工業、農業、生活、食品加工等領域的廢（污）水中含有較高濃度的持久性含氮有機污染物，其毒性大、難以生物降解，并易在生物體內富集，導致人和動物的癌變、畸變等。水環境中持久性含氮有機污染物的防治工作艱巨復雜，用傳統方法很難處理。因此，如何高效、簡便、環境友好治理持久性有機污染物成為全球前沿研究領域。

那么，廢水處理又有哪些黑科技呢？小編帶大家來盤點一下。

1、陽光照一照，廢水變“肥水”

近日，科技日報記者在山東農業大學采訪時了解到，該校殷煥順、王軍教授團隊聯合攻關，制備的三元鉍系光催化劑，使羅丹明B、日落黃和四環素這三種常見含氮污染物基本完全降解，并使其中的有機氮轉為銨肥。目前該成果已刊登在國際知名期刊《應用催化B：環境》上。光催化技術作為復合高級氧化技術的一種，在光的照射下，光催化劑表面會產生氧化能力較強的自由基和活性氧，將有機污染物氧化分解，達到去除有機污染物的目的。光催化技術作為一種低能耗、環境友好的凈化技術，20世紀六七十年代興起，一直是國內外學術界研究的熱點。目前，光催化劑降解轉換效率低、對可見光利用較少等瓶頸難題，制約了光催化技術的研發及其在生產中的應用。

殷煥順和王軍教授團隊向記者表示，前人的研究表明，氯氧鉍（BiOCl）/碳酸氧鉍（Bi2O2CO3）復合納米材料有較好的光催化活性，但在治理水環境中有機污染物方面的效率仍需要進一步提升。鉍（Bi）系金屬中有很多材料能在可見光條件下完成光催化，是理想的光催化劑。同時作為一種無毒的元素，鉍的泄漏不存在環境污染問題。然而，單一光催化劑材料在治理水環境中有機污染物時，存在著光生電子—空穴重組率高的問題。

為此，該團隊創新性地通過一步水熱法制備了Bi/BiOCl/Bi2O2CO3三元復合納米材料，簡化了材料制備過程，并以羅丹明B及日落黃和四環素這三種常見的水中有機污染物為目標降解物進行研究。他們的實驗結果表明，Bi/BiOCl/Bi2O2CO3復合納米材料能夠快速降解羅丹明B，可見光照射12分鐘條件下，1毫克/毫升的復合材料能夠將20毫克/千克的羅丹明B降解掉99%，礦化率為91.46%（可見光照射24分鐘），降解速率高達0.2694/分鐘，相比單一的BiOCl、Bi2O2CO3材料，降解速率分別增加12.58倍和168.38倍。同時，鉍在制備的復合納米材料中穩定性較高，泄漏到環境中的濃度僅為0.8納克/毫升。他們的研究也發現，由于羅丹明B分子結構中氮元素在光催化過程中生成銨根離子，在使用Bi/BiOCl/Bi2O2CO3復合納米材料治理后得到的水具有一定肥力，使得原本明顯抑制綠豆芽根發育的含羅丹明B廢水，在被降解后反而促進綠豆芽根的伸長。

他們還嘗試用Bi/BiOCl/Bi2O2CO3復合納米材料降解其他兩種含氮有機污染物日落黃和四環素，結果表明，70分鐘可見光照射下，污染物基本完全降解，礦化率分別能夠達到85.53%和80.13%。日落黃和四環素分子結構中的有機氮也成功轉化為銨根離子，使得降解的廢水具有肥力。他們認為，該復合材料也具有廣譜降解有機污染物的能力，具有較高的光催化降解能力。

2、數字孿生技術為污水處理裝上“智慧大腦”

重慶中法環保研發中心有限公司（以下簡稱“中法研發”）將攜智慧污水廠系列產品亮相2021中國國際智能產業博覽會。中法研發此次展示的智慧污水廠系列產品主要由兩大核心技術組成：工藝仿真數字孿生系統、三維可視化物理仿真數字孿生系統。

“可以通過污水生化處理優化運行系統做出這些功效。”該公司相關負責人介紹，系統基于機理和算法模型以最優出水水質和節能為目標的智能控制的污水處理關鍵技術。今后將包括污泥回流控制系統、硝化液回流控制系統等，其原理是將污水處理的知識和經驗轉化為模型，構建了“智慧大腦“，可在保證出水水質達標的前提下節約不少能耗。

數字孿生技術在大型城市污水廠智慧轉型中的應用入選重慶市大數據應用發展管理局“2021年大數據產業發展項目庫”。上述數字孿生技術均在重慶水務環境旗下水處理企業示范應用，并已開展市外的推廣拓展工作，表明集團已具備數字化轉型的核心能力，將在減碳、增效中發揮重要作用。

3、污水處理行業首款振動膜技術問世 實現水質提升和節能降耗雙突破

“雙碳”目標下，我國自主創新研發的膜生物反應器技術迎來升級換代。10月11日，“綠色低碳發展 減污降碳協同”振動膜生物反應器（V-MBR）技術發布會在武漢舉辦。業內專家指出，高科技環保企業北京碧水源科技股份有限公司自主研發的振動膜生物反應器技術，是一項顛覆性技術，處于國際領先水平。這意味著在污水處理領域造成水體富營養化的“總氮”去除有了一劑“良方”，也標志著我國水處理膜技術在同時實現水質提升和節能降耗的方向上取得重大突破，為實現“雙碳”目標開辟了一條新路徑。

該發布會由中國環保機械行業協會主辦，碧水源、中交集團城鄉環境技術研發中心承辦。來自中國工程院、國務院發展研究中心資源與環境政策研究所、清華大學環境學院、中國環保機械行業協會、國家戰略性新興產業專家委員會、湖北省科技廳有關專家，以及碧水源董事長文劍平、碧水源總經理戴日成、碧水源總工程師俞開昌出席此次發布會。

近年來，全國各地堅決打贏打好碧水保衛戰，我國水生態環境保護發生了歷史性、轉折性、全局性變化。同期，MBR膜生物反應器技術不斷取得創新突破，迅速發展，已成為適應更高要求出水水質的主流技術之一。

此次發布的振動膜生物反應器技術，正是在國家實施“污水資源化”和“雙碳”目標戰略的新形勢下，以及污水處理行業由“碳去除”進入“總氮去除”的攻堅階段的背景下，對傳統MBR膜生物反應器技術進行的成功創新升級，由碧水源幾十位來自國內外的膜材料專家、機械專家、自動控制專家和水處理專家，歷時6年開發的科技創新成果。

4、“黑科技”治污，廢水處理后可以喝

賽恩斯環保股份有限公司（以下簡稱“賽恩斯環保”）成立于2009年，是中南大學產學研合作企業。目前，賽恩斯環保自主研發的各項重金屬污染治理技術已推廣應用于國內300多家采、選、冶等大中型企業，并榮獲多個國家級獎項，成為專業從事重金屬污染防治的高新技術企業。

環保力度加大釋放了紅利，行業內企業逐漸增多，如何差異化發展，建好企業護城河？

瞄準廢水處理這一行業重大需求進行研發，這是賽恩斯環保的作答。記者在賽恩斯環保看到，工業廢水流經調節池、反應池、沉淀池，通過加入各種試劑，達到除重金屬、降硬度、調pH值的效果，經過多個流程后，廢水甚至可以喝。

賽恩斯環保依托中南大學多個技術研究中心和科技創新平臺，不斷推進重金屬污染綜合治理技術的研發與推廣。新技術在中南大學實驗室完成原創性開發，賽恩斯環保負責新技術的工程化應用，在實現新技術快速工程化推廣應用的同時，也促進中南大學科研團隊的科學研究，達成產學研的深度合作模式。

比如，目前，賽恩斯環保與中南大學聯合開發的 “生物制劑多基團協同氧化技術及在有色金屬礦采選廢水處理中的應用”，該項技術成果在湖南水口山康家灣礦、西藏華鈺項目等200多家大型企業推廣應用。

除了技術，賽恩斯環保的創新還在于服務。提供綜合環境服務，對治理效果負責，按治理效果收費，這是賽恩斯環保針對有色冶煉行業“三廢”治理探索出的服務新模式。