水厂对微塑料污染物的处理能力分析及未来趋势

        微塑料这一新污染物，以其生物毒性、环境持久性和生物累积性等特点，正悄然成为水质安全的重大隐患。即便在环境中微塑料的浓度微不足道，其带来的环境与健康风险却不容忽视。这些直径小于5毫米的塑料颗粒，根据其来源，可划分为初生微塑料和次生微塑料两大类。初生微塑料指以微米大小生产的塑料材料，而次生微塑料则是较大塑料碎片因物理磨损或光降解产生的微小碎片。凭借比表面积大、吸附能力强和化学性质稳定等特性，微塑料在环境中广泛迁移扩散，成为污染“载体”，并通过食物链层层累积，对生物体造成更大的危害。 

部分地区水厂水体中微塑料处理情况

微塑料对水系统的影响

        水环境是塑料微粒的主要赋存区域，给市政给水和污水处理带来了巨大的挑战。当前，无论是水厂还是污水处理厂，在处理过程中均面临缺乏有效的塑料微粒去除手段的问题。不同大小的剪切力往往导致微塑料进一步破碎，进而增加水环境中纳米塑料的数量。这导致处理后仍有部分塑料微粒保留在水体中，进一步加剧水质安全和健康风险隐患。

微塑料去除技术的现状

        通过对全球范围内的水源与水厂微塑料污染情况的研究发现，各地区水厂原水中普遍存在微塑料污染，且呈现出明显的地域差异。不同过滤类型对微塑料的去除效果差异显著：

• 砂滤：作为常见的过滤方式，去除率介于70%至84.6%之间。
• 活性炭过滤：部分水厂在砂滤后增加了活性炭过滤工艺，使去除率提升至80%至93%。
• 膜分离技术：去除率高但由于成本和能耗问题，仅在少数水厂得到应用。常用的MF（微滤）和UF（超滤）膜对尺寸在75微米以上的微塑料去除效率分别达到91%和96%，但出水中存在主要为0.05至0.5毫米的塑料微粒。

采用砂滤技术的水厂原水及出厂水中的微塑料特性

纳米级微塑料的去除难题

        尤为值得关注的是，水体中小于0.1毫米的塑料微粒难以被定量识别，这部分微塑料在水厂中的实际赋存和处理情况尚不清楚。针对这类纳米级微塑料的挑战，我们亟需更先进的技术支撑，探索并整合高效的联合去除策略，以发挥技术间的协同效应，大幅提升清除效率。

创新终端处理模式：管道分质供水系统

        当前市场正兴起一种创新的终端处理模式——管道分质供水系统。该系统凭借高精度的膜分离技术，其过滤精度达0.1纳米，出水水质近乎纯水，可以不受水源水质波动影响，从而在饮水安全性上得到有效保障。此外，通过融合PLC（可编程逻辑控制器）、IoT（物联网）及AI（人工智能）等智能管理技术，不仅确保了水质安全，还有效降低了运营成本。

管道直饮水系统示意图

        随着技术的不断进步，我们有理由相信，解决微塑料等新污染物的有效方式将不断涌现。面对这一全球性的挑战，让我们携手努力，共同守护水质安全，为子孙后代留下一个清洁、健康的水环境。