WR | 92歲李圭白院士獨立作者:"Fe、Mn 和我"
在60多年的研究中,我和我的團隊專注于去除鐵/錳以及KMnO4在飲用水凈化中的應用,在此期間我們進行了幾項技術創新。針對建國初期對地下水除鐵除錳的基本需要,我首先介紹了一種利用我國天然錳砂的催化技術,這是一種最簡單、成本效益高的技術。在實驗中,觀察到了許多與傳統理論不一致的現象,并提出了一種新的機理,表明鐵/錳活性膜可以代替MnO2作為催化劑。這些薄膜被發現附著在天然錳砂的表面。采用多種分析方法鑒定了具有特殊結構和催化性能的含鐵/錳化合物。
飲用水安全也得到了加強,將KMnO4作為一種新的具有成本效益的化學品用于中國面臨環境污染的水源水。實驗表明,KMnO4通過氧化和吸附的聯合作用,可以有效去除包括微量有機微污染物在內的多種污染物,這一點首次得到揭示和證實。通過對KMnO4處理前后的水樣進行GC/MS分析,發現KMnO4的氧化副產物是無毒的。因此,與其他常規氧化劑(如HOCl)相比,KMnO4被認為是一種更安全的化學物質。先前的研究也顯示了KMnO4的一些新特性,如增強氯的混凝作用、改善藻類去除和增加有機結合錳的去除。特別是,KMnO4和氯的聯合使用可以在低得多(50%)的氯劑量下實現相同的消毒效果。
此外,還有各種化學物質和物質可以與KMnO4結合,以提高去污性能。基于廣泛的實驗,發現高錳酸鹽化合物在去除重金屬(如鉈)方面非常有效。我的研究還發現,KMnO4和粉末活性炭對去除氣味和味道都非常有效。因此,我們開發了這兩種技術的混合組合,并將其成功應用于許多水處理廠,不僅可以去除味道和氣味,還可以去除飲用水中的有機微污染物。
李院士從事飲用水凈化技術的研究已經60多年了。他的工作目標是:(1)結合與供水有關的社會需求和經濟發展,(2)開展研究,解決飲用水處理中的主要當代問題,(3)領導水處理行業的科技發展,并通過創新解決問題,以及(4)促進實驗室規模創新在現實世界中的應用,以保護公眾免受水傳播疾病的影響。
一般來說,鐵和錳去除技術需要持續監測,因為這些金屬在天然水中的存在對人類健康構成潛在威脅。在未來,還有一些懸而未決的問題需要解決。特別是,應研究地表水季節變化對飲用水鐵或錳超標的影響。此外,由于KMnO4在制藥生產中受到嚴格管理,因此需要開發用于去除鐵/錳的KMnO4替代品。
本文總結了我與中國水處理行業專家和我的研究生合作進行的上述研究。由于這些研究,一些技術現在被廣泛用于中國的飲用水生產。
92歲高齡,一直活躍于科研技術一線,讓我們對老先生的工作表達敬意!