WR | 92岁李圭白院士独立作者:"Fe、Mn 和我"
在60多年的研究中,我和我的团队专注于去除铁/锰以及KMnO4在饮用水净化中的应用,在此期间我们进行了几项技术创新。针对建国初期对地下水除铁除锰的基本需要,我首先介绍了一种利用我国天然锰砂的催化技术,这是一种最简单、成本效益高的技术。在实验中,观察到了许多与传统理论不一致的现象,并提出了一种新的机理,表明铁/锰活性膜可以代替MnO2作为催化剂。这些薄膜被发现附着在天然锰砂的表面。采用多种分析方法鉴定了具有特殊结构和催化性能的含铁/锰化合物。
饮用水安全也得到了加强,将KMnO4作为一种新的具有成本效益的化学品用于中国面临环境污染的水源水。实验表明,KMnO4通过氧化和吸附的联合作用,可以有效去除包括微量有机微污染物在内的多种污染物,这一点首次得到揭示和证实。通过对KMnO4处理前后的水样进行GC/MS分析,发现KMnO4的氧化副产物是无毒的。因此,与其他常规氧化剂(如HOCl)相比,KMnO4被认为是一种更安全的化学物质。先前的研究也显示了KMnO4的一些新特性,如增强氯的混凝作用、改善藻类去除和增加有机结合锰的去除。特别是,KMnO4和氯的联合使用可以在低得多(50%)的氯剂量下实现相同的消毒效果。
此外,还有各种化学物质和物质可以与KMnO4结合,以提高去污性能。基于广泛的实验,发现高锰酸盐化合物在去除重金属(如铊)方面非常有效。我的研究还发现,KMnO4和粉末活性炭对去除气味和味道都非常有效。因此,我们开发了这两种技术的混合组合,并将其成功应用于许多水处理厂,不仅可以去除味道和气味,还可以去除饮用水中的有机微污染物。
李院士从事饮用水净化技术的研究已经60多年了。他的工作目标是:(1)结合与供水有关的社会需求和经济发展,(2)开展研究,解决饮用水处理中的主要当代问题,(3)领导水处理行业的科技发展,并通过创新解决问题,以及(4)促进实验室规模创新在现实世界中的应用,以保护公众免受水传播疾病的影响。
一般来说,铁和锰去除技术需要持续监测,因为这些金属在天然水中的存在对人类健康构成潜在威胁。在未来,还有一些悬而未决的问题需要解决。特别是,应研究地表水季节变化对饮用水铁或锰超标的影响。此外,由于KMnO4在制药生产中受到严格管理,因此需要开发用于去除铁/锰的KMnO4替代品。
本文总结了我与中国水处理行业专家和我的研究生合作进行的上述研究。由于这些研究,一些技术现在被广泛用于中国的饮用水生产。
92岁高龄,一直活跃于科研技术一线,让我们对老先生的工作表达敬意!