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【深度热点】双重打击激素污染的饮用水

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2018-05-15 09:48
来源:实验与分析
Tu-Mai Pham-Huu
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  在体内它们负责许多过程,但在饮用水中荷尔蒙无关紧要,即使微小的残留浓度也会危害我们的健康。过滤掉水中的激素是非常简单的。采用新技术,卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的研究人员正在对其进行处理。

  为什么不应该在厕所里处置旧药有几个原因。其中之一是来自这些制剂的激素进入废水。尽管浓度非常低,但与其他来源(如尿液)一起,它们足以防止人体产生不必要的生物学效应。用今天的技术,污水处理厂的激素几乎或根本不会从饮用水中除去。

  “用微污染物污染城市饮用水可能成为保护我们的健康和环境的最大挑战之一,”KIT功能接口研究所Membrane Technology的AndreaSchäfer教授说。与她的团队一起,她进行了关于消除性激素雌酮,雌二醇,黄体酮和睾酮的研究。它们在处理过的废水排放到一升水中的比例约为100毫微克。“这就像在干草堆里寻找针,”Schäfer说。“然而这些激素在这种浓度下是有效的”。激素分子的低浓度和大小不仅使它们难以通过分析方法进行检测,而且最重要的是消除它们。

  过滤系统中的两种策略

  膜技术开发的新工艺在一个应用中结合了两种工艺的优点:活性炭上的微污染物的吸附和通过半渗透膜的污染物颗粒的超滤。在一个综合系统中,废水首先通过聚合物膜“推送”,过滤出微生物和较大的污染物。背后是一层特殊的活性炭,最初是为空气过滤器开发的。

  活性炭表面不仅对激素有特殊的亲和力,而且还吸引和保存激素。它还具有允许大量的水流过并结合许多分子的能力。与反渗透等替代方法相比,所有这些都需要更少的能源。

  高达十倍的低负载

  “活性炭和聚合物膜的具体结构是防水剂,允许由于碳粒子的比表面积大使用高水流量和它的工作速度快,节能,”牧羊犬概括的优点。吸附层在2毫米左右非常薄,但为研究人员提供了在实际范围内消除激素分子的观点。

  实验室测试表明,60%的荷尔蒙污染物可以通过这一过程消除,其中9升的水含量和38平方厘米的非常小的膜面积。根据吸附层的厚度,这个值可以增加到90%。

  准备好做大工作?

  “我们相信,我们已经开发出我们在消除从水中激素污染物微量的走了一大步向前迈进了一有前途的技术,”利玛窦塔利亚维尼在牧羊集团的博士生和当前出版物的合着者说。

  复合膜具有柔韧性,可用于不同的模块。这使其适用于大型工业设备以及小规模应用直至家用水龙头。所用材料已获批准的事实有助于将新程序转用于实践。第一个工业项目已在规划中。

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