高濃度活性氧強化UV 深度消毒技術及應用

項目名稱：高濃度活性氧強化UV 深度消毒技術及應用

項目編號：HJJS-2021-2-03

獲獎等級：二等獎

完成單位：中山大學、廣東匯眾環境科技股份有限公司

完 成 人：夏德華、何春、唐倬云、麻丁仁、林華根、朱湛

夏德華

中山大學 副教授

獲獎感言：

水是生命之源，良好的水環境與豐富的水資源是人類社會發展與進步的重要基礎，我國人口密集，人均水資源量稀缺，如何保障好社會與人民的用水需求是重要研究方向。在科研中，以問題為導向、以人民實際需求為牽引的創新精神是我們持之以恒的追求與堅守。希望用自己的研究成果突破水消毒技術瓶頸，解決病原微生物的污染問題，讓人民用上放心水；有效改善水體環境，極大提升人民生活健康水平；打破資源制約困境，助力水消毒行業發展，促進社會高質量發展。同時，我們也致力培養高層次專業人才，為解決水資源微生物污染和改善水環境質量貢獻力量。

用所學所做，供人民之需，促社會發展，助國家富強，是科研人不懈的追求與向往！

◎ 活性氧強化單元裝備

◎ 一體化消毒設備

◎ 農村用水設備安裝現場

項目簡介

污水再利用是解決我國水資源短缺的重要方法，但病原微生物污染是阻礙污水再利用的關鍵問題之一。目前常用的加氯消毒、紫外UV 消毒等技術在實際應用中仍存在消毒不徹底、易產生有害消毒副產物等問題。因此，本項目團隊圍繞城鎮再生水中加氯及UV 消毒實際應用的瓶頸，構建了高濃度活性氧強化UV 深度消毒技術，可實現經濟、高效、安全的再生水消毒，顯著推動了我國再生水消毒領域的技術創新及應用。項目的主要創新點如下：

（1）構建了活性氧強化UV 消毒技術體系，研發了一系列產生高濃度活性氧的催化劑，創造性地將光熱、臭氧和類Fenton 催化體系與UV 消毒裝置耦合，通過產生的具有強氧化性的活性氧，與UV 協同作用，高效徹底滅活病原微生物，具有廣譜殺菌性。該技術解決了現有消毒技術存在的消毒效率較低、消毒不徹底、微生物易復蘇等問題。

（2）研發了強化UV 深度消毒的負載型催化消毒產品和高濃度活性氧強化UV 深度消毒裝置，檢驗了實際反應工藝及運行效果，解決了催化材料高效穩定運行的關鍵技術難題，并解決了材料在消毒過程中的二次污染問題。

（3）闡明了活性氧強化UV 消毒體系中的消毒機理以及技術的安全性，從細胞分子水平深入研究了產生的活性氧對微生物裂解礦化的過程，以及在實際運行過程中的安全性問題。

本項目團隊承擔國家級及省部級科研項目20 余項，發表SCI 論文100 余篇。團隊負責人夏德華教授是廣東省杰出青年基金、廣東省環境技術進步獎一等獎、廣東省環境科學學會生態環境青年科技獎金獎獲得者，并入選全球前2%頂尖科學家榜單。本項目獲得授權發明專利8 項、授權實用新型專利3項，并被廣東省科學技術情報研究所鑒定為國際先進水平。

本項目積極與各公司開展產學研合作和推廣應用，開發的催化劑、技術和設備已成功應用于多家不同行業企業的再生水深度處理中，反響良好。合作公司的產品已經應用于全國多地，累計為企業帶來銷售額700 余萬元、利潤200 余萬元。