纳米技术运用水处理 废水变宝依赖“纳米小球”
- 2012/12/10 10:11:413761
上世纪90年代，潘教授刚刚本科毕业的时候，经常和气味刺鼻的工业废水打交道。“当时对工业环保的追求仅仅是达标排放，”潘教授说，但事实上无色的水可能依然有毒。所以现在更讲究污水深度处理。比如以往国家对工业废水中重金属铬的数量，要求达到0.5个单位就能排放，可是现在只有减少到0.05个单位才能排放。这也意味着，还要对废水继续“排毒”。
一颗细沙粒大小的小球，内部却被精妙的框架结构分割成一套套小房间，里面精心排列着极其细小的纳米物质，当无数这样的小球聚集在过滤装置中，生活用水和工业废水中的有毒有害物质，转眼就被吸附分离出来，水质净化结果可以远远超过国家现行标准。36岁的南京大学环境工程系主任潘丙才和他的团队，研发的环境纳米控制及废水深度处理技术，他本人也因此入选今年的“江苏省青年科技之星”。
想要继续“排毒”可并不容易，“比如废水中的重金属、氮和磷，还有生活用水中的砷和氟，有潜在毒性，但因为含量比较低，传统的过滤分解材料几乎无计可施。”2005年，潘教授开始把目光转向了新的纳米材料。说着，潘丙才拿出了一些褐色的小球粒给记者看，这些“其貌不扬”的小球粒到底有什么过人之处呢？潘教授介绍说，如果把无数的这种特殊小球放进水处理设备的过滤筒中，就形成了特殊的过滤层。这种过滤层和常见的过滤层不同，水流会快速地通过，不会淤积堵住，而转眼间水中的有毒有害的重金属和化学物质，就被小球内的纳米物质捕捉分离出来。潘教授说，处理不同的污水，可以用不同功能的小球。过滤后的水质，都能达到甚至远远超过现行的国家环保标准。不光如此，使用过的小球还可以抽出来，经过处理，把里面的重金属或者化学物质统一采集出来。比如从无数吨废水中过滤出的微量的铜，后居然能从小球里分离集中成一个小铜块。处理过的小球还可以重新使用。“就好比把海绵里的水挤干后，还可以重新利用。”
对这种纳米小球的研发，还在不断地改进升级技术。而这种技术当年几乎是和美国同步开始研究，现在已经获得了11项中国国家，还有7项，在世界上。从2008年开始，潘教授的团队已经开始能批量生产这种小球，并用于对水的深度处理。不仅仅是工业废水，还有居民生活用水。前几年，受到山西某地政府的邀请，潘丙才和同事们用纳米小球过滤当地地下水中的砷。他回忆说，当地地下水中砷的含量是400微克/升，而国家生活用水的标准是不到10微克/升，所以足足超标40倍，很多居民都有手脚皮肤溃烂等砷中毒症状。当地曾试用过很多环保材料除砷，但后只有这种纳米小球真正发挥了作用，让居民用上了干净安全的水。