同濟研發(fā)新型飲用水凈化工藝
擰開家中自來水龍頭，一股股白花花的水流汩汩而下，人們可以放心地用它燒制開水、烹煮飯菜。問流哪得清如許？自來水廠巧設多重處理單元，將原水中的各種有害污染物一一去除。同濟大學環(huán)境科學與工程學院高乃云教授主持的“微污染飲用水源的處理關鍵技術研究與應用”項目成果，通過與上海市政工程設計院和相關自來水公司共同合作，已成功運用于上海、浙江、江蘇等地十多個自來水水廠，極大改善了出水水質。這一科研成果在這幾天舉行的中國國際工業(yè)博覽會高校展區(qū)同濟大學展臺亮相。
“我們國內飲用水水源普遍存在比較嚴重的污染，自來水原水水質不佳。如果采用現有水廠的常規(guī)凈水工藝，難以去除原水中的氨氮、有機污染物以及嗅味化合物等微量有毒有害物質，難以控制出水中會給人體健康造成危害的各種消毒副產物，水質無法完全達到我國最新《生活飲用水衛(wèi)生標準》中規(guī)定的106項指標要求。”高乃云教授介紹說，針對上海黃浦江水源水質特征，上述三個組合團隊通過多年自主共同研發(fā)，提出了“預臭氧化+常規(guī)處理+臭氧生物活性炭+后續(xù)消毒”的新型凈水工藝流程，并致力于其后續(xù)的技術集成與工程化應用。
“預臭氧化”，是聯合研究團隊在水廠常規(guī)凈水工藝前特別增設的第一項預處理技術。“首先采取預臭氧化，不僅可以有效去除原水中的嗅味、色度及鐵、錳，還可以與隨后的常規(guī)凈水處理以及后臭氧生物活性炭工藝互補、協(xié)同，并減輕后續(xù)處理工藝單元的負荷。”高教授說。
在混凝、沉淀、砂濾等傳統(tǒng)常規(guī)處理單元凈水之后，聯合研發(fā)團隊又再添一工序——“臭氧生物活性炭深度處理”。該方法是將臭氧均勻分布于水中，臭氧將水中大分子有機物和有毒有害物質氧化成小分子物質，有利于后續(xù)生物活性炭層中的生物降解，以更進一步地去除水中的有機污染物，進一步改善出水水質。2004年6月，本成果中“臭氧生物活性炭工藝凈水效果”經上海市科學技術委員會鑒定(滬科鑒[2004]第0269)為：“研究成果總體達到了國內領先水平”。
與此同時，團隊還探索開發(fā)了飲用水痕量消毒副產物監(jiān)測分析方法；發(fā)現了典型含氮消毒副產物的關鍵前體物；并提出了新的組合消毒方式，可有效降低消毒副產物的生成量。
據介紹，自研究成果問世以來，高教授團隊攜手上海市政設計研究院及部分自來水公司，將飲用水深度處理工藝進一步加以推廣應用。幾年來，成果已成功應用于上海楊樹浦、閔行源江、南市等水廠，以及浙江嘉興南郊貫涇港水廠等自來水廠深度處理工程中，越來越被長三角地區(qū)自來水企業(yè)所認可和接受。其中，南市水廠在2010年世博會期間，為浦西片區(qū)供水，并成為世博園區(qū)15萬噸直飲水的有效前處理。
從廠方反饋來的情況看，這些項目自投產以來，運行效果良好，實際監(jiān)測顯示，經深度處理后，出水中氨氮、有機物去除率分別達到了90%及60%，鐵、錳去除效果也明顯，總體較常規(guī)凈水工藝提高了50%以上，出水的致突變性由陽性轉變?yōu)殛幮，部分出水水質指標明顯優(yōu)于國家標準規(guī)定要求，從而保障了居民飲用水的安全。
據悉，在這一成果研發(fā)過程中，聯合團隊發(fā)表相關論文300余篇，SCI和EI收錄110篇，總引用次數達1300余次；出版專著4部；申請發(fā)明專利21項，已授權13項。
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