納米技術(shù)和磷回收技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用

北極星節(jié)能環(huán)保網(wǎng)訊:最近，愛爾蘭和德國在污水處理領(lǐng)域正在探索一些新方法，也許在未來能讓我們的污水處理變得更加簡便。記者采訪廣東省微生物研究所副所長孫國萍、華南理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院胡勇有教授。他們認(rèn)為，這些是很有意義的探索，能否應(yīng)用仍言之尚早。

日光浴也能凈水

據(jù)外媒及《科技日報》等媒體報道，最近，愛爾蘭都柏林城市大學(xué)的一個研究小組向美國化學(xué)協(xié)會第247屆全國會議提交報告稱，他們制造出一種簡便易行的凈水器，可用陽光和一種常見的鈦白粉，將水中的有機化合物完全分解，也許能為廣大農(nóng)村和發(fā)展中國家人民帶來實惠。環(huán)境水中有很多微量污染物，比如洗滌劑、染料、殺蟲劑、除草劑、藥物。都柏林城市大學(xué)的安妮。莫里斯博士向媒體解釋說，要改良目前的水處理方法，去除那些可能的有害物質(zhì)，成本很高且耗費大量能量，也不一定能把這些污染物完全去除。而常用于給涂料、紙張、牙膏、食物及其他產(chǎn)品增白的二氧化鈦粉末，在一定的能量下，可作為催化劑來促進化學(xué)反應(yīng)—分解飲用水中的殺蟲劑、藥物等有機化合物。

研究小組對納米粒子、納米管、納米線和納米介孔珠等不同形狀的二氧化鈦進行了試驗，最后發(fā)現(xiàn)納米管形狀的二氧化鈦能更好地吸收可見光，因此被陽光激活的效果最好。研究者選擇石墨烯薄片作為一種載體裝置，讓二氧化鈦納米管與石墨烯薄片結(jié)合。當(dāng)污染物通過這種混合層時，就被困在石墨烯表面上，二氧化鈦得以與污染物“親密接觸”而有效分解它們。他們還用雙氯芬酸等多種藥物驗證了這一系統(tǒng)的效果。

“我們正在研究能否把這種石墨烯混合材料裝在盒子里，作為飲用水處理的一個步驟。”莫里斯說。盒式系統(tǒng)還能固定石墨烯，讓污染物不會漏到干凈水里。“將來你可以在市場上買一個這種盒子，直接放到飲水管道里。”

但莫里斯還指出，要將飲用水完全凈化，單靠這一步是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。這只是在經(jīng)過常規(guī)水處理工序后進一步的凈化，以消除最難去除最隱蔽的污染物。新技術(shù)將來可能作為一種簡便消費品，用來去除水中的頑固性污染，作為凈水的最后一步。

莫里斯說，在宣布這種二氧化鈦-石墨烯系統(tǒng)成功之前，還有許多問題要解決，比如要保證在分解污染物時產(chǎn)生的副產(chǎn)品是無害的，還要確保系統(tǒng)所需要的能量和簡單地用紫外線照射二氧化鈦大致相當(dāng)。

像釣魚一樣回收污水中的磷

據(jù)新華網(wǎng)報道，德國研究人員報告說發(fā)明了一種新方法，可像釣魚一樣將污水中的磷“釣”出來，回收后予以重新利用。德國弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進協(xié)會在接受采訪時指出，從水中“釣”磷的關(guān)鍵是利用一類名為“超順磁粒子”的特殊物質(zhì)作“魚餌”。超順磁粒子在感受到磁場時，自己也會具有磁性；而當(dāng)磁場撤去時，則會退去磁性。

研究人員對超順磁粒子進行了改造，使之具有與磷酸根結(jié)合的能力，粒子在水中就會抓住磷酸根離子。這時使用磁鐵，超順磁粒子便會帶著磷酸根離子從水中脫離，水中的磷就被去除。據(jù)介紹，此法也可用于分離污水中的有毒重金屬等有害物質(zhì)。

這項技術(shù)由弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進協(xié)會“物質(zhì)循環(huán)與資源戰(zhàn)略項目小組”與德國多所高校合作開發(fā)，去年12月獲得德國不倫瑞克再生水國際研討會“未來獎”，并將亮相今年4月舉行的德國漢諾威工業(yè)博覽會。