今年2月20日在江蘇鹽城發(fā)生的水污染事件，就是因?yàn)楸辉u(píng)為鹽城市“十大標(biāo)兵企業(yè)”的標(biāo)新化工有限公司偷排30噸含酚鉀鹽廢水，導(dǎo)致20萬(wàn)居民飲用水污染，給人民生活和環(huán)境造成危害。

■專家解讀

解讀人：李來(lái)風(fēng)（中科院理化所研究員、博導(dǎo)）

關(guān)鍵點(diǎn)：穿脫“西服”的“磁種子”

李來(lái)風(fēng)：工業(yè)廢水主要來(lái)自化工廠、制藥廠、造紙廠、紡織廠、發(fā)酵工業(yè)、醫(yī)院、重金屬工業(yè)等，其中以醫(yī)藥、化工和造紙行業(yè)的廢水排放量最大。污水里的污染物無(wú)外乎無(wú)機(jī)、有機(jī)酸堿鹽離子，或者高分子有機(jī)物。值得注意的是，這些污染物本身并沒(méi)有磁性，磁鐵是無(wú)法吸出無(wú)磁性的東西。

這個(gè)時(shí)候就需要用到“磁種子”，就是帶有磁性的鐵磁顆粒。讓污染物吸附在“磁種子”上，然后被磁鐵吸出，就達(dá)到了凈化廢水的效果。最簡(jiǎn)單的“磁種子”，就是四氧化三鐵。

然而，“磁種子”進(jìn)到污水里去，怎樣去吸附有機(jī)的東西？吸不住怎么辦？

日本人想到了一個(gè)辦法———加入絮凝劑。絮凝的污染物與“磁種子”包裹在一塊，通過(guò)磁場(chǎng)帶出?？墒切跄齽┍旧砭褪墙j(luò)合物，還是會(huì)造成二次污染。

我們想到，在“磁種子”表面上聚合一層有機(jī)物，形成各種表面官能團(tuán)，這些活性基團(tuán)與污染物鏈接，然后再把“西服”（即吸附，由于李來(lái)風(fēng)多少帶些口音，筆者乍聽(tīng)成了“西服”）脫掉，這樣“磁種子”還可以繼續(xù)使用。這一靈感來(lái)自于醫(yī)學(xué)上使用的靶向藥物，通過(guò)磁場(chǎng)導(dǎo)向，將帶有藥物的磁性顆粒引導(dǎo)人體指定部位然后釋放，好比定向炸彈。

通過(guò)研究廢水成分，多數(shù)工業(yè)廢水中的污染物就是這些，經(jīng)過(guò)調(diào)整“磁種子”表面官能團(tuán)種類，可適用于多種廢水處理。

多數(shù)離子性污染物有極性，可以吸附在各種官能團(tuán)上，可某些重金屬污染物卻不能被吸附，對(duì)此，我們想到給“磁種子”穿上一層纖維素的外衣，這些纖維素便可以吸附重金屬，同樣，這樣的“磁種子”脫了“西服”也可以重復(fù)使用。

突破點(diǎn)：成本與體積的節(jié)省

李來(lái)風(fēng)：傳統(tǒng)的工業(yè)廢水處理方法主要有化學(xué)法和生物化學(xué)法，這些方法的問(wèn)題在于投資大、運(yùn)行成本高、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、占地面積大、能耗高等。

超導(dǎo)磁分離處理廢水設(shè)備的體積非常小，比如場(chǎng)強(qiáng)可達(dá)三至五特斯拉的磁體，加上相應(yīng)的制冷設(shè)備加起來(lái)占地不過(guò)20平方米。

能耗方面，當(dāng)電流達(dá)到100—200安培時(shí)，其電壓很低，只有1—2伏，所以總功率相當(dāng)于一兩百瓦。超導(dǎo)磁體需要低溫維持，制冷設(shè)備的壓縮機(jī)功率在八九千瓦，而溫度到了就不再需要額定功率運(yùn)行。據(jù)估算一天耗電量小于一百攝氏度，

成本方面，超導(dǎo)磁體是個(gè)很成熟的技術(shù)，3到5特斯拉的超導(dǎo)磁體，大約需要150多萬(wàn)，孔徑在10厘米左右，一天處理一千多噸廢水，問(wèn)題不大。設(shè)備都是一次性投資，磁種子材料也沒(méi)有多貴。也就是說(shuō)每天千噸級(jí)的處理規(guī)模投資小于200萬(wàn)元。

將超導(dǎo)磁分離技術(shù)應(yīng)用在廢水處理，這個(gè)技術(shù)在國(guó)內(nèi)算是一種新技術(shù)。與傳統(tǒng)的化學(xué)、生物處理法相比，單位面積小，反應(yīng)時(shí)間短，處理周期短。占地僅為傳統(tǒng)污水處理的1％，整個(gè)系統(tǒng)緊湊，可以靈活運(yùn)輸，特別適合中小型企業(yè)的污水處理。