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2026年第7期《净水技术》前沿速览:含铊废水治理突破、纳滤膜污染特性解析与PFAS检测技术迈入新阶段

2026年第7期《净水技术》以“净水技术前沿与热点综述”与“水源与饮用水保障”为双核心,集中展现了一批聚焦行业痛点、兼具理论深度与工程实用价值的创新成果。本期文章覆盖工业含铊废水治理、商品纳滤膜污染特性、介质阻挡放电等离子体协同光催化、PFAS检测与分析等前沿方向,呈现出新污染物治理技术向纵深突破、膜技术应用研究趋于精细化、检测技术向智能化与多指标综合评价迈进的鲜明特点,为水处理行业在“双碳”目标下的高质量发展提供了坚实的技术支撑。



一、工业含铊废水治理:中和混凝沉淀法为主流,多技术协同成为趋势

本期重磅综述《工业含铊废水处理的研究进展》系统梳理了工业含铊废水的治理技术,涵盖物理、化学和生物三大类方法,全面呈现了该领域的最新研究进展与技术格局。


1. 中和混凝沉淀法仍为主流工艺

研究指出,中和混凝沉淀法凭借其工艺成熟、操作简便、处理成本相对可控等优势,目前仍是工业含铊废水处理的主流工艺。该技术通过调整废水的pH值,使铊离子形成氢氧化物沉淀,再通过混凝剂的作用实现固液分离,在实际工程中应用广泛。


2. 技术瓶颈与挑战的深度剖析

文章尖锐指出,现有技术面临三大核心挑战:

  • 成本问题:中和混凝沉淀法药剂消耗量大,运行成本高,尤其对于低浓度含铊废水,经济性难以保障。

  • 效率不稳定:受水质波动(如pH、共存离子浓度)影响,处理效果往往难以持续稳定达标。

  • 二次污染问题:传统技术在低浓度处理(如μg/L级)时效果有限,且吸附法产生的废吸附剂后处理问题突出,可能造成二次污染。

3. 未来治理趋势的精准研判

研究建议,未来治理趋势应聚焦于三大方向:

  • 新型纳米材料开发:利用纳米材料的高比表面积和可调谐表面性质,开发具有高选择性、高吸附容量的新型除铊材料。

  • 多技术协同耦合:将吸附法、膜分离法、化学沉淀法等多种技术进行系统集成,发挥各自优势,实现“1+1>2”的处理效果。

  • 全过程减排策略:从源头控制、过程优化到末端治理的全链条管理,以提升整体处理效果并降低经济成本。


二、纳滤膜污染特性:商品膜性能差异的系统揭示

《用于饮用水处理的商品纳滤膜污染特性》是本期的亮点研究,该文针对7种商品纳滤膜(NF1-NF7)进行了系统的动态过滤试验及表征分析,为纳滤膜在饮用水处理中的选型与污染控制提供了重要理论支撑。


1. 七种商品纳滤膜性能的系统对比

研究通过动态过滤试验及SEM、FTIR等表征技术,深入探究了7种商品纳滤膜在多糖模型溶液与天然水体中的污染特性及影响因素。结果显示:

  • NF1和NF6抗污染性能最优,通量衰减最小,表现出优异的抗污染能力。

  • NF2污染最严重,主要因其表面粗糙度大、孔径大及负电荷密度高,导致污染物更容易吸附和沉积在膜表面。

2. Ca²⁺架桥作用的关键发现

研究揭示了Ca²⁺架桥作用在有机-无机协同污染中的显著加剧效应。钙离子作为二价阳离子,可在带负电的膜表面与带负电的有机物之间形成“桥梁”,显著促进污染物的吸附和沉积,形成难以清除的紧密污染层。这一发现为理解实际水体中膜污染的形成机制提供了新的视角。

3. 结论的工程指导价值

研究明确指出,膜理化性质与污染物组成共同主导抗污染行为,这意味着在实际工程中,不应仅关注膜的通量或截留率,而应综合考虑膜的表面特性(如粗糙度、电荷密度、孔径)与进水水质特征,从而科学选择最适合的纳滤膜产品。该研究为纳滤膜选型及污染控制提供了坚实的理论支撑。


三、介质阻挡放电等离子体协同光催化:难降解废水处理的新突破

《介质阻挡放电等离子体协同光催化工艺对难降解废水处理的研究进展》系统综述了DBD等离子体与光催化协同技术在处理难降解废水中的研究进展,为高级氧化技术领域注入了新的活力。


1. 协同机制的深度解析

研究通过系统梳理文献,深入分析了活性氧物种(ROS)的生成路径及协同机制。DBD等离子体在放电过程中可产生大量高能电子、活性自由基(如·OH、O₃、H₂O₂)和紫外光,这些活性物种与光催化材料(如TiO₂、ZnO)协同作用,可显著促进光生电子-空穴对的分离,进一步提高活性物种的生成效率。

2. 处理性能的显著优势

该体系在降解染料、抗生素、酚类等污染物时表现出速率快、选择性高、能效优的三大优势:

  • 速率快:等离子体与光催化的协同效应使反应速率常数显著提升,可在较短时间内实现高效降解。

  • 选择性高:通过调控放电参数和催化剂种类,可实现对特定污染物的靶向降解。

  • 能效优:相比单一工艺,协同体系的能量利用效率更高,处理单位污染物的能耗更低。

3. 工程化应用的前景与挑战

研究明确指出,未来研究应聚焦于反应器结构优化、催化剂性能提升及协同机理解析,以推动其工程化规模化应用。当前该技术仍面临反应器放大效应、催化剂稳定性、长期运行成本等挑战,但其在难降解工业废水处理中展现出的巨大潜力,值得持续关注与投入。



四、PFAS检测与分析技术:从靶向到非靶向的全面升级

《水环境中全氟和多氟烷基物质检测与分析研究进展》是一篇具有重要前瞻性的综述,系统阐述了PFAS检测技术的现状与未来发展方向。

1. 色谱-质谱联用技术仍是核心

研究指出,当前PFAS检测以色谱-质谱联用技术(如LC-MS/MS、GC-MS)为核心,该方法具有高灵敏度、高选择性的特点,能够实现对痕量PFAS的准确定量分析。然而,该方法仅能覆盖已知种类,对新出现的PFAS替代物难以有效识别。

2. 机器学习辅助的非靶向筛查成为新亮点

研究介绍了机器学习辅助的非靶向筛查技术,该技术通过算法识别和分类未知的PFAS种类,显著提升了检测的全面性。同时,研究还引入了TOP(总氧化前体物)、EOF/AOF(可萃取有机氟/可吸附有机氟)、TOF(总有机氟)等补充指标,形成了多指标综合评价体系,为PFAS污染的全面评估提供了新思路。


3. 目前仍面临三大挑战

研究指出,当前PFAS检测技术仍面临三大挑战:

  • 成本高:高分辨质谱等先进设备投入大,运行维护成本高,限制了其在中小型检测机构的推广应用。

  • 标准不统一:国内外PFAS检测标准尚未完全统一,不同方法间的可比性有待提升。

  • 假阳性率高:非靶向筛查方法在识别新型PFAS时,可能因基质干扰或算法误判导致假阳性结果。

4. 未来发展方向

建议未来发展高灵敏识别技术、统一分析标准并推动低成本检测方法的推广应用,以满足日益增长的PFAS污染监测需求。


五、其他前沿技术亮点

1. 全国首套出水中水水质全光谱法在线监测技术集成应用

《全国首套出水中水水质全光谱法在线监测技术集成应用》介绍了全光谱法在线监测技术在出水水质监测中的应用,该技术可实时监测COD、氨氮、总磷、总氮等多种水质指标,具有响应速度快、无试剂消耗、维护成本低等优势,为水厂出水水质的实时监控提供了高效工具。

2. 供水管网漏损控制的智能化升级

本期多篇文章关注供水管网漏损控制,包括基于DMA分区、压力管理、智能检漏等技术的综合应用,以及人工智能在漏损预测与定位中的探索。同时,有研究提出了基于“双碳”目标的供水管网漏损控制策略,将漏损控制与碳排放管理相结合,为水务行业的绿色低碳发展提供了新思路。

3. 其他前沿综述

  • 人工湿地深度处理市政尾水:继续深化人工湿地技术在污水厂尾水深度处理中的应用研究,强调通过优化基质、添加缓释碳源和工艺改进等途径提升脱氮除磷效能。

  • 饮用水处理中纳滤膜生物污染控制:系统分析了纳滤膜生物污染的成因与控制策略,强调通过预处理、膜改性、物理与化学协同清洗及生物防控等多层次技术体系实现综合控制。


六、结语:新污染物治理深入细化、膜技术应用研究精细化、检测技术智能化

综观2026年第7期《净水技术》,水处理行业正加速迈向新污染物治理技术向纵深突破、膜技术应用研究趋于精细化、检测技术向智能化与多指标综合评价迈进的发展新阶段。本期最突出的三大创新点在于:

第一,工业含铊废水治理技术格局清晰呈现。中和混凝沉淀法作为主流工艺的地位得到确认,但其面临的成本高、效率不稳、二次污染等挑战也被充分揭示,为未来多技术协同耦合和新材料开发指明了方向。


第二,商品纳滤膜污染特性的系统性研究为工程选型提供了科学依据。七种商品膜的全面对比,以及Ca²⁺架桥作用在有机-无机协同污染中的关键发现,为纳滤膜在饮用水处理中的科学选型与运行优化提供了坚实理论支撑。


第三,PFAS检测技术从靶向分析走向非靶向筛查与多指标综合评价。机器学习辅助的非靶向筛查技术、TOP/EOF/AOF/TOF等补充指标的引入,标志着PFAS检测技术正在从“已知污染物精准定量”向“未知污染物全面筛查”和“综合风险评估”转型升级。


这些创新成果不仅为解决当前水处理领域的关键技术难题提供了新思路,更为实现“水清岸绿”的美丽中国愿景贡献着科技力量。《净水技术》一如既往地搭建着学术研究与工程实践的桥梁,诚邀广大水业同仁持续关注、踊跃投稿,共同推动中国水处理事业迈向更高质量的发展。


期刊简介

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    · 上海市科学技术协会

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    · 上海市净水技术学会

    · 上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司

    学术支持

    · 同济大学环境科学与工程学院

    · 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司

    主       编:顾玉亮

    执行主编:阮辰旼

    国内刊号:CN 31-1513/TQ

    国际刊号:ISSN 1009-0177

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