废水炼金好厉害! 兴大师生获国科会未来科技奖

中兴大学环境工程学系教授卢明俊团队研发「流体化床均质结晶回收废水中重金属」技术,获得2023年国科会未来科技奖。(中兴大学提供/张妍溱台中传真)

中兴大学环境工程学系教授卢明俊团队研发「流体化床均质结晶回收废水中重金属」技术,可在常温常压下以控制操作流程,形成均质高纯度之结晶粒,去除废水中重金属,落实流体化床结晶技术兼具污染物去除与回收再利用的优势,高品质结晶粒可回收做为各种制程原料,因此获得2023年国科会未来科技奖。

教授卢明俊表示,以往去除重金属技术,包括,化学混凝、离子交换树脂法、吸附法、流体化床异质结晶及电解回收法等技术。目前仍以化学混凝为主,借由加入碱液调整适当的PH值,与重金属离子反应形成固体析出溶液,并配合添加高分子絮凝剂,以共沉淀的机制来达到除重金属的目的。

卢明俊说,化学混凝沉淀虽操作简单且除重金属效果佳,但在除重金属过程中需添加大量药剂,产生的固体废弃物含水率高,固体纯度低,后续处理所需费用高。离子交换树脂法与吸附法,最终仍有处理浓缩废液及吸附材的问题,电解回收法则无法处理低浓度及大量重金属废水。

卢明俊指出,传统上,流体化床技术仍以添加担体之流体化床异质结晶技术,用于处理金属离子,所添加担体(属于异质成核的程序),如矽砂、砖粉做为晶种,异质结晶技术虽可降低成核驱动力,但生成非均质成份之结晶颗粒,晶核与壳(结晶物)之元素成分迥异,降低结晶产物纯度,对流体化床技术生成之产物回收再利用造成阻碍。

「流体化床均质结晶回收废水中重金属」技术,应用于处理含重金属废水,其均质成核之流体化床结晶技术,以控制操作流程使晶核自生于流体化床中,借由自生之晶核逐渐长大结晶,形成均质单纯成分之结晶物,有效去除废水中重金属与无机盐类,落实流体化床结晶技术兼具污染物去除与回收再利用之处理优势。

「流体化床均质结晶回收废水中重金属」技术,去除水中之重金属离子,且获得之结晶物含水率仅有5%,即使是当做废弃处理也可以节省60% 左右之污泥处理费用,产生的结晶物纯度高,可回收再利用。设备建造费仅以往3分之1,较传统产生的污泥换算每吨减少近300公斤二氧化碳排放。