中科院自主研发饮用水质安全风险末端控制系统,构筑饮用水安全屏障

时间：2022-02-21 15:28:18 浏览量：次

在寒冷的冬季，专家建议，一个成年人一天需要摄入2500毫升的水，其中1200毫升靠喝水，最好喝白开水。可是，家里自来水管流出的水是安全的么？这是人们普遍关心的社会问题。近日记者从中科院生态环境研究中心了解到，由生态环境研究中心自主研发的饮用水质安全风险末端控制技术系统，正在为我们构建一道更坚实的饮用水安全屏障。这项自主创新技术获得了国家科技进步二等奖及中科院科技成果奖。

在中科院生态环境研究中心的科研大楼内，记者参观了这套系统。首席科学家、研究中心主任曲久辉告诉记者:“我们这里的自来水可以直接饮用。”他又补充了一句:“我们的水口感很好，不信你可以尝尝”。

95％水厂仍采用传统处理工艺

饮用水源多种污染物共存

2007年7月1日，我国正式实施了新的国家《生活饮用水卫生标准》。“针对我国目前水源污染状况与工艺特点，如何从技术、管理等不同层面着手，确保我国城市饮用水达到新的国家标准，保障城市供水安全，这成为供水行业亟须解决的重大课题。”

中国科学院生态环境研究中心负责人告诉记者:“目前，我国95％的市政水厂仍采用传统的常规处理工艺，在短期内难以对所有水厂进行技术系统升级与工艺改造，饮用水源污染呈现多种污染物共存的复合污染特征，水源污染状况在短期内难以从根本上得到改善。此外，供水管网输配系统与小区二次供水过程中未能有效控制二次污染。”

这位负责人说:“我国城市供水管网源水通常有两种，一是以地表水为水源，经城市自来水厂净水工艺处理后进入管网，存在的主要水质问题是，集中净水厂现行工艺不能去除的低剂量有毒有害有机物、穿透滤床的微小生物和细微悬浮物、消毒副产物、输配管道腐蚀产物、管壁黏附生成并脱落的生物膜、输配管网系统经过多种作用过程生成的复合污染物等；二是以地下水为水源，经简单处理后进入管网，这种情况可能存在硝酸盐超标、砷污染、氟污染、氨氮污染、细微悬浮物较高、微生物污染等水质问题。”

这位负责人指出，饮用水的末端深度净化过程同样存在安全风险。居民小区、公共建筑等终端用户的饮用水供给系统是城市供水水质安全保障的最后屏障。目前在小区或公共建筑物中通常采用的“纯净水”处理工艺方法，难以有效保障饮用水质安全。如普遍采用的臭氧化技术在很多水质条件下不能将其中的有机物彻底矿化，反而可能生成具有更高综合毒性的中间产物。尤其当管网源水中存在溴离子时，采用现行的许多消毒方法与工艺条件进行处理，往往可能生成浓度较高的具有强致癌性的溴酸盐等消毒副产物。

他还说:即使是高质量的水，经过输送——滞留——循环过程，仍可能产生二次污染。现行末端供水系统缺乏系统的水质污染控制、水质保持系统。他认为:目前市场上常见的饮用水末端控制技术存在的问题是:完全依赖产水率低的反渗透膜，水资源浪费严重(大约有30～40％的水作为浓水被排出)，且处理成本高；第二，普遍采用的臭氧消毒技术及其工艺具有很高的溴酸盐生成风险；第三，由于缺乏系统、有效的预处理手段，反渗透进水中的污染物对膜分离系统的污染严重，膜组件使用寿命较短；第四，由于不同管网源水水质差异很大，所含微量污染物成分复杂，净化机理与方法不同，对应的净化技术类型不同，难以采用一套技术系统解决。

采用催化氧化技术

将水中有毒有害物质彻底矿化

“正是清楚地认识到了常规技术存在的问题，我们的技术与国内外同类技术相比有很多优势。”这位负责人自信地说。“首先是成本。我们这套净化系统的建设投资成本仅为现行方法的1/3，制水运行成本仅为现行方法的1/5。其次是净化后的水质。采用催化氧化技术，可将水中低剂量持久性有机物、内分泌干扰物、消毒副产物等有毒有害物质彻底矿化，不产生二次污染。实现安全消毒，不仅可高效杀菌去除微生物，而且可同时去除水中的有机物。在进行安全净化的同时，可保留或提高微量元素，提高饮用水的健康功能。这个技术净化后的水的口感不比瓶装纯净水差。”

他还介绍说，这项技术将生物测试引入饮用水的安全评价，在传统水质指标基础上构建新的评价指标，形成一套小区水质评估体系。另外，末端处理技术可以与水质安全预警系统一道构成饮用水末端供水系统，从根本上控制饮用水质安全风险。

据他介绍，这个项目开发了可支撑优质饮用水深度净化的关键新技术；利用微界面过程、电化学及膜分离等技术原理，开发高效多元金属氧化物吸附剂；提高系统产水率；在水循环系统中导入微污染水的处理单元，从而保证管网能够始终提供新鲜优质的饮用水；将多项先进技术进行综合集成，形成饮用水质风险末端控制的技术系统与成套设备，与相关水处理科技企业进行密切合作，进行应用示范与市场开拓，实现项目成果的产业化，带动企业科技进步和产业发展。

据悉，目前这项技术已经在奥运村直饮水技术系统与成套设备应用示范中接受检验。

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