「光触媒技术」科技助力水处理实现绿色化

今天，山东创新网分享「光触媒技术」科技助力水处理实现绿色化。

光触媒技术被称为极具潜力的“黄金产业”，在空气净化、杀菌消毒等领域已经广泛应用。但是由于触媒颗粒细微、易于团聚、不易沉降、难以回收等特点使该技术在水净化领域的应用一直没能实现产业化。日前，潍坊一家企业却突破了这一难题，成为全球首个实现光触媒技术在净水领域产业化应用的企业。
“该技术能够消除水中绝大多数有机污染物。”山东默锐环境产业股份有限公司（以下简称默锐环境）负责人介绍，光触媒水处理技术是一种新型的绿色水处理技术，与膜处理技术和以活性炭为代表的吸附技术相比，光触媒水处理技术不是对污染物的简单分离或转移，而是催化剂（触媒）会在光源的照射下产生强氧化因子，能彻底将有机污染物降解为水、二氧化碳等无毒无害的小分子无机物。
该负责人说，该技术不仅成本低，操作简单，更可贵的是，在深度净化和高效杀菌消毒的同时，不会造成水的纯化和二次污染，从而有力地保障饮用水的安全，并缓解环境的承载压力。正是基于绿色环保的特殊优势，近年来，光触媒技术在水净化领域引起了广泛重视，被国内外学者认为是最有前途的水处理新技术之一。
然而，采访中，记者得知，如此具有广泛应用前景的新型技术却在水处理领域难以得到推广。
“这主要是由于粉末状的催化剂颗粒细微，易于团聚，不易沉降，难以回收，活性成分损失大，不利于再生和再利用，给实际应用带来了一定困难。”默锐环境负责人说，要解决这个问题，也不是全无办法。负载型光触媒是有效的选择，不仅可以解决催化剂分离回收的难题，也可以克服悬浮相催化剂稳定性差和容易中毒的缺点，是应用活性组分和载体的各种功能组合来设计催化反应器的理想途径。但问题在于，光触媒负载之后牢固度不高造成的催化剂脱落以及催化剂表面积减少等因素，又会使净化效率大大降低，增加成本。这样一来，如何保证高牢固度的同时获得更高的催化效率就成了光触媒技术在水处理领域实现产业化推广应用的世界性难题。
为攻克这一难关，2013年6月，默锐环境投资600多万元购置设备仪器，与中科院化学所院士赵进才联合共建了光催化水处理工程技术研究中心，合作开发光催化水处理技术。2014年5月，建成500平方米的中试实验室，开始技术、设备和工艺的研发。经过近一年的努力，2015年3月，催化剂负载技术的研发取得了重大进展，突破了光触媒固载的行业难题，默锐环境成功开发出了光触媒净水模块。2016年5月，该成果在内蒙古地区实现了示范应用，默锐环境也因此成为全球首家实现光触媒技术在净水领域产业化应用的企业。据介绍，该项目已申请发明专利4项，实用新型专利5项。
技术的成功开发也是基于研发的高投入。据介绍，默锐环境每年研发投入都在5%左右。
基于高效固载型光触媒技术，默锐环境配套开发了光触媒水净化装置及其配套工艺，产品已经推向市场。据介绍，该净水设备既有应用于工厂化污水处理、城市二次供水的大型装置，也有适合家庭用的终端装置。其中，两款主要产品分散式和集中式饮水净化装置每天的水处理规模能达300L/天、100吨/天。
“产品既能用于全国各地饮水污染地区，解决饮用水中微量农药残留、抗生素及其他有机物污染问题，也能消除饮用水中的消毒副产物，为我国饮用水安全提供强有力的技术保障。”默锐环境负责人说，产品已实现规模化生产，目前已在山东、北京、内蒙古等多地进行了1600多套分散式及50套集中式饮水净化装置的应用。“工欲善其事，必先利其器。改善环境，优化生态，科技创新是关键。用科技手段改善、优化生态环境是我们一直在做的事情。”
近年来，随着科技创新力度的不断加大，我省的环境保护已经从最初的事后治理逐渐走向源头杜绝，不仅政府对环境保护越来越重视，企业也逐渐将环保提升为生存发展的“头等要事”，绿色发展成为产业转型升级、新旧动能转换中的新亮点。（记者 秦昊 刘梅梅）