การปฏิวัติการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม: เมื่อมลพิษใหม่ท้าทายการรับรู้แบบดั้งเดิมหลายศตวรรษ

ที่โรงงานบำบัดน้ำเสียในสวนอุตสาหกรรมในเจียงซูวิศวกรค้นพบปรากฏการณ์แปลก ๆ : น้ำเสียอุตสาหกรรมที่ได้รับการบำบัดด้วยเทคโนโลยีดั้งเดิมและมาตรฐานการประชุมยังคงทำให้เกิดการกลายพันธุ์ทางเพศปลาในแม่น้ำ

การค้นพบนี้ทำให้เกิดบาดแผลที่ร้ายแรงของระบบบำบัดน้ำเสียที่ทันสมัย - กรอบทฤษฎี

การเกิดขึ้นของมลพิษใหม่ 000 มลพิษใหม่เช่นยาปฏิชีวนะสารประกอบ perfluorinated และ microplastics กำลังบังคับให้ระบบบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมทั้งหมดได้รับการฟื้นฟูที่ถูกโค่นล้ม

ระบบบำบัดน้ำเสียในปัจจุบันขึ้นอยู่กับทฤษฎีของการเสื่อมสภาพของสารอินทรีย์ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ตรรกะหลักของมันคือการย่อยสลายสารอินทรีย์ macromolecular เป็นโมเลกุลขนาดเล็กผ่านการไฮโดรไลซิสและการเป็นกรดแล้วบรรลุการสลายตัวผ่านการรักษาด้วยแอโรบิค

กระบวนการนี้มีประสิทธิภาพสำหรับตัวชี้วัดทั่วไปเช่น COD และ BOD แต่มันทำอะไรไม่ถูกกับมลพิษใหม่ที่มีน้ำหนักโมเลกุลที่เล็กลงและโครงสร้างที่มีเสถียรภาพมากขึ้น

ข้อมูลทดสอบจาก บริษัท ปิโตรเคมีแสดงให้เห็นว่าหลังการรักษาด้วยกระบวนการดั้งเดิมจำนวนที่เหลือของ bisphenol A ในน้ำเสียยังคงสูงถึง 12.6UG/L ซึ่งเป็น 25 เท่าของเกณฑ์ความปลอดภัยทางนิเวศวิทยา

อย่างจริงจังกระบวนการบำบัดที่มีอยู่อาจกลายเป็น "ผู้สมรู้ร่วมคิด" ของมลพิษใหม่

การศึกษาโดยมหาวิทยาลัยเจ้อเจียงพบว่ากระบวนการฆ่าเชื้อคลอรีนแบบดั้งเดิมเปลี่ยน 30% ของยาปฏิชีวนะให้เป็นอนุพันธ์ที่เป็นพิษมากขึ้นในขณะที่เทคโนโลยีการรักษาเมมเบรนนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของนาโนพลาสติกโดย 2-3 คำสั่งของขนาด

ความขัดแย้งด้านการกำกับดูแลนี้ทำให้เกิดความเสี่ยงอย่างมากจากการปลูกเทคโนโลยีแบบดั้งเดิม

มลพิษใหม่กำลังเขียนกฎพื้นฐานของการควบคุมมลพิษ เมื่อเทียบกับมลพิษแบบดั้งเดิมพวกเขามีสามลักษณะก่อกวน:

ในมิติโมเลกุลพลังงานพันธะ CF ของสารประกอบ perfluorinated สูงถึง 485kJ/mol ซึ่งเกินความสามารถในการแตกของกระบวนการออกซิเดชันแบบดั้งเดิม

ในแง่ของเส้นทางการส่งสัญญาณต่อมไร้ท่อสามารถสร้างผลกระทบทางนิเวศวิทยาที่ความเข้มข้นของ NG/L และวิธีการตรวจจับแบบดั้งเดิมมีจุดบอดที่ร้ายแรง

ในแง่ของกลไกการออกฤทธิ์ไมโครพลาสติกสามารถใช้เป็นผู้ให้บริการมลพิษเพื่อสร้างเครือข่ายมลพิษคอมโพสิตที่ซับซ้อน

การเปลี่ยนแปลงนี้ต้องใช้เทคโนโลยีการกำกับดูแลเพื่อให้บรรลุเป้าหมายในสามมิติ: ความแม่นยำในการตรวจจับจำเป็นต้องกระโดดจาก Mg/L เป็น UG/L มาตรฐานการรักษาจำเป็นต้องเปลี่ยนจากการควบคุมทั้งหมดไปสู่การควบคุมความเป็นพิษ

หลังจากใช้เทคโนโลยีรวม SPME-GC/MS บริษัท อิเล็กทรอนิกส์ตรวจพบพลาสติกใหม่ 12 แห่งในน้ำเสียได้สำเร็จโดยมีขีด จำกัด การตรวจจับความเข้มข้นของ 0 01UG/L

"แผนปฏิบัติการเพื่อการควบคุมมลพิษใหม่" ที่ตีพิมพ์โดยกระทรวงนิเวศวิทยาและสิ่งแวดล้อมในปี 2564 กำหนดลักษณะสี่อย่างเป็นระบบของมลพิษใหม่เป็นครั้งแรก:

ความเป็นพิษที่ซ่อนอยู่: ผลกระทบทางพิษวิทยาเรื้อรังสามารถผลิตได้ที่ความเข้มข้นของ PPM

การโยกย้ายและการเปลี่ยนแปลง: การโยกย้ายฟรีระหว่างสื่อน้ำและอากาศ, วิธีการสกัดกั้นแบบดั้งเดิมล้มเหลว

ผลเสริมฤทธิ์กัน: การรวมกันของมลพิษหลายอย่างทำให้เกิด "เอฟเฟกต์ค็อกเทล"

การสะสมทางชีวภาพ: ขยายแบบทวีคูณตามห่วงโซ่อาหาร

นำอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์เป็นตัวอย่าง ผลิตภัณฑ์การย่อยสลายของไตรคลอโรเอทิลีนในการผลิตน้ำเสียจะเป็นพิษมากกว่าผู้ปกครองและการบำบัดด้วยโฟโตคะตาไลติกแทนที่จะผลิตผลพลอยได้จากคลอรีนที่มีสารก่อมะเร็งสูงขึ้น "ความขัดแย้งในการรักษา" นี้เป็นเรื่องธรรมดาในอุตสาหกรรมเช่นการแพทย์และการพิมพ์และการย้อมสี

เพื่อตอบสนองความท้าทายของมลพิษใหม่จำเป็นต้องสร้างเมทริกซ์ทางเทคนิคของ

ในสวนยาในเจ้อเจียงวิศวกรพัฒนาตัวดูดซับโมเลกุลแม่เหล็กที่มีประสิทธิภาพในการกำจัด 99.8% สำหรับยาปฏิชีวนะ tetracycline;

บริษัท เคมีในเซี่ยงไฮ้ใช้ระบบออกซิเดชั่น UV/Persulfate ขั้นสูงเพื่อเพิ่มอัตราการทำให้เป็นแร่ของสารประกอบ perfluorinated เป็นมากกว่า 85% ความก้าวหน้าที่สำคัญของเทคโนโลยีนวัตกรรมเหล่านี้อยู่ในการระบุที่ถูกต้องและการแตกเป้าหมายของโครงสร้างโมเลกุลของมลพิษ

การฟื้นฟูระบบการกำกับดูแลจำเป็นต้องมีการอัพเกรดกระบวนทัศน์ทางปัญญา: จาก "การปฏิบัติตามกฎระเบียบ" เป็น "การควบคุมความเสี่ยง" จาก "การเพิ่มประสิทธิภาพหน่วย" เป็น "การออกแบบระบบ" และจาก "การรักษาขั้นสุดท้าย" ถึง "การควบคุมกระบวนการ"

ในสงครามโมเลกุลเงียบนี้การบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมกำลังอยู่ระหว่างการปฏิวัติกระบวนทัศน์ที่ไม่เคยเห็นมาก่อนในศตวรรษ

เมื่อโครงสร้างโมเลกุลของมลพิษใหม่ท้าทายขีด จำกัด ของเทคโนโลยีแบบดั้งเดิมและเมื่อความต้องการความมั่นคงทางนิเวศวิทยาบังคับให้การอัพเกรดระบบการกำกับดูแลเพียงโดยการทำลายแบบแผนทางปัญญาและสร้างตรรกะทางเทคนิคใหม่

นี่ไม่ได้เป็นเพียงการแข่งขันทางเทคนิค แต่ยังรวมถึงการแข่งขันที่ดีที่สุดระหว่างมนุษย์และมลพิษเกี่ยวกับภูมิปัญญาการอยู่รอด

1. การสนับสนุนข้อมูล

การวิจัยโดยโรงเรียนสิ่งแวดล้อมที่มหาวิทยาลัย Tsinghua แสดงให้เห็นว่า 70% ของโรงบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมในประเทศของฉันมีจุดบอดในการบำบัดมลพิษใหม่

โครงการ EU Horizon 2020 ลงทุน 230 ล้านยูโรในการพัฒนาเทคโนโลยีการกำจัดเป้าหมายสำหรับมลพิษใหม่

หลังจากญี่ปุ่นดำเนินการตามกฎหมายการประเมินผลทางเคมีความเข้มข้นของสารอินทรีย์ถาวรในสื่อสิ่งแวดล้อมลดลง 80% ในสิบปี

2. การกำกับดูแลของมลพิษใหม่บังคับนวัตกรรมในกลไกการจัดการ

สร้างระบบมาตรฐานการปล่อยมลพิษตามความเป็นพิษทางชีวภาพ

พัฒนาเทคโนโลยีการตรวจสอบคำเตือนทางชีวภาพออนไลน์

สร้างกลไกความรับผิดชอบ "การตรวจสอบย้อนกลับตลอดชีวิต"

ส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงของโรงบำบัดน้ำเสียเป็น "ศูนย์ควบคุมสารพิษต่อสิ่งแวดล้อม"

3. Outlook

เมื่อ 4, 000 อนุภาค microplastic/㎡ถูกตรวจพบบนพื้นผิวของเมมเบรน MBR ขององค์กรการพิมพ์และการย้อมสีเราตระหนักได้อย่างชัดเจนว่าการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมได้เข้าสู่ยุคของ "สงครามโมเลกุล" การต่อสู้ครั้งนี้ไม่เพียง แต่ต้องการนวัตกรรมทางเทคโนโลยีเท่านั้น แต่ยังเป็นการปฏิวัติทางปัญญา - จากการแสวงหาการลดปริมาณ "ปริมาณ" ของมลพิษไปจนถึงการควบคุมความเสี่ยงของ "คุณภาพ" โดยการสร้างระบบป้องกันและควบคุมแบบเต็มมิติ "จากโมเลกุลสู่ระบบนิเวศ" เราสามารถสร้างแนวป้องกันที่แข็งแกร่งสำหรับการกำกับดูแลของมลพิษใหม่ได้อย่างแท้จริง

4. เรียกร้องให้ดำเนินการ

องค์กรควรดำเนินการวิเคราะห์การไหลของวัสดุของกระบวนการผลิตโดยเร็วที่สุดหน่วยงานกำกับดูแลจำเป็นต้องสร้างรายการที่มีพลวัตของมลพิษใหม่และสถาบันวิจัยทางวิทยาศาสตร์จะต้องผ่านคอขวดของเทคโนโลยีการแยกแบบเลือก การต่อสู้ครั้งนี้เกี่ยวกับความมั่นคงทางนิเวศวิทยาและสาธารณสุขต้องใช้สติปัญญาและความรับผิดชอบของผู้เข้าร่วมทุกคน