水是新污染物的主要载体,超过90%的新污染物会通过多源点或非点源方式进入自然水体。如何高效地去除水中的新污染物?
国家新污染物治理专家委员会副主任侯立安近日在接受记者专访时表示,应加强技术攻坚,充分释放新型膜技术在新污染物治理领域的潜力,大力推动水中新污染物去除技术的工程化应用。
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常规水处理工艺面对
新污染物时“力不从心”
中国环境报:我国新污染物水处理技术发展现状如何?新污染物水处理存在哪些技术难点?
侯立安:新污染物易以水为媒介,通过食物链富集,造成严重的生态环境健康风险。研究指出,目前河湖水检出抗生素、微塑料、内分泌干扰物等新污染物的浓度多处于纳克每升(ng/L)的较低水平,常规水处理工艺尚难完全满足对新污染物的处理需要。
目前新污染物的水处理工艺,尤其是综合性的去除技术工程应用较为匮乏。多数去除技术还停留在试验研究阶段,未达到中试和实际运行规模,技术经济的可行性有待充分验证,真正能在实际中起到示范作用的应用工程少之又少。
在污水处理领域,由于缺乏相关标准限制和专门管控,大量含有新污染物的污水涌入城市污水处理厂,使其成为新污染物重要的源头。但污水处理厂的常规工艺难以高效去除低浓度新污染物,亟待开发高效、绿色、低碳的新型处理技术。
在饮用水处理领域,我国历经三代净水工艺革新:第一代“混凝—沉淀—过滤—消毒”四步法有效去除细菌,保障传统生物安全性;第二代增加预处理及臭氧+活性工艺,有效去除TOC等,确保化学安全性;第三代引入超滤技术,去除病毒等,强化新生物安全性。但即便如此,这些技术在彻底去除新污染物方面,仍面临巨大挑战。
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突破技术堵点
释放新型膜技术治水潜力
中国环境报:您认为新污染物水处理的有效方法是什么?
侯立安:新型膜技术凭借“从膜制备、膜法水处理技术应用、膜浓缩液处理到废弃膜处置”的全过程绿色低碳优势,成为新污染物在水处理领域的“潜力股”。
然而,这一技术要真正发挥作用,仍需跨越诸多阻碍。首先,行业内对新型膜的概念尚未达成统一认知,其分离机制、膜组件的修复与再生技术体系也有待完善;其次,部分特殊膜材料原料依赖进口,严重制约了规模化生产进程;此外,针对多种新污染物协同去除的新型膜材料研发仍处于起步阶段,这些问题成为新型膜技术发展的“绊脚石”。
中国环境报:您认为如何解决新型膜技术发展中的难点、堵点?
侯立安:在顶层设计层面,应建立新污染物环境健康风险评估体系,完善相关政策、标准、法规。制定饮用水水源地新污染物清单,全面开展新污染物环境健康风险评估,研究新污染物迁移转化规律,结合多模型联动和耦合方法,建立多污染物复合的环境健康风险评估体系。
在膜基础理论方面,应强化新型膜与新污染物相关理论研究,加快新型膜技术强制标准制定,深入研究新型膜的成膜机理及去除机理,进一步指导新型膜在新污染物去除中的应用。比如,研究新型膜技术对微塑料和持久性有机污染物分离机理之间的差异。
在膜材料研发方面,应加快新型膜材料研发,开发材料用料少、选择性高、透过性好、耐污染性强的新型膜材料,增强膜的抗污染能力。可以研发基于纳米材料、新膜、吸附/高级氧化耦合等新材料、新装备、新工艺的新污染物高效去除技术,实现水处理系统中新污染物的精准控制与矿物质的保留。借助人工智能建立膜材料性能预测模型,快速筛选出性能优异的新型膜材料,缩短研发周期。
对于退役膜组件,建议开发清洁修复技术,实现对膜表面破损区域的靶向修复。水处理量越大,膜组件越多,其中一个组件一旦损坏,就会影响水处理的指标。要迅速发现问题,快速对其修复,甚至实现处理不停运,恢复退役膜组件性能。
中国环境报:您认为新型膜技术未来的发展方向是什么?
侯立安:面向未来,可以基于大数据的综合利用和全膜法组合工艺技术的突破,开发建设前瞻性的“智慧水厂”,提升新污染物去除效率和健康保障水平,从而实现水厂工艺灵活化、管理智能化、水质多级化等目标,成为真正与社会融合、互利共生的城市基础设施,实现安全和减排的双重目标。
来源:中国环境报