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石墨烯光催化網技術如何提升水體自凈能力?

鉅大LARGE  |  點擊量:1600次  |  2018年07月23日  

邵育敏在浙江省紹興市上虞區蓋北鎮新河村生活了近40年,新河村內河最近發生了很大的變化。“以前河里什么生物都沒有,現在開始有小魚,傍晚還能聽到蛙叫,最主要的是沒有了臭味,河岸旁的露天健身器械也能用了。”邵育敏說。

這得益于新河村開展的石墨烯光催化網技術治理試點工作。

在日前舉辦的第十五屆中國國際環保展覽會(CIEPEC2017)上,同期舉辦了“2017環保產業創新發展大會”,設置了20個平行分論壇,主題涵蓋了黑臭水體治理、揮發性有機物污染防治、環保產業投融資等熱點領域。

專家指出,目前城市黑臭水體治理主要是運用傳統技術,如納污截管、面源控制、清淤疏浚、人工增氧、清水補給等,不僅耗費大量財力和人力,還難以根治黑臭水體。

記者此前在江蘇省江陰市利港南段河調研時發現,采用江陰嘉潤石墨烯光催化有限公司(以下簡稱“江陰嘉潤”)研發的石墨烯光催化網技術治理后,水體顏色有明顯變化,水體中的溶解氧含量從治理前的0.3mg/L上升至13.5mg/L,氨氮從治理前的2.6mg/L下降至0.44mg/L,總磷從治理前的0.52mg/L下降至0.1mg/L。

研究表明,當溶解氧降低到2.0mg/L時,水體將處于缺氧狀態;當溶解氧為3mg/L~5mg/L時,水體中有機污染物和氨氮含量一般會超過地表水Ⅴ類標準,呈現有色有味狀態,但有水生生物存在;當溶解氧大于6mg/L時,水體處于有氧狀態,有機物降解和氨氧化速率顯著增加,水體開始具有自凈能力。

這正是石墨烯光催化網技術的獨特之處。通過鋪設石墨烯光催化網來降解水體污染物質,增加水體溶解氧含量,在保留河道底泥(土著生物種子源)的基礎上逐步恢復水體直至底泥的生態環境,重建水體生態系統,恢復其自凈能力。

中國科技開發院江蘇分院副院長馮冠華表示,石墨烯光催化網技術適用于城市黑臭水體的治理,可對水體中有毒有機物進行分解、除臭,增加水體含氧量,與其他治理技術兼容性強,而且材料綠色環保,可循環使用。

據了解,這一技術已于2016年12月通過了中國環境科學學會組織的環保科技成果鑒定,并在江蘇、浙江、上海、山東等地開展了50多個試點項目,新河村內河治理就試點項目之一。

當了25年村長的王定堯告訴記者,受各種因素影響,新河村內河已經黑臭了十多年,也試過各種治理技術,但效果不佳,周邊居民對此怨聲載道,有關部門已經把這條河列入重點督辦項目之一。

據了解,新河村內河總長220米,河道面寬5~6米,局部寬約15米,總水域面積約1135平方米,治理前水體的溶解氧含量僅為1.1mg/L。

“2017年5月12日,江陰嘉潤在這里布網(石墨烯光催化網)后,大約二十五六天,水體透明度高了,臭味幾乎沒有了。”王定堯說。

然而,和其他試點項目相比,石頭硬底、硬質坡岸、水體pH及鹽度高、流沙土質等“先天因素”決定了新河村內河治理難度將會更大。

江陰嘉潤副總經理譚成鋼告訴記者,他們在治理上采取“一河一策”,根據不同的黑臭水體,采取不同的系統解決方案。

以新河村內河為例,考慮到其先天不足,他們分4步治理:先消除黑臭,提高水體透明度;再通過陽光自然照射,提高水體溶解氧含量;然后從其他干凈的自然河道引入復合微生物,提高水體生物多樣性;最后種植挺水植物,提高水體自凈能力,全面恢復水體生態,讓“死水”變“活水”。

“通過這一階段的示范,石墨烯光催化網體現了一個非常好的適應能力,適應不同特點的河道。下一步,我們將積極與當地環保部門通力合作,擴大石墨烯光催化網技術在治水領域的應用,為黑臭水體治理貢獻一份力量。”譚成鋼表示。

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