[上海热线]交大团队研发新型量子点吸附剂 水污染治理难题有望得解决

04.06.2015  16:54

伴随现代工业化进程的迅猛发展,近年来水污染事件层出不穷,2006年湖南岳阳砷污染、2010年福建紫金矿业污水泄漏、2012年广西河池市镉污染……水资源污染事件的频发引起了人们对于水污染治理的高度关注,对重金属污染的有效治理也提出了更为严峻地考验。这类看不见、摸不到的物质如何去除?  

多位业内人士表示,当务之急是控制源头污染。然而对于企业而言,现有工业废水处理环节复杂且成本非常高,部分企业污染处理积极性不高,甚至宁愿以罚代处。  

据了解,目前国内产业化的重金属吸附材料主要为活性炭、高分子凝胶或离子交换树脂等,前两者利用大的表面积进行物理吸附,存在去除率低,吸附容量小等缺点;而后者处理成本较高,一般用于深度水处理。如何找到一种既快速高效、成本低廉且易操作的重金属吸附剂,成为一道亟需解决的难题。  

随着一种新型"量子点吸附"的问世,这一难题有望得到解决。世界环境日来临之际,今天,记者从上海交通大学环境科学与工程学院特别研究员李良团队获悉,由该团队自主研发的新型铝基/铁基量子点吸附剂在水中重金属处理方面取得较好的进展,有效解决了吸附速率和容量的问题,成为应对水体突发重金属污染和工厂常规污水排放的双重克星。  

据介绍,针对铝基吸附剂试用过程中出现的问题,李良团队通过反复实验研究论证,找到了一种合适的载体,合成了高容量、高速率的磁性铁基量子点吸附剂。"升级版"的磁性量子点吸附剂在保持原有吸附剂吸附容量的前提下,可以利用其超顺磁性进行高效的分离回收,从而有效解决了水污染处理中难于分离沉淀的问题。  

例如,一杯铅废水(浓度为国家污水排放标准的200倍),倒入一小勺铁基量子点吸附剂,5分钟铅即被固定下来,采用磁铁可在10秒内完成分离废水变净水,水中重金属含量可达到国家饮用水标准。研究人员在现场向记者展示了这一神奇现象。  

那么,功能如此强大的新型吸附剂会不会价格不菲呢?带着这个疑问,记者进一步了解到,目前,国内工厂废水治理常采用复杂的工艺流程,需大量絮凝剂或吸附剂,在后续处理中产生污泥残渣,且运行成本较高。若以量子点吸附剂用于污水重金属的处理,一套日处理废水量为10吨的污水处理设备,以铅浓度为50mg/L为例,设备运行过程中仅需300g(理论计算量为250g)就可保证出水重金属的达标排放。虽然量子点吸附剂价格较普通吸附材料稍高,但其吸附容量是普通吸附剂的数十倍,用量极少,综合运行成本依然具有非常大的优势。  

据悉,目前该研究已申请五项中国专利,李良研究员带领的科研团队还与公司合作,共同进行量子点吸附剂的规模化扩大生产研究,在实验生产的情况下,可实现单次5公斤/小时吸附剂产品的制备。预计不久的将来,有望实现规模化生产,真正成为工厂污水重金属的克星。 

来源:上海热线 2015.06.04 

原文: 交大团队研发新型量子点吸附剂 水污染治理难题有望得解决