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科学家研发新型水处理技术

科学家研发新型水处理技术


加拿大科学家近日将两种昂贵的污水处理方法相结合，创造出了一种新型水处理技术，该技术能更廉价、更有效地去除污水中难以清除的污染物。

新技术两年内商业化

加拿大雷克海德大学材料和环境化学系副教授陈爱成（音译）将两种污水处理方法相结合，在一端电极上喷涂光触媒，另一端电极则涂上电催化剂，从而创建了一个双重用途的电极。陈爱成对电极去除两种不同硝基酚的能力进行了测试。硝基酚是一种常用于制造药品、农药、杀菌剂和染料的化学物质，在工业废水中普遍存在，常规方法很难将其清除。

测试表明，这个双重用途的电极在3个小时内去除了85%到90%的硝基酚。此项成果发表在近期《环境科学与技术》杂志上。陈爱成已将其此项发明申请了专利，他认为该技术在两年内即可实现商业化。

光催化和电化学氧化法在污水处理领域被广泛研究，但其采用率并不高，因为这两种方法的处理效果相对于其成本来说并不具备优势。在光催化法中，紫外线辐射触发催化剂（通常是二氧化钛）推动材料中的电子达到一个高能状态。反过来，留下自由正电荷空穴对污染物进行氧化。但是，光触媒并不是很有效，因为电子通常还会与空穴重新进行结合。电化学氧化法的原理是，电流穿过水中的催化剂对污染物进行氧化。将两种方法结合在一起可提升该过程的效率，因为这可阻止光触媒建立的电子和空穴进行再结合。

新技术“钱”景巨大

最经济和最常用的污水处理方法是利用细菌来分解污染物。但是，生物处理法在废水中含有高浓度有机或有毒化合物时并不十分有效，污水必须使用氯气等化学物质经过反复处理，这样治理成本便大大增加了。而且，在含有高浓度蛋白质、pH值非常高或非常低的废水中，细菌很难存活。

相关研究指出，到2030年，全世界范围内水资源的利用预计将增长40%，和水相关的产业利润预计将从2007年的5000亿美元增长到2030年的1万亿美元。这种预期使得最近几年里对新的、更有效的水处理技术的开发兴趣日渐大增。随着对洁净水需求的不断增加，水中难以清除的污染物越来越多，研究人员正在努力寻找各种新的污水处理方法。

陈爱成的水处理技术无疑是这种努力的成果之一，其方法独特且具有很大潜力。至今为止，尚无人尝试过将光催化技术和电化学氧化法结合来治理水污染。但相关专家也指出，此种方法仍需证明不仅对硝基酚有效，还能清除废水中的各种其他污染物。

陈爱成认为，虽然生物处理方法成本更低，但这种新方法的环境效益更为明显。因此，在处理重度污染的工业和农业废水时，可将两者相结合，以取得经济效益和环境效益的平衡。（来源：科技日报冯卫东）
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