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2026年第4期《净水技术》前沿速览:直饮水入户、新污染物深度治理与材料创新齐头并进

2026年第4期《净水技术》以“第四代住宅直饮水”为开篇亮点,聚焦于高品质饮用水入户、新污染物精准去除、工业废水深度处理以及前沿材料研发等核心方向。本期文章呈现出的鲜明特点是:工程化应用导向突出、新污染物治理手段多元化、材料改性与工艺创新深度融合,为水处理行业从“达标供给”向“品质保障”转型提供了坚实的技术支撑。


一、直饮水技术与第四代住宅:从小区到入户的系统化解决方案

本期特别报道《短流程直饮水处理技术在第四代住宅工程中的应用》是本期的重头戏,该文针对第四代住宅场景提出了一套完整的管道直饮水系统,展现了从核心技术到配套设施的全面创新。


1. 短流程工艺的创新突破

该研究提出了“碳分子筛+中空纤维纳滤+臭氧消毒”的短流程处理技术,通过整合高效吸附、膜组精密过滤和强力杀菌功能,显著缩短了处理流程。与传统数十级过滤工艺相比,该技术大幅降低了设备复杂性和占地面积,更适应第四代住宅的绿色集约化要求。


2. 全链条设施配套完善

系统配套了同程循环管网、双通道计量水表及紫外线杀菌水龙头等设施,实现了水质净化效率与能耗控制的平衡。实际运行数据显示,系统对浑浊度、溶解性总固体、总硬度、菌落总数等指标的去除率高,出水清澈甘甜,水质完全符合《饮用净水水质标准》(CJ 94—2005)。

3. 经济性优势显著

在饮水成本分析方面,本系统采用计量收费模式,价格为350元/t,相比桶装水的800~1 500元/t,用户饮水成本降幅达40%~76%。运营成本方面,综合核算后稳定在8.95元/t,投资回收周期预计为6.5年。研究还指出,通过政策补贴与碳交易机制,可使综合投资回报率提高8~12百分点,为直饮水系统的商业推广提供了有力论证。



二、新污染物深度治理:PFASs、微塑料与抗生素的多技术协同

本期多篇文章聚焦于全氟化合物(PFASs)、微塑料和抗生素等新污染物的去除技术研究,展现出从源头控制到深度处理的系统性思考。

1. 家用净水设备对PFASs的去除性能评估

《家用活性炭滤芯与反渗透膜滤芯对饮用水中全氟化合物的去除性能试验》是一项具有直接实用价值的研究。结果显示,反渗透(RO)膜滤芯对PFASs的去除率高达90%~100%,活性炭滤芯对长链PFASs的去除效果良好(72%~86%),但对短链全氟丁酸(PFBA)去除较差,且去除效率随通水量增加而下降。该研究还发现,RO膜对PFASs的去除与水中无机阴离子(TDS、氯化物、硫酸盐)相关,为家庭净水设备的选择提供了科学参考。

2. 生物质衍生碳材料去除新污染物的机制解析

《生物质衍生碳材料去除水环境中新污染物研究进展》系统综述了利用植物残渣、甲壳类外壳和污泥制备生物质衍生碳材料,在吸附和催化两方面去除抗生素和持久性有机污染物的机制与效果。论文指出,当前生物质碳材料在应用中存在选择性和循环利用性不足的问题,建议未来聚焦于提升其选择性吸附能力和实现高效回收再利用。

3. MOFs基碳材料对抗生素的靶向吸附

《MOFs基碳材料对水体中抗生素的吸附去除》综述了金属有机框架(MOFs)基碳材料在水体抗生素吸附去除中的应用,重点介绍了其种类、制备方法、吸附机理及影响因素。研究指出,MOFs基碳材料凭借其超高比表面积和可调谐的孔隙结构,在抗生素靶向去除方面展现出优于传统吸附剂的潜力。

4. 纳滤技术对新污染物的分离进展

《纳滤工艺去除水体中新污染物的研究进展》系统分析了纳滤(NF)技术在新污染物去除中的分离机理(筛分、静电、吸附),以及膜特性、操作条件、水质成分等影响因素。研究指出,纳滤在高效去除新污染物方面前景广阔,但仍需解决膜污染、成本及技术限制等挑战,建议通过膜改性与组合工艺进一步优化。


三、工业废水深度处理:高级氧化与膜技术的工程化进阶

本期在工业废水处理方面成果丰富,涵盖了高级氧化、膜分离、电化学等多种技术的工程化应用。

1. 非均相臭氧催化氧化的工程应用综述

《非均相臭氧催化氧化在难降解有机废水生化尾水深度处理中的研究及应用》系统总结了该技术近20年来在小试、中试及工程应用中的发展。研究指出,非均相臭氧催化氧化在深度处理中具有工艺简单、催化效率高、催化剂可重复使用等优势。论文详细探讨了催化剂种类、反应条件等关键影响因素,为后续工程应用提供了系统的参考框架。

2. 工业废水难降解有机物深度处理的系统化思路

《工业废水难降解有机物深度处理技术与设计综述》重点分析了高级氧化(芬顿、臭氧、电子束)、吸附和膜分离等工艺的机理、优缺点及工程应用。文章结合实际案例,提出了“调研-试验-设计”的工程设计思路,强调了根据水质特征量身定制处理方案的必要性,为工程技术人员提供了可操作的路线图。

3. 光催化与生物处理耦合的新模式

《光催化强化常规生物处理耦合工艺深度净化难降解工业废水》提出了一种将光催化技术与传统生物处理工艺相耦合的深度净化技术。研究表明,该耦合工艺能显著提升难降解有机污染物的去除效果,克服了单一技术局限,实现了低成本、高效率与环保的协同目标,具有重要的工业应用前景。


四、饮用水嗅味物质去除:多种高级氧化工艺同台竞技

针对饮用水感官指标这一民生痛点,本期多篇文章深入探讨了嗅味物质的去除技术。

1. 高级氧化工艺的控藻除嗅能力

《高级氧化工艺对饮用水控藻除嗅的研究进展》综述了高级氧化工艺(AOPs)在同步去除藻类和土臭素(GSM)、2-甲基异莰醇(2-MIB)等嗅味物质方面的显著优势。文章指出,AOPs是未来饮用水处理技术的重要方向,但需进一步优化工艺、降低成本并推动实际工程应用。

2. 过硫酸盐高级氧化降解嗅味物质的机制

《过硫酸盐高级氧化工艺降解水中嗅味物质的研究进展》深入探讨了基于过硫酸盐的高级氧化工艺(SR-AOPs)的效能与机理,分析了不同活化方式下的降解途径。研究展望了低能耗、高效去除水中嗅味物质的技术发展方向,为水厂应对季节性嗅味问题提供了新的技术储备。

3. 藻源性嗅味物质的多元去除策略

《典型藻源性嗅味物质及其去除工艺研究进展》指出,活性炭吸附、氧化及高级氧化(如臭氧、UV/H₂O₂、光催化)等工艺各有优劣。研究明确建议,未来应重点发展多工艺组合优化与固定化光催化技术,以提升除嗅效率、控制副产物并保障饮用水安全。


五、前沿材料与工艺创新:碳基吸附剂与电化学技术的突破

本期在材料研发方面亮点频出,新型碳基材料和电化学技术的创新应用引人注目。

1. 碳基吸附剂去除磺胺类抗生素的效率分析

《碳基吸附剂去除水体中磺胺类抗生素研究进展》综述了活性炭、生物炭、碳纳米管、石墨烯及其复合吸附剂的研究现状。研究表明,生物炭和磁性碳基吸附剂应用前景良好,但未来仍需聚焦微量抗生素去除、低成本高效复合吸附剂开发及吸附剂再生与生态风险评估。

2. 铁基纳米材料对重金属的靶向去除

《铁基纳米材料去除水中重金属研究进展》介绍了铁基纳米材料的制备方法、分类、功能化方法及去除机理,分析了环境因素对去除效果的影响。该研究为利用纳米技术处理含重金属废水提供了新思路,尤其是铁基材料在磁分离回收方面的独特优势值得关注。

3. 电化学技术在化工废水处理中的应用

《电化学技术在化工废水处理中的研究进展》重点分析了电化学氧化和还原工艺的机理及其在处理难降解有机污染物中的应用。研究指出,该技术具有设备简单、反应条件温和的优势,但存在能耗高和产生有毒中间产物的问题,建议与其他技术联合使用以提高处理效果。


六、城镇水系统设计与运行:工程案例的示范效应

本期工程案例专栏继续提供高质量的实践参考。

1. 淮南市石姚湾净水厂的系统设计

《淮南市石姚湾净水厂总体设计方案及运行效果分析》详细介绍了该厂采用粗格栅+细格栅+曝气沉砂池、AAOAO+二沉池、高效沉淀池+反硝化深床滤池等工艺的设计方案。出水执行《地表水环境质量标准》Ⅳ类,近一年各污染物平均去除率达70%~99%,平均处理成本2.5元/m³、可变成本0.53元/m³,为同类型污水处理厂的设计与运行提供了重要借鉴。

2. 济南泉水直饮的民生实践

《济南市泉水直饮工艺与建设模式的探索与应用》介绍了济南依托天然岩溶泉水,采用“多介质过滤、超滤、纳滤及臭氧+紫外线消毒”等绿色无药剂工艺,实现泉水直饮的实践。在建设模式上,因地制宜采用管道入户式和集中式供水,满足新建与既有小区不同需求,推动泉水直饮成为济南特色民生工程。


结语:品质引领、系统集成、材料创新

综观2026年第4期《净水技术》,水处理行业正迈入以品质为导向的系统化升级阶段。本期最突出的三大创新点在于:

第一,直饮水技术全面入户。短流程直饮水系统在第四代住宅中的应用,标志着高品质饮用水正从“概念”走向“家庭标配”,其经济性分析与碳交易机制的引入更为商业推广打开了想象空间。


第二,新污染物治理手段持续进化。从家用净水器的PFASs去除评估,到生物质碳材料的制备与应用,再到MOFs基材料的靶向吸附,针对新污染物的“武器库”日益丰富。

第三,材料科学与工程实践的深度耦合。无论是非均相催化剂的工程化应用,还是铁基纳米材料、碳基吸附剂的改性研究,材料创新正成为提升水处理效率的核心引擎。

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“从达标供水向高品质供水”的行业升级贡献着科技力量。《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。


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