黑臭水體治理新技術(shù)——“納米多功能混凝劑的作用機(jī)理研究與應(yīng)用”
信息時(shí)間：2025-04-09
中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心、山東大學(xué)、重慶大學(xué)、浙江大學(xué)、北京師范大學(xué)、北京環(huán)球中科水務(wù)科技有限公司、中建環(huán)能科技股份有限公司聯(lián)合研發(fā)的“納米多功能混凝劑的作用機(jī)理研究與應(yīng)用”于2025年2月28日通過(guò)了住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心組織的科技成果評(píng)估。
簡(jiǎn)要技術(shù)介紹：
納米多功能混凝劑的作用機(jī)理研究與應(yīng)用針對(duì)傳統(tǒng)混凝工藝面對(duì)日益復(fù)雜的水體污染物種類和成分時(shí)難以高效去除污染物的問(wèn)題，在混凝劑水解形態(tài)轉(zhuǎn)化機(jī)制、混凝劑優(yōu)勢(shì)形態(tài)識(shí)別與分離方法、污染物優(yōu)化混凝去除工藝等方面開(kāi)展了一系列研究工作。該項(xiàng)目提出了混凝劑優(yōu)勢(shì)形態(tài)的合成分離純化新方法，優(yōu)化了混凝理論體系，研發(fā)了適用于飲用水、污水和工業(yè)廢水的高正電荷納米Al13、無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合高分子絮凝劑（HPAC）、聚合鋁鐵除磷劑等復(fù)合多功能高效納米混凝劑及其工業(yè)化生產(chǎn)工藝，構(gòu)建了基于多功能混凝劑的優(yōu)化混凝-深度處理耦合水處理工藝體系，并取得了從基礎(chǔ)研究、技術(shù)研發(fā)到規(guī)�；こ虘�(yīng)用的系列創(chuàng)新成果。
該項(xiàng)目建立了基于Al-Ferron反應(yīng)常數(shù)K值判據(jù)法和ESI-TOF-MS鋁譜解析的混凝形態(tài)表征方法體系，闡明了無(wú)機(jī)高分子混凝劑（IPF）在不同反應(yīng)條件下的形態(tài)轉(zhuǎn)化機(jī)制，發(fā)現(xiàn)了納米Al13“靜電簇”的混凝作用機(jī)理，構(gòu)建了鋁團(tuán)簇形態(tài)混凝定量計(jì)算方法。
該項(xiàng)目基于納米羥基鋁混凝劑形態(tài)分布與轉(zhuǎn)化規(guī)律，開(kāi)發(fā)了鋁系混凝劑優(yōu)勢(shì)形態(tài)（Al13/Al30）高效分離提純技術(shù)和高Al13含量的納米混凝劑工業(yè)化生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)成果的產(chǎn)業(yè)化落地。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了高效多功能納米混凝劑系列產(chǎn)品，適用于不同水處理工藝需求。
該項(xiàng)目構(gòu)建的基于多功能混凝劑的優(yōu)化混凝-深度處理耦合水處理工藝，包括基于混凝劑形態(tài)優(yōu)化的絮體定向調(diào)控與強(qiáng)化超濾集成工藝，以及磁種誘導(dǎo)-磁分離強(qiáng)化的磁混凝工藝，可提升混凝技術(shù)在天然有機(jī)質(zhì)強(qiáng)化去除、污水深度除磷、工業(yè)廢水污染物凈化等方面處理效能。
該項(xiàng)目成果支撐國(guó)內(nèi)建立了12個(gè)高效多功能納米混凝劑的生產(chǎn)基地；所研發(fā)的產(chǎn)品與技術(shù)成功應(yīng)用于145個(gè)水處理項(xiàng)目，工程效果良好。
專家評(píng)議：
1、該項(xiàng)目開(kāi)展了納米多功能混凝劑的混凝機(jī)理和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究，主要?jiǎng)?chuàng)新成果如下：
（1）建立了混凝形態(tài)表征方法體系，闡明了無(wú)機(jī)高分子混凝劑（IPF）在不同反應(yīng)條件下的形態(tài)轉(zhuǎn)化機(jī)制，揭示了納米Al13“靜電簇”的混凝作用機(jī)理，構(gòu)建了鋁團(tuán)簇形態(tài)混凝定量計(jì)算方法。
（2）基于納米羥基鋁混凝劑形態(tài)分布與轉(zhuǎn)化規(guī)律，發(fā)明了高含量Al13納米混凝劑的工業(yè)化生產(chǎn)工藝；并根據(jù)不同水質(zhì)處理需求，開(kāi)發(fā)了高效多功能納米混凝劑系列產(chǎn)品。
（3）構(gòu)建了基于多功能混凝劑的優(yōu)化混凝-深度處理耦合工藝，實(shí)現(xiàn)了微污染水/生活污水/工業(yè)廢水中的有機(jī)污染物、磷等的高效去除。
2. 基于該成果在國(guó)內(nèi)建立了12個(gè)生產(chǎn)基地，并在28個(gè)省市145個(gè)水處理項(xiàng)目成功應(yīng)用，社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益顯著。
