产业，则必须依赖一个设计科学的产业化载体——即一家权责清晰、分工明确的现代化科技公司。实际上，我们前期探索的示范工程创新建设模式，已经瞻性的为科技公司的组建奠定了基础。依据开展示范工程建设时的约定，对校企双方的知识、资本、市场与管理这四大核心要素进行价值认定与权益分配，构成了创办科技公司的基础。在此基础上，我们构建了一个由技术发明团队、工程验证企业、地方政府产业基金及核心运营管理团队共同组成的创新共同体——浙江坤泽环境科技有限公司。其核心设计逻辑在于通过股权这一法律与利益纽带，激励各方发挥其独特优势，形成持续发展的强大合力，在成果转化过程中努力探索和践行专业分工与协同治理的理念。

在这一科学治理架构的保障下，公司作为技术推广应用平台，迅速将分子捕捉技术推向更为广阔的应用市场，并取得了显著的实效。在油气开采领域，针对高COD、高油、高硬度的压裂返排液，采用分子捕捉技术进行预处理，出水关键指标稳定达到油田回注水标准，为水资源循环利用提供了可靠的技术方案。在煤化工领域，处理硫酸钠浓水时，该技术有效去除了导致结垢和发色的有机污染物，使后续蒸发结晶系统的运行效率提升逾30%，所得结晶盐白度显著提高，达到工业盐标准。在印染领域，技术应用于综合废水深度处理，出水COD稳定低于30 mg/L，色度接近完全去除，可直接回用于生产环节，为企业实现节能降耗与绿色发展提供了关键支撑。此外，该技术在垃圾渗滤液、高浓度化工废水、制药废水等多个难处理工业废水领域，也已展现出广阔的应用前景与强大的市场潜力。

06 总结

分子捕捉技术的成功产业化，为多个行业解决高盐废水处理的难题提供了一条全新的技术路线，同时也让我们探索了一条行之有效的科技成果的产业化路径。我们将其总结为“科学驱动-中试赋能-工程验证-产业反哺”的融合创新闭环模式，这一模式可能对科技创新与产业发展深度融合具有实践参考价值。

原始技术创新从实验室走向市场，需跨越多阶段障碍。第一阶段是问题导向驱动的科学探索，聚焦于新理论、新原理、新方法的突破，实现“从0到1”的原始创新。第二阶段是原始技术的中试赋能，实现“从1到10”的风险化解和过程优化，为技术熟化和产业资本进入奠定基础，是承担风险验证和技术产品化的关键枢纽。第三阶段是工程验证，实现“从10到100”的价值创造，该阶段不仅是技术优劣的试金石，更是商业模式的孵化器，合适的工程验证组织模式能为之后的科技成果的推广应用扫清障碍，实现从“样品”到“产品”再到“商品”的最终跨越。第四阶段是产业反哺，实现可持续发展的闭环，该阶段构建起一个需求牵引创新、创新驱动产业、产业反哺科研的可持续发展生态系统。

回顾分子捕捉技术的产业化过程，我们深刻感受到：当原始技术创新与严密的工程验证体系及符合市场规律的运行机制通过合理的制度设计深度融合，科技创新就能爆发出驱动高质量发展的巨大能量；科技成果转化模式的创新，有助于激发更多科技工作者投身于产学研深度融合的创新实践，推动科技创新与产业发展的高水融合，切实为服务国家战略需求与经济社会高质量发展贡献力量。