随着人类活动向恶略环境扩展,氟污染治理面临全新场景:深海钻井平台排放的含氟废水可能破坏海洋生态,南极科考站的地下蓄水层也检测到氟化物累积。这些场景对除氟剂提出了耐高压、抗低温、低能耗的特殊要求。
?深海油田的井下除氟技术?
在南海油气田作业中,采出水的氟浓度可达800 mg/L,传统地面处理设备无法适应海底高压环境。中科院团队研发的“井下吸附-封存一体化系统”取得突破:将载铁介孔硅材料封装于耐压胶囊,随采出水上返过程中吸附氟离子,吸附剂饱和后自动沉入预设地质层封存。该技术已在“深海一号”平台试运行,氟去除率超85%。
?极地低温环境的除氟方案?
南极麦克默多站的污水处理厂需在-40℃环境下运行。美国某公司开发的嗜冷菌生物除氟剂,通过基因改造提升菌株在低温下的代谢活性,可将氟化物转化为易沉淀的氟化钙。配合地热加热系统,该工艺能耗较传统电加热降低70%。
?太空探索中的氟循环技术验证?
NASA在模拟火星基地的实验中,测试了基于MOFs材料的氟回收装置。该装置利用火星大气中的CO?作为活化剂,吸附生活废水中的氟并再生为清洁水,同时产出氟气用于氧气制备。虽然尚处实验阶段,但为地外恶略环境治理提供了新思路。