难降解有机污染物共降解机理解析

难降解有机污染物共降解机理解析
难降解有机污染物共降解机理解析

有毒难降解有机物废水简介

有毒难降解有机物废水简介 ---北京大钢环境治理技术研究院1. 有毒难降解有机污染物概述 随着近代工业,尤其是有机、石油化工和农药等工业的飞快发展,有机化合物的种类和数量有增无减,据统计目前有机物的种类已达700多万种,且每年以1000多种的速度在增加着。这些有机化合物中很大一部分,是难以生物降解和对微生物具有毒害作用的:其污染程度和污染范围令人吃惊,当这些有机难降解污染物排放到自然环境后,不能得到微生物的有效降解,便会长期存在和积累,因此导致一连串的环境问题,对人类健康和生态环境构成严重的危害,能够导致急性、慢性及潜在性的伤害;尤其是一些有机合成物质,可产生长远的遗传影响,对各种细胞产生不可逆的“突变”作用,引发致癌、致畸、致突变的”三致”效应。在发达的地区和国家,有毒难降解有机污染物对环境的污染和破坏已成为世界上“三大环境问题”之一。 2. 分类及危害 有毒难降解有机污染物主要来自各行业的工业生产,表1-1对各类有毒难降解有机污染物的危害及其来源按其化学组成进行了总结。 表1-1 有毒难降解有机污染物的分类、来源及危害 难降解有 主要来源危害机污染物

多环芳烃焦化行业、石油化工企业、 交通运输、工业锅炉等 性质稳定,致癌性强 杂环有机物焦化行业、石油化工、染料工业、橡胶 工业、农药废水、制药废水 性质稳定,生物富集, 具有致突变、致癌作用 有机氰化合物石油化工、人造纤维行业、焦化工业、 有机玻璃单体合成废水 剧毒物质 有机化合物多氯联苯 机械工业、塑料工业、化工废水、电力 工业、润滑油工业 通过食物链富集进入人体,对人体产生 急性中毒作用,致癌作用 合成洗涤 纺织化纤企业、造纸企业、皮革工业、 金属洗涤厂、食品制造厂 发泡而影响生物处理净化效果,对致癌 的多环芳烃具有增溶作用 增塑剂塑料工业、化工企业 稳定性强, 对人中枢神经有抑制作用 合成农药农药废水对人具有毒性及致癌作用 合成染料 染料废水、纺织印染废水、 造纸废水、食品工业 色度高,具有毒性及致癌作用 有毒难降解有机污染物能在生态环境中长期滞留和积累,并随 水体等在自然环境中扩散,通过食物链对人类健康和动植物生存造成负面影响。有毒难降解物质的大量进入,会对传统的生化处理构筑物带来很大的冲击作用:一方面这类物质自身难以被微生物利用,去除率低;另一方面这类物质的存在会影响其它化学物质的生物降解,主要表现为抑制活性污泥微生物的活性,使微生物不能充分发挥降解性能,有时甚至会造成活性污泥微生物的中毒、死亡。因此,如何控制有毒难降解有机污染物成为水污染治理中的新方向。 3. 生物降解性和生物毒性 生物降解性能即有机污染物质被生物降解的难易程度,是指通过微生物的呼吸代谢消化作用,使某一物质改变其最初的物理化学性质,在该物质结构上引起变化所能达到的程度。难生物降解实际上是相对于易生物降解而言的,所谓“难”、“易”是根据有机物所在的体系而确定的:对于人工处理系统而言,例如在污水处理厂的生

有机污染物的生物降解【文献综述】

有机污染物的生物降解 ——读书报告【091200028环院江静怡】【基本概况】 有机污染物,organic pollutant即进入环境并污染环境的有机化合物,导致生物体或生态系统产生不良效应。 生物降解,biodegradation即有机污染物在生物或其酶的作用下分解的过程。 具体的来说,生物降解分为三种基本类型。Primary biodegradation初级生物降解:指的是母体化合物的结构发生变化,并改变原化合物分子的完整性;Environmentally acceptable biodegradation环境兼容性降解:是指可除去有机污染物的毒性或者人们所不希望的特性;Ultimate biodegradation完全生物降解:指的是有机污染物经过矿化转化后转化为二氧化碳和水以及其他的可利用的无机盐。 不过在可降解的有机污染物中,由于化合物在环境中的滞留时间可达几个月或者几年之久,有机污染物又有难降解和易降解化合物之分。比如,POPs(Persistent Organic Pollutants)持久性有机污染物,是一类具有长期残留性、生物累积性、半挥发性和高毒性,并通过各种环境介质(大气、水、生物等)能够长距离迁移对人类健康和环境具有严重危害的天然的或人工合成的有机污染物,它的半衰期为半年。而通过一定的处理过程后,半衰期超过五天的化合物被定义为生物难降解有机化合物。 化合物难降解的原因有很多种。比如化合物本身的化学组成和结构的稳定性,使其具有抗降解性。像我们常常提到的农药“666”(六氯代环己烷)和常见的多环芳烃类就是依结 构的稳定性等特性稳定地存在于环境之中。另外地,在自然环境中也存在阻止生物降解的环境因素,包括物理、化学条件以及多种生物之间的协同作用。比方说,活性污泥就是模拟多 种条件下的协同作用从而达到生物降解处理污染物的效果。 生物降解的过程非为两种,好氧分解和厌氧分解。在好氧分解过程中,细菌是其中的主力军,微生物以有氧呼吸消耗分解大分子有机物。其中水质评价体系中的BOD(Bio-chemical Oxygen Demand)指的是水中有机物由于微生物的生化作用进行氧化分解,使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总量。而厌氧分解则是主要依靠厌氧细菌,这个过程俗称“发酵”。在农村生活中,我们常见的沼气池就是这样工作的。通常地,科学家们在厌氧微生物 中能寻找到一些能特异性氧化分解某特定难降解有机物的酶。 目前生物降解研究的发展趋势为:1.研究自然环境中有机污染物和无机污染物的生物降解途径,寻找自然界中具有生物净化能力的特殊群体,探讨生物降解和污染物的相互作用关系,以便制定消除污染的措施。2.利用遗传学方法将多种有益的特异性基因重组成具有多功能、高降解能力的菌株。3.利用酶的固定化技术制备成专一的或多功能的生物催化剂,以降解多种污染物。

难降解有机污染物的生物治理

万方数据

难降解有机污染物的生物治理 作者:陈维璞, 柴硕, 李茹山, 史雪廷 作者单位:东北林业大学林学院环境科学系,黑龙江,哈尔滨,150040 刊名: 黑龙江科技信息 英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期):2010,""(18) 被引用次数:0次 相似文献(10条) 1.学位论文薛俊峰难降解渗滤液溶解性有机物特征分析及其在处理工艺中的应用2005 渗滤液水质水量变化范围大,成分复杂。现有渗滤液处理系统存在处理费 用高,处理流程长等问题,特别是老填埋场渗滤液可生化性差,问题尤为严重。 目前,垃圾渗滤液的处理技术已经成为国内外研究的一个热点,渗滤液的有效 处理成为填埋技术发展中亟待解决的问题,为解决这一问题有必要对渗滤液的 性质进行深入的研究。对垃圾填埋场渗滤液的处理来说,仅根据COD或TOC 等指标很难选择合适的渗滤液处理工艺。因此本文从建立适宣的渗滤液表征方 法入手,提出以溶解性有机物(DOM)分类特征作为指标,来合理指导处理工艺 的选择。通过采用DOM分子量分级和亲水-憎水性分类的方法,对实验室模拟 填埋柱的新鲜渗滤液和老港垃圾填埋场渗滤液在填埋层内降解过程中的DOM 特征进行分析,揭示渗滤液降解过程中的物质去除规律;对五种难降解渗滤液 (四种模拟填埋柱循环回灌出水和老港垃圾填埋场氧化塘出水)中的DOM进 行表征,根据分析结果分别选用混凝和电化学方法进行处理,并对其去除特性 及可行性进行研究,探讨其物质去除机理和应用价值。 (1)采用DOM分子量分级和亲水-憎水性分类的方法,对五种难降解渗滤 液中DOM进行了特征分析。结果表明,难降解渗滤液中DOM主要以分子量 在4k以下有机物为主,腐殖质约占溶解性有机物的60%,且其芳构化程度高。 对难降解渗滤液DOM特征分析的这一结果,可为处理工艺的选择提供科学依 据。 (2)从DOM分子量分级和亲水-憎水性角度,首次对渗滤液降解过程中的 物质去除规律进行了表征。结果表明:实验室模拟柱新鲜渗滤液和老港垃圾填 埋场渗滤液中亲水性部分和小分子量有机物最易降解;经生物处理后,腐殖质 及大分子量有机物所占比例大大增加,难降解性物质所占比例提高。对厌氧、 间歇微氧和自然通风条件下渗滤液降解过程中有机物去除特征的研究表明,有 氧条件下对小分子量有机物去除效果优于无氧条件。 (3)对循环回灌出水进行混凝处理,结果表明,铁盐混凝剂对COD去除率 优于铝盐混凝剂。聚合硫酸铁(PFS)混凝剂对循环回灌出水COD的去除率达 到58%。混凝对大分子量及腐殖质去除率较高,而对小分子量及亲水性物质去 除率很低,如PFS对4k以上有机物去除率为89%,而对1k以下的仅为23.5%。 这一结果揭示了分子量在lk以下有机物约占40%的循环回灌出水,采用混凝法 处理COD去除率不高的根源。 (4)对循环回灌出水进行电解处理,确定了最佳工程操作参数为:极板间 距10mm,电流密度10A/dm2,氯离子浓度5000mg/L和pH值8。电解过程中 间接氧化起主要作用,电解产生的ClO-优先完全去除NH3-N。由于电流效率随 电解时间的延长而下降,本文提出合理的电化学处理渗滤液应控制在NH3-N全 部去除而BOD/COD上升至0.3的水平上。 (5)从DOM分子量分级和亲水-憎水性角度,首次对电解氧化法处理渗滤 液的物质去除特征进行了研究。实验结果证明,有机物在电解氧化过程中按照 大分子物质向小分子物质的形式转变;电解氧化90min可有效去除大分子和腐 殖酸类物质,且出水的可生化性显著提高。这一结果可为电解氧化法处理大分 子量的难降解物质提供一定理论依据。 (6)对各处理工艺过程中DOM去除特征进行分析,结果表明,对小分子量 和亲水性有机物占主要部分且芳构化程度比较低的渗滤液,应采用生物处理方 法;对大分子量有机物和腐殖质占主要部分且芳构化程度比较高的渗滤液,可 采用混凝或电解的方法,进一步提高其可生化性和去除率。这一特征分析方法 可为水处理工艺的选择提供借鉴。 关键词:渗滤液,溶解性有机物,分子量分级,亲水-憎水性分类,混凝,电 化学氧化 2.期刊论文吴耀国.谭英.胡思海.陈培榕.刘宝超.WU Yaoguo.TAN Ying.HU Sihai.CHEN Peirong.LIU Baochao易降解有机物对难降解有机污染物生物降解的影响-化工进展2008,27(4) 基于生长代谢、共代谢原理及易降解有机物与难降解有机物存在形式与形态的影响而改变其生物可利用性等角度,综述了易降解有机物对难降解污染物生物降解影响的研究进展,并基于微生物生态学及污染物生物可利用性的知识,探讨了有待深入研究的问题. 3.学位论文易芬云活性炭纤维阳极电氧化法处理水中难降解有机物的研究2008 随着对健康生活的日益关注,人类的环保意识日益增强,饮用水标准及环保排放标准不断提高,如何有效地去除水中难降解有机物,成了亟待解决的重大问题。 电化学氧化法是新近发展起来的处理有毒难生物降解污染物的新型有效技术,能在常温常压下,通过有催化活性的电极反应直接或间接产生羟基自由基,从而使难生物降解的有机物转化为可生物降解的有机物,或使难生物降解的有机物“燃烧”而生成CO2和H2O。该方法用电子作为反应物,只需添加少量或不需加化学药剂,在常温、常压下即可运行,能量利用效率高,是一种清洁、安全、有效的水处理方法。在电化学氧化法处理水中难降解有机污染物的应用研究中,阳极材料往往是决定处理效率最为关键的因素,因此,探索综合性能好的阳极材料成为了目前研究的重点。活性炭纤维(ACF)具有高的比表面积、优异的吸附性能和良好的催化性能及导电性能,有望作为一种新型的电极材料应用于水的电化学处理领域。

持久性有机污染物的降解机制

持久性有机污染物(POPs)的降解机制

一. 课题分析 持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,简称POPs)指人类合成的能持久存在于环境中、通过生物食物链(网)累积、并对人类健康造成有害影响的化学物质。它具备四种特性:高毒、持久、生物积累性、亲脂憎水性,而位于生物链顶端的人类,则把这些毒性放大到了7万倍。危害:一类是对儿童的出生体重的影响,可能会使人类婴儿的出生体重降低,发育不良,骨骼发育的障碍和代谢的紊乱,都可以对人的一生产生影响。第二类是对神经系统,注意力的紊乱、免疫系统的抑制;第三类是对生殖系统的危害。还对人体的内分泌系统有着潜在的威胁,导致男性的睾丸癌、精子数降低、生殖功能异常、新生儿性别比例失调,女性的乳腺癌、青春期提前等,不仅对个体产生危害,而且对其后代造成永久性的影响。第四类对癌症的影响。2001年5月,中国率先签署了《斯德哥尔摩公约》,这一公约是国际社会为保护人类免受持久性有机污染物危害而采取的共同行动,是继《蒙特利尔议定书》后第二个对发展中国家具有明确强制减排义务的环境公约,落实这一公约对人类社会的可持续发展具有重要意义。因此研究持久性有机污染物的降解机制,减少持久性有机污染物的危害,对我们人类的身体健康有着极其重要的作用。本作业利用自己这学期所学的文献检索课的知识,检索了国内有关持久性有机污染物污染物的降解等方面的文献,经初步整理给出一篇肤浅的文献综述,有望李老师给予指正。 二. 检索策略 1.选择检索工具

由于不同检索工具的字段不同,因此将检索式(亦称提问式)在“检索步骤及检索结果”的各个具体检索工具中给出。 三.检索步骤及检索结果 1.谷歌搜索引擎 1.1检索式 A.篇名=持久性有机污染物的降解机制

难降解有机污染物的治理方法及进展_何德文

难降解有机污染物的治理方法及进展 R esearch Advancement and Treatm ent Methods of Difficult Degradational Organic Pollulant 何德文 王罗春 陆雍森(同济大学环境工程学院 上海 200092) 摘 要 综述了难降解有机污染物的研究进展,指出生化法中白腐真菌综合治理难降解有机污染物的处理方法是目前极有前途和有效的技术.关键词 难降解 有机污染物 白腐真菌 Abstract T he research advancement and treatment methods of difficult degradational organic pollutant were discussed.It w as put forward that the compre-hens ive treatment of w hite rot fungi in biochemical treatmen t to difficult degradational organic pollutan t was quite promis ing and effective technology. Key words Difficu lt degradation O rganic pollutant White rot fungi 1 引言 随着工农业的迅速发展,人们合成了越来越多的有机物质,其中难降解有机物质占了很大比例,如染料行业的染料中间体、兵工行业的T NT红水及化工行业的含酚硝基化合物、硫氰化物,有机氯及有机磷废水等.这些物质的共同特点是毒性大,成份复杂,化学耗氧量高,一般微生物对其几乎没有降解效果.如果这些物质不加治理地向环境排放,势必严重地污染环境和威胁人类的身体健康.因此难降解有机污染物的治理研究已引起国内外有关专家的重视[1]. 2 国内外研究概况及发展趋势 各国治理难降解有机污染物的方式各不相同,目前常用的处理方法有物理方法、化学方法和生物方法等. 2.1 物理方法 2.1.1 物理吸附法 利用活性炭、煤炭、树脂的吸附作用来处理有机污染物,有实验表明土壤对TN T的吸附作用符合langmuir吸附模型[2,3]. 2.1.2 甲苯溶剂萃取法 目前有人设想用萃取方法彻底治理TN T废水和含酚废水,但难度较大,成本亦昂贵[4]. 2.1.3 其它方法 处理难降解有机污染物的物理方法还有蒸馏法、浮选法[5]、反渗透法等,虽然物理方法可暂时去除废水中的有害物质,但这些有害成份并未得到根本治理,还是会带来二次污染. 2.2 化学方法 2.2.1 焚烧法 焚烧法是处理难降解有机污染物最简单的方法[6],这种方法是将有机污染物与重油在燃烧炉中混和燃烧,但对于浓度不高的有机废水,因要先蒸发浓缩,治理费用较高,且危险性 兵总环保基金资助项目. *何德文,男,30岁,同济大学环境工程专业博士生,已公开发表论文7篇.大,会造成严重的二次污染. 2.2.2 臭氧法 利用臭氧的强氧化性质,可以将难降解有机污染物氧化,但实验结果表明仅仅用臭氧难以达到预期效果[7]. 2.2.3 臭氧———紫外光照法 为了提高难降解有机污染物的降解率,有人采用臭氧与紫外光结合使用的方法,实验证明是可行的,但对处理高含量的有机污染物,去降率还有待进一步提高[8]. 2.2.4 微电解氧化法 利用铁屑在水溶液中腐蚀形成微电解过程处理难降解有机废水,可以有效地去除色度,同时大大降低废水中的COD值[9]. 2.2.5 湿法氧化法 湿法氧化法是利用氧气与污染物在液相中的接触达到将污染物氧化的目的,适用于高浓度或高毒性的废水[10],一般研究较多的是湿空气氧化法,此方法是在封闭高温高压条件下进行,污染物处理彻底,不产生二次污染.考虑到反应所需的高能耗,近几年又发展了一种类似的湿催化氧化法,其改进之处在于使用过渡金属盐如Ag+,Fe2+等作为催化剂和以H2O2代替O2分子作为氧化剂,与前一种方法相比较,具有低温常压操作,运行费用大大降低. 2.3 生化法 采用生化法治理有机废水,不仅安全,建设费及维修费低,而且处理效果也令人满意,不带来二次污染[11].目前国内外常见的处理有机废水生化方法有活性污染法、厌氧生化法、生物膜法、静置生化法(堆肥处理法)及白腐真菌生化处理方法等. 2.3.1 活性污泥法 活性污泥法是一种以活性污泥为主体的废水处理方法,该法具有设备简单,处理效果受其它因素影响小的优点,但预处理要求高,对难降解有机废水效果不是很理想. 2.3.2 厌氧生化法 除了用好氧法处理难降解有机废水外,有人采用厌氧法来处理,取得了一定的进展.经小型试验和生产性试验,采用厌氧生化法处理TN T废水及它们的混和废水,取得较好的处理效果[12]. 第13卷第4期 环 境 与 开 发 1998

有机污染物的微生物降解

有机污染物的微生物降解――高效脱酚菌的分离和筛选一、目的要求 学习并掌握分离纯化微生物的基本技能和筛选高效降解菌的基本方法。 二、基本原理 环境中存在各种各样的微生物,其中某些微生物能以有机污染物作为它们生长所需的能源、碳源或氮源,从而使有机污染物得以降解。本实验以苯酚为例: OH H 2 C H2C COOH COOH CH3 CO2+H2O 采样后,在以苯酚为唯一碳源的培养基中,经富集培养、分离纯化、降解试验和性 能测定,可筛选出高效降解菌。 三、设备与材料 1、器材 ①恒温培养箱②恒温振荡器③分光光度计④蒸馏烧瓶(500mL)⑤冷凝管 ⑥移液管(50mL、10mL、1mL)⑦容量瓶(250 mL、100 mL)⑧培养皿(9cm)⑨玻璃珠⑩玻璃刮棒接种耳酒精灯 2、培养基 营养琼脂(B. R.) 液体培养基 葡萄糖1g,蛋白胨0.5g,磷酸氢二钾0.1g,硫酸镁0.05g,蒸馏水1000ml,调pH为7.2-7.4。分装与250ml锥形瓶中,每瓶50mL或100mL,115℃高压蒸汽灭菌,30min。 3、试剂 苯酚标准液 精确称取分析纯苯酚1.000g,溶于蒸馏水中,稀释至1000mL,摇匀。此溶液每mL含苯酚1mg。取此溶液10mL,移入另一100mL容量瓶,用蒸馏水稀至刻度,摇匀。此溶液的酚浓度为100ppm。 四硼酸钠饱和溶液 称取化学纯四硼酸钠(Na2B4O7)40g,溶于1L热蒸馏水中,冷却后使用。此溶液pH为10.1。3%4-氨基安替比林溶液 称取分析纯4-氨基安替比林3g,溶于蒸馏水,并稀释至100mL。置于棕色瓶内。冰箱保存,可用两周。 2%过硫酸铵溶液 称取化学纯过硫酸铵[(NH4)2S2O8]2g,溶于蒸馏水,并稀至100mL。冰箱保存,可用两周。

持久性有机污染物常识

持久性有机污染物常识 一、什么是持久性有机污染物? 1、定义 持久性有机污染物,英文缩写为POPs,是指具有高毒性,进入环境后难以降解,可生物积累,能通过空气、水和迁徙物种进行长距离越境迁移并沉积到远离其排放地点的地区,随后在那里的陆地生态系统和水域生态系统中积累起来,对当地环境和生物体造成严重负面影响的天然或人工合成的有机物。 2、性质 国际上公认POPs具有下列4个重要的特性:(1)环境持久性:由于POPs对生物降解、光解、化学分解作用有较高的抵抗能力,它们难于被分解。(2)生物累积性:由于其具有低水溶性、高脂溶性的特点,它能在生物体脂肪组织中进行生物积累,在动物和人体内达到中毒的浓度。(3)远距离迁移能力:能通过蒸发作用在大气环境中远距离迁移,导致全球范围的污染传播。(4)高毒性:POPs大都具有“三致(致癌、致畸、致突变)”效应。 3、种类 首批列入《斯德哥尔摩公约》受控名单的12种POPs分为3类:

一类是有意生产—有机氯杀虫剂:滴滴涕、氯丹、灭蚁灵、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、毒杀芬;二类是有意生产—工业化学品:六氯苯和多氯联苯;三类是无意排放—工业生产过程或燃烧生产的副产品:二恶英(多氯二苯并-对-二恶英)、呋喃(多氯二苯并呋喃)。 二、持久性有机污染物有哪些危害? POPs之所以成为当前全球环境保护的热点,正是由于其能够对野生动物和人体健康造成不可逆转的严重危害,典型地包括: 1、对免疫系统的危害 POPs会抑制免疫系统的正常反应、影响巨噬细胞的活性、降低生物体的病毒抵抗能力。研究表明,海豚的T细胞淋巴球增殖能力的降低和体内富集的滴滴涕等杀虫剂类POPs显著相关,海豹食用了被PCBs污染的鱼会导致维生素A和甲状腺激素的缺乏而易感染细菌。一项对因纽特人的研究发现,母乳喂养和奶粉喂养婴儿的健康T细胞和受感染T细胞的比率与母乳的喂养时间及母乳中杀虫剂类POPs的含量相关。 2、对内分泌系统的危害 多种POPs被证实为潜在的内分泌干扰物质,它们与雌激素受体有较强的结合能力,会影响受体的活动进而改变基因组成。例如:亚老哥尔(多氯联苯商品名)在体内试验中表

高浓度难降解有机废水处理研究进展

Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2016, 6(6), 130-136 Published Online December 2016 in Hans. https://www.360docs.net/doc/ef10536335.html,/journal/aep https://www.360docs.net/doc/ef10536335.html,/10.12677/aep.2016.66017 文章引用: 程子洪, 李小端, 王华阳, 钟振成, 张微尘, 李国涛, 霍卫东, 李永龙, 熊日华. 高浓度难降解有机废水处 Research Progress of High Concentration Organic Wastewater Treatment Zihong Cheng 1,2, Xiaoduan Li 1,2, Huayang Wang 3, Zhencheng Zhong 1,2, Weichen Zhang 1,2, Guotao Li 1,2, Weidong Huo 1,2, Yonglong Li 1, Rihua Xiong 1,2 1 National Institute of Low-Carbon Energy, Beijing 2State Key Laboratory of Water Resource Protection and Utilization in Coal Mining, Beijing 3Shenhua Funeng Generation Electric Co., Ltd., Quanzhou Fujian Received: Nov. 27th , 2016; accepted: Dec. 12th , 2016; published: Dec. 15th , 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.360docs.net/doc/ef10536335.html,/licenses/by/4.0/ Abstract The effective treatment of high concentration and low biodegradability wastewater turned to be urgent issues in domestic and foreign environmental technology. In this article, series of technol-ogies for no degradable organic wastewater treatment were summarized; the developments of different technologies were analyzed and compared. Finally, the development tendency of low biodegradability organic wastewater treatment in the future was proposed. Keywords Organic Wastewater, Low Biodegradability, High Concentration, Tendency 高浓度难降解有机废水处理研究进展 程子洪1,2,李小端1,2,王华阳3,钟振成1,2,张微尘1,2,李国涛1,2,霍卫东1,2,李永龙1,熊日华1,2 1 北京低碳清洁能源研究所,北京 2神华集团煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室,北京 3神华福能发电有限责任公司,福建 泉州 Open Access

光催化降解有机污染物

光催化降解有机污染物 19113219 高思睿 1、有机污染物处理的重要性 在21世纪,能源与环境问题已经成为世界关注的主题,如何减少污染,保护生态平衡,解决环保问题,已经引起各政府决策部门和学术研究部门的高度重视。 水和空气作为人类最宝贵的资源,随着工业进程的加快,大量的废水、废气被排入其中,其中的有毒有机化合物会在人体内富集,给健康带来巨大威胁。而且在这些化合物中,有部分化合物用平常的处理方法很难将其降解。 我国学者金奇庭等人通过研究观察发现:很多的有机化合物能使厌氧微生物产生明显的毒害作用。这些有机化合物必须通过一些其他的非生物的降解技术来除去。 光催化处理有机污染物的技术由于其价廉,无毒,节能,高效的优势逐渐成为各界人士研究的重点,光催化的研发也一跃成为当前国际热门研究领域之一。 自1972年日本学者藤島(Fujishima)和本田(Honda)发现TiO2单晶能光电催化分解水以来,光催化氧化还原技术,在污水处理、空气净化、抗菌杀毒、太阳能开发等方面具有广阔的应用前景,受到世界各国的广泛关注,并得到了迅速发展。 大量研究证实:染料、表面活性剂、有机卤化物、农药、油类、氰化物等许多难降解或用其它方法难以去除的有机污染物都能够通过光催化氧化反应有效的降解、脱色、去毒,并最终完全矿化为CO2、H2O及其他无机小分子物质,达到完全无机化的目的,从而消除对环境的污染。 2、光催化剂 主要的光催化剂类型: 1、金属氧化物或硫化物光催化剂 2、分子筛光催化剂 3、有机物光催化剂 在光催化中采用半导体物质作为光催化剂,有ZnO、CdS、WO3、TiO2等。由于TiO2具有价廉易得、使用稳定及光活性高等优点,所以在光催化降解中,一般采用它作为光催化剂。 1. TiO2的结构 二氧化钛是钛的氧化物。根据晶型可以划分为金红石型、锐钛矿型和板钛矿型三种。金红石矿在自然界中分布最广,锐钛矿型TiO2属于四方晶系,板钛矿型TiO2由于属于正交晶系很不稳定,金红石型TiO2相对于锐钛矿型和板钛矿型来说应用较广。

超声波降解有机污染物的机理

超声波降解有机污染物的机理 2009-06-30 来源: 印染在线点击次数:107 关键字:超声波有机污染物 1.1 声化学反应的动力一一声空化 超声波是指频率在15 kHz以上的声波,它在溶液中以一种球面波的形式传递,而频率在0.015一1 MH。的超声辐照溶液,被公认为会引起许多化学变化。超声波对有机污染物的降解并不是来自声波与有机物分子的直接作用,而是主要来源于声空化现象。超声空化是液体中的一种极其复杂的物理现象,它是指液体中的微小泡核在超声波作用下被激化,表现为泡核的振荡、生长、收缩及崩溃等一系列动力学过程。在声波负压半周期,当足够强度的超声波通过液体时,如果声压幅值超过液体内部静压强,存在于液体中的微小气泡(空化核)就会迅速增大;在相继而来的声波正压周期中,气泡又绝热压缩而崩溃,在崩溃瞬间产生极短暂的强压力脉冲,气泡中间会产生5 oooK以上的高温,局部压力在5×107Pa以上,气泡与水界面处温度也可达2 000 K。由于这种局部的高温、高压存在的时间仅几微秒,所以温度变化率高达109K/s,同时还伴有强大的冲击波和时速达400 km/h的射流,这就为有机物的降解创造了一个极端的物理化学环境。声化学反应主要源于声空化一一液体中空腔的形成、振荡、生长、收缩至崩溃及其引发的物理、化学变化。声空化产生的高温高压条件足以打开结合力很强的化学键,并且促进“水相燃烧”反应。 在超声空化作用过程中产生的高温、高压条件下,水分子可以裂解产生自由基: H20→·OH+·H 自由基含有未配对电子,化学性质活泼,可与气泡中挥发性溶质反应,或在气泡界面区以及溶液中与可溶性溶质反应,形成最终产物,从而使常规条件下难处理的污染物得到降解。总之,声化学反应的本质是同时有热解(即燃烧)和自由基反应(特别是高浓度溶液),在溶液其它地方(液 相)所发生反应为自由基反应,本质上与常规自由基反应没有区别。 1.2 影响空化作用的因素 1.2.1 超声系统 超声系统包括频率和声强或声功率。研究表明,高频超声波有助于提高超声降解速度,这是由于羟基自由基的产率随声源频率的增加而增加,但频率还与超声波的衰减有关。增加声强强度,有利于氧化反应,增大降解速度。如利用探头式超声波发生器降解农药甲胺磷水溶液时,随着声强的增加,空化程度增加,甲胺磷的降解率增大,但声能太大,空化泡会在声波的负相长得很大而形成声屏蔽,系统可利用的声场能量反而降低,降解速度也随之下降””。 1.2.2 体系性质 体系性质主要包括体系蒸汽压、温度,溶剂、溶液中饱和气体的种类等。温度对超声空化的强度和动力学过程具有非常重要的影响,会造成超声降解的速率和程度的变化。温度升高会导致气体溶解度减小、表面张力降低和饱和蒸汽压增大,这些变化对超声空化不利。一般声化学效率随温度的升高呈指数下降,因此,声化学过程在低温下(<20℃)进行较为有利,超声降解试验一般都在室温下进行。水中溶解的气体,分散的小气泡,或由于热扰动产生的气泡以及固体微粒等,都有可能促进空化作用。

难降解有机物的处理

难降解有机物的处理及处理原理 摘要难降解有机物严重污染和威胁人类身体健康,因此难降解有机物的治理技术 研究是目前水污染防治研究的热点与难点。近年来,难降解有机物的生物处理技术 研究取得了广泛的成果。目前运用生物技术处理难降解有机物的主要技术路线,包 括共代谢技术、缺氧反硝化技术、高效菌种技术、细胞固定化技术、厌氧水解酸化 预处理技术。 关键词:难降解有机污染物生物技术共代谢技术 1.前言 难降解有机物通常指在自然条件难于被生物作用发生递降分解的有机化学物质。有机物被微生物降解,转化为无机物,又由于无机物经过生命活动合成各种有机物,这是自然界生物地球化学的基本循环。合成洗涤剂、有机氯农药、多氯联苯等化合物在水中较难被生物降解,无氮有机物中的脂肪和油类也是难降解物质,它们往往通过食物链逐步被浓缩而造成危害;在生产、使用过程中以及使用后,会通过各种途径进入水体造成污染。难降解物质在环境中的持久性,以及广域的分散性,对环境与生态造成影响较大。因此,一直是环境污染、生态环境恶性循环的重要环节。 难降解有机物被微生物分解时速度很慢,分解不彻底的有机物(也包括某些有机物的代谢产物),这类污染物易在生物体内富集,也容易成为水体的潜在污染源。这类污染物包括多环芳烃、卤代烃、杂环类化合物、有机氰化物、有机磷农药、表面活性剂、有机染料等有毒难降解有机污染物。这些物质的共同特点是毒性大,成份复杂,化学耗氧量高,一般微生物对其几乎没有降解效果,如果这些物质不加治理地向环境排放,势必严重地污染环境和威胁人类的身体健康。随着工农业的迅速发展,人们合成了越来越多的有机物,其中难降解有机物占了很大比例,因此难降解有机物的治理研究已引起国内外有关专家的高度重视,是目前水污染防治研究的热点与难点。 2.难降解有机物的处理方式 2.1难降解有机物的分类 难降解(难生物降解)有机物是指微生物在任何条件下不能以足够快的速度降解的有机物。形成有机物难于生物降解的原因除了在处理时的外部环境条件(如温度、pH值等)没有达到生物处理的最佳条件外,还有两个重要的原因,一是由于化合物本身的化学组成和结构,在微生物群落中,没有针对要处理的化合物的酶,使其具有抗降解性;二是在废水中含有对微生物有毒或者能抑制微生物生长

高级氧化技术在处理难降解有机污染物中的应用

高级氧化技术在处理难降解有机污染物中的应用 【摘要】随着城市工业的发展,城市污水中所含有工业废水的比例增大,使得其中难降解有机污染物的含量上升,在常规处理技术方法难以取得理想处理效果的情况下,高级氧化技术(Fenton法)在处理难降解有机污染物时展现出了独特的优势。本文介绍了该技术的发展过程、主要类型及应用状况,并对其在废水处理中的优势、存在问题和发展趋势作出评述。 【关键词】工业废水;难降解有机污染物;化学氧化法;高级氧化技术 随着工业经济的迅猛发展,各种废水的排放量逐年增加。工业废水具有成分复杂、有机污染物浓度高,可生化性差、色度深且多变甚至有生物毒性等特点,若不经处理直接排放,将会给生态环境带来严重危害。 城市污水中随着工业废水的排放量增多,使得难生化降解类有机物所占比例增高,污水可生化性变差。而城市污水处理过程所使用的常规生物处理法,对于难降解有机物的去除率较低,一般达不到相应的水质标准的要求。在城市污水处理过程中,如要以较低的处理成本取得较好的处理效果,就需要针对不同的污染物质,需要选用不同的处理技术方法。 1.难降解有机废水的危害

在城镇排水中以炼焦、印染、印刷和制药等行业排放的工业废水为例,就是典型的难降解有机废水。 焦化废水是焦化厂与煤气厂在生产过程中的洗涤水、洗气水,蒸汽分流后的分离水和储罐排水等,含有数十种无机和有机化合物。其中无机化合物主要是大量氨盐、硫氢化物、硫化物、氰化物等;有机化合物除酚类外,还有单环及多环的芳香族化合物、含氮、硫、氧的杂环化合物等。这种废水具有成分复杂、污染物浓度高、色度高、毒性大、且性质非常稳定,是一种典型的难降解有机废水。 印染废水具有水量水质变化大、有机污染物含量高、色度深、碱性大等特点,属难处理的工业废水。印染加工的四个工序都要排出废水,预处理阶段(包括烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光等工序)要排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水,染色工序排出染色废水,印花工序排出印花废水和皂液废水,整理工序则排出整理废水。印染废水是以上各类废水的混合废水,或除漂白废水以外的综合废水。 印刷废水水量相对较少,而CODCr非常高,还有一定量的悬浮物、细菌和溶解性物质,浊度和色度较高,并含有大量的丙烯酸类大分子团,如果不经过处理直接排入城市污水管网进入到污水处理厂,会对污水处理工艺产生极大的影响,破坏生物处理系统,污染水环境。 制药工业废水主要包括抗生素生产废水、合成药物生产废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水四大类。

人工湿地废水处理中有机污染物降解及其机理

[1]人工湿地废水处理中有机污染物降解及其机理 李升莲;尚芳红;万丽娟;王皓;李倩;胡尚伟;王晓丹;潘瑾;黄玉明;,西南大学环境化学研究所三峡库区生态环境教育部重点实验室;西南大学环境化学研究所三峡库区生态环境教育部重点实验室;西南大学环境化学研究所三峡库区生态环境教育部重点实验室;西南大学环境化学研究所三峡库区生态环境教育部重点实验室;西南大学环境化学研究所三峡库区生态环境教育部重点实验室;西南大学环境化学研究所三峡库区生态环境教育部重点实验室;西南大学环境化学研究所三峡库区生态环境教育部重点实验室;西南大学环境化学研究所三峡库区生态环境教育部重点实验室;西南大学环境化学研究所三峡库区生态环境教育部重点实验室;,第三届全国环境化学学术大会,2005-11-01 <正>1 人工湿地中有机物的来源湿地中有机物主要来源于废水、植物、微生物、藻类、沉降(主要是湿沉降)、土壤等。 2 人工湿地中有机污染物及其中间降解产物的表征对有机污染物及其中间降解产物进行表征是进行其机理研究所必须的,然而绝大多数研究中人们主要是通过检测出口及入口水中化学需氧量(COD)及生物化学需氧量(BOD) [2]活性污泥—人工湿地组合系统处理农村生活污水的试验研究 万丽娟,西南大学,2007-04-20 水污染已成为当今全球所面临的严重的环境问题之一。近年来,各种污水处理技术在实际应用中取得了不断的发展,特别是作为二级处理的活性污泥法以其工艺相对成熟、运行稳定、处理效果好而成为生活污水处理的主流工艺。同时人工湿地污水处理技术作为一种生态处理技术由于其造价低廉、维护简单及处理效果好等特点也倍受青睐。目前人工湿地废水处理存在的主要问题是:(1)从人工湿地工艺设计及运行参数来看,运行参数对系统处理效果的影响研究还不够深入,如对湿地系统的水力负荷、污水停留时间、出水量等与污水净化效果之间的偶... [3]人工湿地水处理技术开发 南京大学,2006-01-01 [4]表流人工湿地污水处理技术在抚顺的应用 唐小囡;,节能,2008,09 分析抚顺地区水体污染状况,阐述抚顺市利用一级强化+人工湿地处理组合工艺在抚顺市海新河污染整治中的应用及处理效果分析。 [5]几种植物对生活污水的处理效果研究 欧菊泉,张小云,彭青林,田学达,湘潭大学自然科学学报,2002,03 选取蛇泡草、红辣蓼、鹅不食草和田边菊作为人工湿地的栽培物,并对它们处理污水的效果进行研究.结果表明,不同的植物对生活污水的处理效果有所不同,红辣蓼对NH+ 4 N的去除率最高,2 4~48h之间的平均值为2 4.5 % ,蛇泡草对TP的去除率最高,2 4~48h之间的平均值为17.0 % .所有受试植物对污水的处理效果均在40~48h之间达到顶峰[6]城镇生活垃圾绿色增效处理工艺 西南农业大学科技咨询公司,2004-01-01 DataType: 2 题名: 宿鸭湖湿地省级自然保护区管理模式研究 作者: 牛翔 来源: 西北农林科技大学 年: 2007 摘要: 湿地学是一新兴学科,而湿地保护与管理学更是年轻的交叉学科。湿地管理是根据湿地生态系统固有的生态规律与外部扰动的反应所进行的各种调控,从而达到系统总体最优的过程。由于汝南宿鸭湖湿地省级自然保护区有其独特的生态和地理条件,传统的管理模式和

难降解有机废水处理

难降解有机废水处理 1解析难降解有机废水的特性与危害 从整体的水质特性来看,难降解的有机废水一般有会这些特性表现:首先含有的有机物浓度较高,一般COD的含量超过每升2000毫克以上,甚至是十几万毫克也有可能;而且非常的难以被降解,可进行生化降解的可能性也比较低,其BOD5或者COD数值一般都不到0.3,甚至有些还更加的小,从而使得整体更加不容易被降解掉; 而且,其水质本身含有成分比较驳杂,其中包含了类似硫化物、重金属以及氮化物、有毒物物质等;另外,从颜色上来看,难降解有机废水本身浓度比较高颜色比较鲜艳,而且会伴有异味情况,对于周边的环境也有比较大的影响,而且还有强酸强碱等特性。 同时,在危害方面来说,难降解的有机废水一般会导致整体的水体出现缺氧或者厌氧的情况,从而直接导致水生物的思维,并且因此急需致使水质与水环境的恶化;而且难降解有机废水一般会有比较强的致毒性危害,并且与水里的有机物一起循环到土壤环境里,从而进入人体,危害健康。 2简述常见的难降解有机废水 2.1印染废水 印染废水一般是由于印刷厂或者服装纺织厂所排放出来的,一般是针对棉、麻、化学纤维等产品进行加工而产生的废水。这类废水一般水量比较大,而且里面所含的有机物浓度也会更高,同样的PH值相对比较高,里面含有很多的染料、浆料、油剂、纤维杂质等。本身属于比较高浓度的难降解有机废水类别之一。 同时也是属于当前问题最为严重的工业废水问题之一。而且之前有专家针对这类废水做了研究,从这类废水里面分离出多种有机物质,并以此针对性的进行印染废水的处理,反而效果比较好。 2.2造纸废水 造纸废水相对来说仅仅只是针对于造纸印刷一类,但是也包含了生物强化技术应用之下的制浆造纸废水类型。这类废水一般不仅仅会造成一般的环境危害,更重要的是能够对周边环境的木质素或其他的要素造成降解,而自己本身则不易被降解。在碱性环境的培养条件下,我们发现它们有50%左右的几率对木质素造成降解作用。 3难降解废水难生物处理的原因分析 3.1有机物浓度高 首先,这些废水里面含有多种高浓度的有机物,而且这些高浓度的有机物无法快速被降解,最后再经过多次的有机物混合,使得这类的废水更加难以被降解。 3.2种类多比例高 其次,这些废水里面含有的有机物以及生物难以降解的物品种类及其繁多,而且浓度较多,所占据的比例也很高,特别是很多废水更是含有生物毒物,使得这类废水更加的难以被降解。 3.3废水含盐浓度高 第三,就是这些废水里面本身含盐量也比较高,使得生物等多种废水处理难度加大,而且更加快了这些废水有机物的沉淀等。 3.4水质、水量波动性大 第四,就是这些废水在其水质以及排放时间、排放量上面其实也不是一成不变的,而且这些问题最终也会给废水的处理产生极大的难度。 4难降解有机废水生化前处理研究 4.1生物法 生物法是目前应用最广泛的一种有机废水处理方法,主要包括活性污泥、生物膜法、好氧-厌氧法等。主要是利用微生物的新陈代谢,通过微生物的凝聚、吸附、氧化分解等作用来降解污水中的有机物,具有应用范围广、处理量大、成本低等优点。但当废水含有有毒物质或

难降解有机物的处理

难降解有机物地处理及处理原理摘要难降解有机物严重污染和威胁人类身体健康,因此难降解有机物地治理技术研 究是目前水污染防治研究地热点与难点.近年来,难降解有机物地生物处理技术研 究取得了广泛地成果.目前运用生物技术处理难降解有机物地主要技术路线,包括 共代谢技术、缺氧反硝化技术、高效菌种技术、细胞固定化技术、厌氧水解酸化预 处理技术. 关键词:难降解有机污染物生物技术共代谢技术 1.前言 难降解有机物通常指在自然条件难于被生物作用发生递降分解地有机化学物质.有机物被微生物降解,转化为无机物,又由于无机物经过生命活动合成各种有机物,这是自然界生物地球化学地基本循环.合成洗涤剂、有机氯农药、多氯联苯等化合物在水中较难被生物降解,无氮有机物中地脂肪和油类也是难降解物质,它们往往通过食物链逐步被浓缩而造成危害;在生产、使用过程中以及使用后,会通过各种途径进入水体造成污染.难降解物质在环境中地持久性,以及广域地分散性,对环境与生态造成影响较大.因此,一直是环境污染、生态环境恶性循环地重要环节. b5E2R。 难降解有机物被微生物分解时速度很慢,分解不彻底地有机物(也包括某些有机物地代谢产物),这类污染物易在生物体内富集,也容易成为水体地潜在污染源.这类污染物包括多环芳烃、卤代烃、杂环类化合物、有机氰化物、有机磷农药、表面活性剂、有机染料等有毒难降解有机污染物.这些物质地共同特点是毒性大,成份复杂,化学耗氧量高,一般微生物对其几乎没有降解效果,如果这些物质不加治理地向环境排放,势必严重地污染环境和威胁人类地身体健康.随着工农业地迅速发展,人们合成了越来越多地有机物,其中难降解有机物占了很大比例,因此难降解有机物地治理研究已引起国内外有关专家地高度重视,是目前水污染防治研究地热点与难点.p1Ean。 2.难降解有机物地处理方式 难降解有机物地分类 难降解(难生物降解)有机物是指微生物在任何条件下不能以足够快地速度降解地有机物.形成有机物难于生物降解地原因除了在处理时地外部环境条件(如温度、值等)没有达到生物处理地最佳条件外,还有两个重要地原因,一是由于化合物本身地化学组成和结构,在微生物群落中,没有针对要处理地化合物地酶,使其具有抗降解性;二是在废水中含有对微生物有毒或者能抑制微生物生长地物质(有机物或无机物),从而使得有机物不能快速地降解[].这些难降解地有机物种类繁多,来源于各行各业如化工、印染、农药等,且有潜在地危险.表列出了主

相关文档
最新文档