我校海洋与环境学院王昶教授近期受城市黑臭水体治理产业联盟和中国环境文化促进会之邀,分别出席了2019年4月19日-21日在北京召开的 “城市黑臭水体治理新动态、新模式、新技术论坛” 和2019年5月11日-12日在南京召开的“黑臭水体综合整治与生态修复发展论坛”,并作为特约嘉宾在大会上作了主旨演讲,详细地介绍了“疏浚过程中泥水快速分离无生物毒性絮凝剂的开发与应用”。
王昶教授经过近七年的潜心研究，成功开发了具有自主知识产权、无毒生态型的无机矿物絮凝剂。为揭示无机矿物絮凝剂的特点，王昶教授对比传统无机高分子絮凝剂PAC和PFS，针对不同污水开展系列研究，发现天然无机矿物絮凝剂是由天然材料经过改性而成，絮凝产生的上清液以及沉降的固体，经CMA资质部门检测，重金属远远低于国家标准，属于生态型絮凝剂，填补了无生物毒性的天然无机絮凝剂的空白。
天然无机矿物絮凝剂在清淤过程中的絮凝机理包括电中和、吸附、网捕以及压缩等过程，以电中和为主，逐步消除泥水中胶体负电荷，增加颗粒之间范德华吸引力，形成较小的结团，同时将毛细管水、吸附水、间隙水以及结晶水挤出，然后在助凝剂的作用下，形成比重更大的结团，易于沉降分离。相关研究和技术获得授权发明专利1项（ZL201410553661.7），发表相关学术论文5篇。
图1 浊度为211NTU的混浊无机胶体水溶液，经过无机矿物絮凝剂处理后清澈透明，浊度下降至2.12NTU
图2 六十周年校庆产品展示（牛奶废水、河道清淤、河水絮凝前后对比）
目前王昶教授创新工作室正在致力于这项研究成果的推广应用。该絮凝剂可用于养猪废水的预处理。投加天然无机矿物絮凝剂可以迅速产生絮凝，实现秒级沉降，能够去除98.5%的磷和35%的氨氮，消除颗粒物，提高后续分子级污染物的生化处理效率，节约处理费用的同时，还可以获得磷含量高的固体物，为堆肥提供原料，减少水体的富营养化。该絮凝剂还可与ppm级助凝剂复配，用于船舶上连续河道湖泊的清淤工程，清淤泥水可实现秒级分离。所得到的上清液可以直接流入水体，未脱水的底泥可以作为肥料使用。该成果已与中海建设总局合作，目前已在上海进行河道清淤示范，拟开展雄安白洋淀清淤工程。
图3养猪场废水二种不同无机矿物絮凝剂预处理结果与原水对比
