新方法破解水处理二次污染难题
发布时间：2026-04-20
信息来源：科技日报
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发布时间：2026-04-20
信息来源：科技日报
记者4月15日从安徽师范大学获悉，该校教授熊宇杰团队联合中国工程院院士、中国科学技术大学教授俞汉青团队，研发出一种无二次污染、可扩展的流通式电化学水处理器件，成功破解了传统水处理技术难以规模化应用且易产生二次污染的行业难题。相关研究成果日前发表于《自然·可持续发展》。
水体中的持久性有机污染物已成为生态环境和人类健康的潜在威胁。持久性有机污染物难以自然降解，能在环境中存留数十年甚至更久。药物、个人护理品以及内分泌干扰物等持久性有机污染物广泛存在于自然水环境中，即便浓度极低也会带来高风险。而传统水处理技术却面临规模化难、易产生二次污染等现实问题。例如，传统电化学高级氧化技术需在水中添加支持电解质，且仅利用半电池反应，加上有效反应面积小，难以实现实际工程应用。
针对这一痛点，研究团队创新构建了膜电极组件水处理系统。该系统无需外加支持电解质，却能大幅提升污染物降解效率并降低能耗，从源头上避免了外加电解质产生的二次污染。在核心电极材料设计上，团队也兼顾了低成本与高性能，器件连续稳定运行时长突破5000小时。
值得一提的是，该器件具备较大的工程应用潜力。通过并联或串联堆叠的模块化设计，该器件可灵活调控水处理量和矿化深度，实现处理能力线性提升。团队研制的100平方厘米大尺寸反应器件，在医院废水处理中，对三氯生和戊二醛的去除率分别超90%和80%，并可稳定运行150小时以上。
该器件还可与太阳能结合，实现户外无泵驱动水处理，为分散式水处理场景提供新方案。生命周期技术经济分析表明，该工艺每吨水处理运营成本仅2.32美元，且随着处理规模扩大，单位成本有望进一步降低。
业内专家认为，这种兼具高效率、低能耗与可扩展性的电化学水处理新范式，突破了传统技术对电解质的依赖，在分布式水处理、偏远地区供水、环境修复等领域具有广阔应用前景，为实现绿色低碳水处理提供了关键技术支撑。
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