Revolúcia na čistenie odpadových vôd: keď nové znečisťujúce látky vyzývajú storočné tradičné poznanie

V čističke odpadových vôd v priemyselnom parku v Jiangsu inžinieri objavili zvláštny fenomén: priemyselná odpadová voda ošetrená tradičnou technológiou a spĺňajúce štandardy vypúšťania stále spôsobili mutáciu pohlavia rýb v rieke .

Tento objav roztrhal smrteľnú ranu moderného systému čistenia odpadových vôd - teoretický rámec „degradácie makromolekuly“, ktorý sa používa pre storočie, sa stal zbytočným vzhľadom na nové znečisťujúce látky .

Vznik viac ako 3, 000 nových znečisťujúcich látok, ako sú antibiotiká, perfluórované zlúčeniny a mikroplasty, núti celý systém čistenia priemyselných odpadových vôd, aby podstúpil podvratnú rekonštrukciu .

Súčasný systém čistenia odpadových vôd je založený na teórii degradácie organických látok na konci 19. storočia ., jej hlavnou logikou je rozložiť makromolekulárnu organickú hmotu do malých molekúl hydrolýzou a okyslením a potom dosiahnuť degradáciu aeróbnou liečbou {{}}

Tento proces je účinný pre konvenčné ukazovatele, ako sú treska a BOD, ale je bezmocný proti novým znečisťujúcim látkam s menšou molekulovou hmotnosťou a stabilnejšou štruktúrou .

Testovacie údaje z petrochemickej spoločnosti ukázali, že po ošetrení tradičnými procesmi bolo zvyškové množstvo bisfenolu A v odpadovej vode stále až 12 . 6UG/l, čo je 25 -násobok prahu ekologickej bezpečnosti.

Vážnejšie, existujúci proces liečby sa môže stať „spolupáchateľom“ nových znečisťujúcich látok .

Štúdia Zhejiang University zistila, že konvenčné procesy dezinfekcie chlóru premieňajú 30% antibiotík na toxické deriváty, zatiaľ čo technológia ošetrenia membrány vedie k zvýšeniu koncentrácie nanoplastov 2-3 rády {{}}

Tento paradox riadenia odhaľuje obrovské riziká jednoduchého transplantácie tradičných technológií .

Nové znečisťujúce látky prepisujú základné pravidlá kontroly znečistenia . v porovnaní s tradičnými znečisťujúcimi látkami, majú tri rušivé charakteristiky:

V molekulárnej dimenzii je energia väzby CF perfluórovaných zlúčenín až 485 kJ/mol, čo je ďaleko presahujúca schopnosť krakovania konvenčných oxidačných procesov;

Pokiaľ ide o cestu prenosu, endokrinné disruptory môžu mať ekologické účinky pri koncentráciách NG/L a tradičné metódy detekcie majú vážne slepé škvrny;

Pokiaľ ide o mechanizmus účinku, mikroplasty sa môžu použiť ako nosiče znečisťujúcich látok na vybudovanie zložitej zloženej siete znečistenia .

Táto zmena si vyžaduje technológiu riadenia na dosiahnutie prielomov v troch dimenziách: Presnosť detekcie musí skočiť z mg/l na UG/l, štandardy liečby sa musia presunúť od celkovej kontroly k riadeniu toxicity a technické trasy sa musia presunúť od riadenia koncoviny k úplnému blokovaniu procesu .

Po prijatí kombinovanej technológie SPME-GC/MS elektronická spoločnosť úspešne zistila 12 nových plastifikátorov v odpadových vodách s limitom detekcie koncentrácie 0 . 01UG/l.

„Akčný plán na kontrolu nových znečisťujúcich látok“ uverejnených ministerstvom ekológie a životného prostredia v roku 2021 systematicky definuje štyri charakteristiky nových znečisťujúcich látok prvýkrát:

Skrytá toxicita: Chronické toxikologické účinky sa môžu vyvolať pri koncentráciách PPM

Migrácia a transformácia: Bezplatná migrácia medzi médiami vodnej pôdy

Synergistický efekt: Kombinácia viacerých znečisťujúcich látok vytvára „kokteilový efekt“

Biologická akumulácia: exponenciálne zosilnené pozdĺž potravinového reťazca

Berte elektronický priemysel ako príklad . Produkty degradácie trichlóretylénu vo výrobnej odpadovej vode sú toxickejšie ako rodič a fotokatalytické ošetrenie namiesto toho vytvára chlórované vedľajšie produkty s vyšším karcinogenity {{} {} {}} {}} {}}} {}}} {}}} {}} {}}} {}}} {}}} {}}} {}} {

Na splnenie problémov nových znečisťujúcich látok je potrebné vybudovať technickú maticu „prevencie a riadenia odstraňovania molekulárneho rozpoznávania“ .

Vo farmaceutickom parku v Zhejiangu sa inžinieri vyvinuli magnetickým molekulárnym potlačením adsorbentu s účinnosťou odstránenia 99,8% pre tetracyklínové antibiotiká;

Chemická spoločnosť v Shanghai používa UV/persulfát pokročilý oxidačný systém na zvýšenie miery mineralizácie perfluórovaných zlúčenín na viac ako 85%{. Kľúčový prielom týchto inovatívnych technológií spočíva v presnej identifikácii a zacieleným krakovaniu molekulárnej štruktúry znečisťujúcich látok .}}}

Rekonštrukcia systému riadenia vyžaduje modernizáciu kognitívnych paradigiem: od „dodržiavania emisií“ po „riadenie rizika“, od „optimalizácie jednotiek“ po „návrh systému“ a od „Liečby na konci potrubia“ po „Controls Control“.

V tejto tichej molekulárnej vojne prechádza priemyselná čistiaca voda

Keď molekulárna štruktúra nových znečisťujúcich látok spochybňuje limity tradičných technológií a keď dopyt po ekologickej bezpečnosti vylepšuje modernizáciu systému riadenia, iba porušením kognitívnych stereotypov a rekonštrukciou technickej logiky môžeme vybudovať bezpečnostnú líniu solídnej vody v novej ére {{}}

Toto nie je len technická súťaž, ale aj konečná súťaž medzi ľuďmi a znečisťujúcimi látkami týkajúcimi sa múdrosti prežitia .

1. podpora údajov

Výskum Školy životného prostredia na Tsinghua University ukazuje, že 70% priemyselných čistiarní odpadových vôd v mojej krajine má slepé škvrny pri zaobchádzaní s novými znečisťujúcimi látkami

Program EÚ Horizon 2020 investoval 230 miliónov EUR do vývoja cieľových technológií odstraňovania pre nové znečisťujúce látky

Po vykonaní zákona o chemickom hodnotení sa koncentrácia pretrvávajúcich organických látok v environmentálnych médiách znížila o 80% za desať rokov

2. Správa nových znečisťujúcich látok núti inovácie v mechanizmoch riadenia

Stanovte emisný štandardný systém založený na biologickej toxicite

Vyvíjať online technológiu monitorovania biologického včasného varovania

Vybudovať mechanizmus zodpovednosti „celoživotná sledovateľnosť emitter“

Podporujte transformáciu čističiek odpadových vôd na „environmentálne regulačné strediská toxínov“

3. Outlook

Keď boli 4, 000 mikroplastické častice/㎡ detegované na povrchu membrány MBR tlače a farbenia podniku, jasne sme si uvedomili, že priemyselná čistenie odpadových vôd sa do éry „molekulárnej vojny“ vyžaduje nielen technologické inovácie, ale aj do technickej revolúcie „z molekulárnej vojny“ - z hľadiska prieskumu “ - z hľadiska prieskumu. Kontrola rizika „Kvalita“ . iba vytvorením plnohodnotného preventívneho a riadiaceho systému od molekúl po ekosystémy “môžeme skutočne vybudovať solídnu líniu obrany pre správu nových znečisťujúcich látok .

4. volanie na akciu

Podniky by mali čo najskôr vykonávať analýzu toku materiálov výrobných procesov, regulačné orgány musia vytvoriť dynamický zoznam nových znečisťujúcich látok a vedecké výskumné inštitúcie musia prelomiť prekážku technológie selektívnej separácie . Táto bitka týkajúca sa ekologickej bezpečnosti a verejného zdravia si vyžaduje múdrosť a zodpovednosť každého účastníka.}}