四川大学建筑与环境学院赖波教授受邀在第13期“水科学技术前沿沙龙(Water Insight)”作了题为《化工废水高级氧化处理技术原理与装备》的报告。
中国是世界最大的化学品生产国和消费国,化工废水生产量巨大,并且有机物组分复杂,是水环境中新污染物的主要来源。复杂组分难降解有机物的高效氧化是解决化工废水处理难题的关键。然而,目前工程应用的高级氧化技术(如臭氧氧化、芬顿氧化等)尚存在催化过程混合活性氧物种(ROS)调控难、活性点位持续催化能力弱、界面复杂组分传质效率低等瓶颈,难以进一步节能降耗。
针对上述问题,赖波教授及其团队从基础科学机制到工艺技术装备开展了全面、深入的研究。在基础科学问题方面,探明了ROS与污染物分子结构的相互作用机制,通过定向调控ROS组合实现了污染物的精确氧化还原;提出了Fe(II)/ Fe(III) 持续循环的新策略,开发了外加电子供体、近游离态Fe(III)、中间产物自加速、零价铁持续供电子等芬顿技术强化新方法。在工艺技术装备方面,制备了兼具厘米级材料成本优势和纳米级材料性能优势的微米级材料,研制了配套的重质颗粒强化传质装备,进一步开发了三级梯度氧化工艺。上述成果成功应用于起爆炸药生产废水、化工中间体生产废水等处理工程,同步实现了流程缩短、铁泥减量、能耗降低和成本节约。
最后,赖波教授指出,高级氧化技术应从原理、材料、装备、工艺等四个维度持续推进创新,最终实现降耗增效。该四个维度的挑战分别在于活性氧定向调控、功能材料微米化、强化界面传质以及工艺过程调控。
赖波教授作主讲报告
哈尔滨工业大学环境学院张静教授就高级氧化成本控制、特定废水复杂组分屏蔽效应等问题与赖波教授展开交流,认为反应程度调控与中间产物控制是保障ROS选择性的重要思路。上海交通大学环境科学与工程学院么艳彩副教授就高级氧化技术碳排放问题与赖波教授展开讨论,提出了在中间环节引入资源回收过程的新思路。赖波教授从氯离子影响、矿化聚合结合、无机氮控制和学科交叉等方面,一一回答了老师同学的问题。
张静教授和么艳彩副教授参与研讨
2024年10月12日上午,第13期“水科学技术前沿沙龙(Water Insight)”以线上形式成功举办。Water Insight由《Water Cycle》国际期刊、中国环境科学学会水处理与回用专业委员会、清华大学环境学院、环境前沿技术北京实验室主办。
出席此次沙龙的专家有专业委员会主任、清华大学秀钟书院院长胡洪营教授、专业委员会副主任、中山大学环境科学与工程学院刘广立教授、四川大学建筑与环境学院赖波教授、南京理工大学化学与化工学院院长沈锦优教授、哈尔滨工业大学环境学院张静教授、上海交通大学环境科学与工程学院么艳彩副教授等。沙龙在学术会议平台直播,来自全球各地的环境领域专家、学者、研究生等7000余人次参加。
沈锦优教授主持沙龙
刘广立教授致辞
沙龙由沈锦优教授主持,刘广立教授为沙龙致辞,赖波教授作《化工废水高级氧化处理技术原理与装备》主讲报告,张静教授和么艳彩副教授作特邀讨论嘉宾。
沙龙的联合主办单位为四川大学建筑与环境学院、南京理工大学化学与化工学院、哈尔滨工业大学环境学院、上海交通大学环境科学与工程学院、清华大学深圳国际研究生院、深圳市生态修复与固碳增汇重点实验室、中国人民大学环境学院、北美环境工程与科学华人教授协会(CAPEES)、欧洲环境-生态与可持续发展华人学会(CESEES)等。