混凝法去除水体中特征污染物的新方法及其机理研究

保障饮用水安全，是社会关注的热点。邻苯二甲酸酯类(PAEs)是重要的环境激素类物质，具有一定的特征性和代表性。随着塑料制品的使用，PAEs不断进入环境。而且近年测定表明：类似PAEs的低含量可溶性小分子有机污染物对水环境的污染亦日益严重，水厂水源水普遍受到此类物质污染。在水处理方法中，混凝法是最重要的方法之一。混凝剂是混凝法的关键。现行的混凝法通常只能用于去除原水中的颗粒物质，对低含量可溶性小分子有机污染物的去除无效或效果不好，在混凝处理中若能有效去除此类污染物，意义重要。因此，特提出开展本研究项目。研究可有效去除此类污染物的新型混凝剂；探索用混凝法有效去除此类物质的新方法；探索相关机理，揭示混凝剂结构形态、被处理有机物结构形态与混凝效果之间的作用本质，丰富和发展混凝理论；获得在饮用水处理领域具有潜在用途的新材料、新方法、新理论。本项目研究，既涉及学科前沿，也结合饮用水安全战略需求。

项目按预期计划进行，完成了预定的试验研究并进行了相关理论分析。主要研究了利用率高，处理效果好，有利于去除水中一些特征污染物的新型复合混凝剂；探索了水处理中传统混凝法不能有效去除水体中可溶性低含量小分子有机污染物的新途径；研究探索了新型复合混凝剂去除特征污染物的相关机理。项目有针对性的合成了高性能的聚二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物（PDA），并对得到的产物进行了表征，将制得的PDA产物应用于处理水体中PAEs类物质等。项目还制备出新型复合铁铝混凝剂，并研究用这种复合混凝剂去除水体中一些有机污染物。项目还探索了相关机理，研究了混凝剂结构形态、被处理有机物结构形态与混凝效果之间的关系。项目研究，既涉及学科前沿，也结合水环境安全战略需求。在完成预定的研究任务的同时，研究内容还有所扩充和延展。在项目资助下，已在学术期刊上发表了标注有国家自然科学基金本项目编号的研究论文29篇(其中: 国外英文SCI论文12篇，国内SCI论文3篇，国外英文EI论文2篇，国内EI论文5篇，国内CSCD核心期刊7篇)，另有一些论文正在撰写或审稿中。获授权发明专利5项，另已申请并公开发明专利3项。项目研究期间资助或部分资助了5位博士研究生完成学位论文，11位硕士生完成学位论文。有成效地开展了国内外学术交流与合作。为了推动和引导学科和行业进步，项目组在基金的部分支持下开展了一些水处理剂的标准化工作。项目负责人作为起草人之一，起草了国家标准和行业标准各两项，为行业和学科发展做了一些基础性的有益工作，有利于推动和引导学科和行业的进步。项目的部分研究成果作为部分申报内容获重庆市2013年度技术发明2等奖。获奖名称：系列新型高效低耗水处理剂关键技术及其应用。发表于国际著名期刊《DESALINATION 》的科研论文“Preparation of a composite coagulant: Polymeric aluminum ferric sulfate (PAFS) for wastewater treatment”, 获得国际埃尼奖科学秘书处候选提名，该奖项被国际能源与环境界誉为最负盛名的非官方诺贝尔奖，是能源与环境研究领域最权威的奖项之一。项目负责人指导的博士研究生获2011年度教育部“博士研究生学术新人奖” 。总体来说，超额完成了预期研究任务。