声光电催化集成技术在新污染物处理和水质提标中的应用

所属领域        水环境与水生态

应用行业        水利、环境和公共设施管理业

预算范围        40W-50W

背景情况        针对水体不同的污染特征，现已建立发展了多种物理、化学及生物处理技术及不同技术的联用和集成。然而，由于水体污染种类繁多、水体外部环境变化较大以及处理成本的限制，目前仍缺少适用范围宽、效率高、成本低的水质提升技术。2022年国务院办公厅关于印发了《新污染物治理行动方案的通知》，进一步提高了对污水处理技术的要求，特别强调了对水体中抗生素等新污染物的处理。经典的人工湿地、生态塘、氧化塘等技术由于水力滞留时间长、占地面积大、维护困难，吨水处理成本高，不能得到广泛推广和应用。鉴于新兴的高级氧化技术(AOPs)在环境修复过程中展现出不同的适用性，本技术将不同的AOPs技术相互耦合联用，是降低处理成本、增强净化水体能力的有效策略。

重点难题        在技术和产品的开发过程中，制备了一系列新的高性能压电-光催化双功能材料，同时将其和电化学氧化以及无机膜分离技术相结合，实现了不同AOPs的高效耦合；建立了声光电催化集成技术，并设计制造了一体化水处理设备，可以有效去除水中的布洛芬、阿替洛尔和磺胺药物等新污染物，快速实现天然水体的水质提标，解决河湖库富营养化问题，同时可以有效的灭活水体大肠杆菌等有害微生物。本技术所合成的催化剂、声光电集成技术和一体化成型设备均具有完全的知识产权。

需求描述        聚焦低污染水体的高效低廉处理技术，将压电催化-光催化氧化和电化学氧化技术集成，并进行了参数优化，实现不同技术手段下产生的活性氧化物种的协同利用，提高了污染物的去除率与矿化率。在理论创新的基础上，设计制造了一体化水质提升装置，对污水处理厂排放尾水和实际受污染的湖泊地表水进行了水质提标示范处理，达到预期效果。本技术可大幅减少化学需氧量、氨氮、总氮、总磷等污染源向环境中的排放，对于提高污水处理厂尾水水质、改善地表水和地下水水质具有重要意义。相较于同类技术，本技术采用一体化设备，占地面积小，施工期和运营期对周边环境的影响极低。

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   邹瑾

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