科學家巧用兩種污水處理法治理水污染

【資料簡介】

加拿大科學家近日將兩種昂貴的污水處理方法相結合，創造出了一種新型水處理技術，該技術能更廉價、更有效地去除污水中難以清除的污染物。新技術兩年內商業化加拿大雷克海德大學材料和環境化學系副教授陳愛成（音譯）將兩種污水處理方法相結合，在一端電極上噴涂光觸媒，另一端電極則涂上電催化劑，從而創建了一個雙重用途的電極。陳愛成對電極去除兩種不同硝基酚的能力進行了測試。硝基酚是一種常用于制造藥品、農藥、殺菌劑和染料的化學物質，在工業廢水中普遍存在，常規方法很難將其清除。測試表明，這個雙重用途的電極在3個小時內去除了85%到90%的硝基酚。此項成果發表在近期《環境科學與技術》雜志上。陳愛成已將其此項發明申請了，他認為該技術在兩年內即可實現商業化。光催化和電化學氧化法在污水處理領域被廣泛研究，但其采用率并不高，因為這兩種方法的處理效果相對于其成本來說并不具備優勢。在光催化法中，紫外線輻射觸發催化劑（通常是*）推動材料中的電子達到一個高能狀態。反過來，留下自由正電荷空穴對污染物進行氧化。但是，光觸媒并不是很有效，因為電子通常還會與空穴重新進行結合。電化學氧化法的原理是，電流穿過水中的催化劑對污染物進行氧化。

    將兩種方法結合在一起可提升該過程的效率，因為這可阻止光觸媒建立的電子和空穴進行再結合。新技術“錢”景巨大和zui常用的污水處理方法是利用細菌來分解污染物。但是，生物處理法在廢水中含有高濃度有機或有毒化合物時并不十分有效，污水必須使用氯氣等化學物質經過反復處理，這樣治理成本便大大增加了。而且，在含有高濃度蛋白質、pH值非常高或非常低的廢水中，細菌很難存活。相關研究指出，到2030年，*范圍內水資源的利用預計將增長40%，和水相關的產業利潤預計將從2007年的5000億美元增長到2030年的1萬億美元。這種預期使得zui近幾年里對新的、更有效的水處理技術的開發興趣日漸大增。

    隨著對潔凈水需求的不斷增加，水中難以清除的污染物越來越多，研究人員正在努力尋找各種新的污水處理方法。陳愛成的水處理技術無疑是這種努力的成果之一，其方法*且具有很大潛力。至今為止，尚無人嘗試過將光催化技術和電化學氧化法結合來治理水污染。但相關專家也指出，此種方法仍需證明不僅對硝基酚有效，還能清除廢水中的各種其他污染物。陳愛成認為，雖然生物處理方法成本更低，但這種新方法的環境效益更為明顯。因此，在處理重度污染的工業和農業廢水時，可將兩者相結合，以取得經濟效益和環境效益的平衡。