新污染物治理与装备技术研发

针对新污染物环境浓度低、难降解等特点,利用实验室在环境化学、生物技术、功能材料等方向上的学科交叉优势开展新污染物的高级氧化技术治理研究。根据不同类型新污染物的特点,有针对性地选择电化学氧化法、光催化氧化法、Fenton法、臭氧氧化法、生物降解法中的一种或几种技术联用,分析新技术的降解效率和稳定性,研究新污染物降解的途径和催化机理及其动力学规律,为开发高效、稳定、经济和无二次污染的新污染物控制技术提供支持。聚焦医药、化工、畜禽养殖、城镇污水处理等重点行业企业,九大高原湖泊等重点区域、重点流域和饮用水水源地,开展新污染物减排和环境治理试点工程,形成一批新污染物减排和治理示范技术。基于现有城镇污水净化与回用技术,选取污水处理厂广泛检测到的三类典型新污染物(类固醇雌激素、抗生素、全氟化合物)为研究对象,拟深入开展:

1)电化学强化生化工艺去除新污染物研究

重点考察电化学耦合微生物技术对新污染物去除效果、电化学对微生物活性及群落结构的影响机制、导电填料对耦合体系电子传递过程的影响以及新污染物在耦合体系中的转化途径与机制;

2)新型功能纳米材料对污水出水中新污染物去除机制研究

主要探究高效降解新污染物的纳米催化剂和靶向碳基吸附剂的制备,明确催化剂/吸附剂结构特性与新污染物降解效能之间的构效关系,特别是催化氧化途径、臭氧作用方式、催化臭氧氧化过程中气、液、固界面相互作用及三相微观变化特征、吸附作用方式与新污染物宏观去除效能之间的关系;

3)光电催化-高级氧化协同体系深度去除污水回用过程中新污染物的技术研究

重点研发稳定高效的新型限域通道光电极材料,建立结构-性能关系并厘清光电催化电极催化活性位点、活性物种生成和新污染物降解之间的关系;并构建限域光电催化-高级氧化协同体系,开发具有高效连续处理能力的光电降解工艺技术,并研制去除回用水新污染物的小型光电催化示范设备。基于以上技术研究成果,构建适用于城镇污水净化及回用系统的高效、低成本的新污染物去除技术体系,为完善新污染物治理体系提供理论支撑和技术储备。