以廢治廢 鐵屑凈化工業廢水

　　鐵屑能凈化工業廢水？這個異想天開的想法，讓同濟大學馬魯銘教授和他的團隊孜孜不倦為之奮斗了8年，終于在2008年結出碩果——他的“綠色鐵”論文發表于國際環境科學領域最具影響力的期刊《環境科學與技術》上。
　　還原可降低生物毒性
　　說稀奇，一點都不稀奇，化學家們有一種能力，各種物質到他們手上，經過排列重組再結合，就能變魔術般變成其他物質。
　　人們早就發現，水有自我凈化的能力，這依賴于水中的微生物。隨著工業發展，排入水體的有機物速度大大超過了微生物分解速度，造成水體含氧量急劇下降，當水體含氧量降為零，水就成了“死水”。
　　發明于十九世紀初的污水生物處理法，迄今仍是城市污水處理廠的主導方法，其原理就是人為導入微生物，強化水體自凈功能。盡管微生物處理起有機物來很“賣力”，可一旦遇上有毒有害物質，它們也會“偃旗息鼓”。環境工程師用盡了各種手段，都難于調動微生物對抗“毒害”有機物的積極性，不僅如此，這些有機物還很“頑固”，難以被氧化，這真讓人大傷腦筋。
　　一條路走不通，何不試試另一條路？馬魯銘發現，將毒害有機物還原后，其生物毒性可大大降低，把它們變“老實”后再交給微生物處理，不就容易得多？一個嶄新的想法在馬魯銘新心中成形了。
　　鐵刨花解毒又脫磷
　　接下來的任務，就是要選擇優秀的還原劑。金屬加工過程中的鐵屑(鐵創花)進入了馬魯銘的視線，“鐵屑來源廣泛，價格低廉，又是工業廢料，正好來個‘以廢治廢’。”
　　馬魯銘課題組將鐵屑與另一種電極電位高的金屬（如銅）組配，構成所謂的內電解體系，提高鐵屑的還原能力。在“鐵銅聯合軍”中，鐵屑參與轉化毒害有機物的反應，銅起催化作用。當毒害有機物被還原后，就交給微生物按照傳統思路處理污水。馬魯銘發現，這時候內電解產生的鐵離子在水中，還能大大提高了微生物的“工作積極性”，讓水體看起來更澄清。
　　成功“馴服”毒害有機物后，馬魯銘課題組仍不滿足，他們將觸角伸向污水處理的另一個難點——富營養化上。富營養化主要是由于水體中氮、磷的富集，造成水中植物、特別是藻類瘋長，同樣會導致水體“死亡”。由于不同的微生物存活時間不同，脫氮和除磷一直是一件魚與熊掌不可兼得的事。要脫氮，就得選“長壽”的微生物，要除磷，就要選“短命”的微生物。
　　有鐵離子的加入，一切就會不同。馬魯銘介紹說，當鐵離子與磷結合形成含磷化合物，即可通過沉淀去除，而微生物只需“專心”做脫氮一件事。這樣一來，僅需一次處理，就能既吃了魚，又得了熊掌。
　　該技術在上海某工業園區應用后，化工廢水COD(化學耗氧量)減排約一半、毒害有機物減排約70%，3年為該企業節約796萬元。