2018年10月30日 每周二、四、五出版
教育导报 《教育导报》邮发代号61-30
《教育导报·家教周刊》邮发代号61-141
国内刊号CN51-0052
2018年第94期(总第3231期) 导报一版
F1 本版新闻
F2 版面目录
十分钟,大学生将污水变废为宝
《教育导报》2018年第94期(总第3231期) 导报一版

“我们的技术处理一吨印染污水的成本约为5元,传统技术约为17元,而且我们处理后的水质可达到1级排放 A标准。”西南石油大学石油与天然气工程学院2017级博士生石晛说的就是他们研发的“活性氧(Reac-O2)污水处理剂”。凭借这项技术,石晛和其团队在第三届中国“互联网+”大学生创新创业大赛全国总决赛中斩获银奖。

一次偶然结缘污水净化

与污水的“结缘”是一次偶然,这要从石晛的一次现场实习说起。

有一次打井施工,石晛看到一只鸟喝了一口污水储存池的水就死掉了,“当时突然心里一震。”石晛觉得,虽然油田要增产,但是不该以牺牲环境为代价,如果能研发出一种高效净水的处理剂,一定是十分有意义的事情。

于是石晛一头扎进了污水净化处理的研究中。在第三届中国“互联网+”大学生创新创业大赛开始报名时,石晛把实验室参与研发的同学拉到一起组队参赛。

据石晛介绍,目前大多污水治理采用的方法是物化法、生化法等,基本属于末端治理,即先污染后治理。从处理效果来看,不但无法解决环境污染问题,而且成本较高,甚至可能造成二次污染,导致环境进一步恶化。

能否利用某些新兴技术来优化传统污水处理工艺,既能降低处理成本,又能提高净化能力?石晛团队迈上了探索之路。

交叉学科开启大门

交叉学科给石晛开启了新的大门。在一次阅读中,他发现了光催化这种新兴技术。团队的研究找到了突破口。

光催化剂在紫外光的辐照下发生光反应,进而与污水中的有机污染物发生反应,达到净化污水的目的。但是不能响应可见光让处理成本大大提高,阻碍了它的大规模工业化应用。“有没有一种可以响应可见光的催化剂?”石晛自问。

为了找到能响应可见光的催化剂,石晛带着团队成员没日没夜地查文献、找资料、做实验。“那段时间整天泡在实验室,不断尝试、失败、自我否定……”团队成员陈杰说。

功夫不负有心人,经过不断的实验,他们找到了一种新兴的响应可见光催化剂——铋基光催化剂。

因为之前没有多少人研究,可参考的文献又少,团队只能反复试验。他们通过使用不同的溶剂、控制反应温度和反应时间等,逐一测试、排查,慢慢探索合成样品,探究在什么条件下催化剂的光利用率最大、效果最好,分析优势,发现弊端,并逐一攻克。

就这样,历时四个多月,经过数千次的实验、对比,石晛带领团队终于合成出了一种光利用率高、性能稳定、成本低的催化剂: Reac-O2污水处理剂。

“我们将传统技术针对有机污染物的十多项处理程序简化为两道工序,普通处理剂需要经过一个小时完成净化的污水,使用Reac-O2污水处理剂半小时内就能完成净化,且其作用远远高于普通处理剂。”石晛说,一般的污水最快10分钟就能完成净化处理。

如今,这项技术已经走出了实验室,走向了市场。项目先后与成都两家公司达成总计2500万元的合作意向,并逐步打开印染污水和油田污水的市场。“预计在2年内打开全国生活、工业污水处理市场。”石晛说。(李阳)