创新的水处理方法绕过有害化学物质

　　从水龙头流出的水可以安全饮用，但这并不意味着它是完全干净的。氯长期以来一直是水处理的标准，但它往往含有微量的消毒副产物和未知的污染物。佐治亚理工学院的研究人员开发了一种减法来处理这些有害的副产品。

　　而不是依靠传统的化学添加(被称为正方法)，负方法避免了消毒剂，化学混凝剂，以及水处理过程中典型的高级氧化过程。它使用一种独特的过滤方法来去除副产品和病原体，使水处理中心能够使用紫外线和更小剂量的化学消毒剂，以尽量减少未来细菌在分配系统中的生长。

　　“减法在水处理领域是一个开创性的哲学概念，”土木与环境工程学院Bonnie W. and Charles W. Moorman IV教授陈永生(Yongsheng Chen)说。“我们的主要目标是达到这些效果，同时尽量减少对化学处理的依赖，这可能会在主要的水处理流程中产生各种问题。”

　　陈和他的学生埃利奥特·里德(主要作者)在《美国化学学会》上发表的论文《减法可以重新定义饮用水处理的实践标准》中提出了减法。

　　减法从物理上分离新出现的污染物和消毒副产品，从主要的水处理过程中使用这些已经证明的过程:

　　银行过滤从自然发生的或co中提取水像河流或湖泊一样构造的河岸。当水穿过土壤和砾石层时，它会自然地过滤掉杂质、悬浮颗粒和某些微生物。

　　生物过滤利用生物过程将水通过由沙子、砾石或活性炭制成的过滤床来处理，这些过滤床可以支持有益微生物的生长，从而可以去除污染物。

　　当像活性炭这样的吸附材料被用来捕获污染物时，就会发生吸附。

　　膜过滤采用半透膜从主处理过程中分离颗粒和杂质。

　　减法旨在让水社区参与设计更安全、更可持续、更智能的系统。由于其技术已经可用并经过验证，因此可以立即实施减法。

　　它还可以与人工智能(AI)相结合，以提高过滤效率。人工智能可以帮助流程优化、预测性维护、故障检测和诊断、能源优化和决策支持系统。人工智能模型还能够可靠地预测水源中不同类型污染的来源，并且模型还成功地检测到管道损坏和微生物污染，从而实现快速高效的维护。

　　陈说:“这种创新理念旨在通过提供更可持续、更环保的解决方案，彻底改变传统的水处理方法。”“通过减少对化学处理的依赖，减法减轻了与使用此类化学物质相关的潜在风险，促进了人类消费和环境保护的更安全的供水。”

　　引用本文:Elliot Reid, Thomas Igou，赵阳颖，John Crittenden, Huang Ching-Hua, Paul Westerhoff, Bruce Rittmann, J?rg E. Drewes和陈永生

　　环境科学与技术，2016,37 (6)，391 - 391

　　DOI: 10.1021 / acs.est.2c09389

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