PBDEs的来源特征、环境分布及污染控制

多溴联苯醚(Polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)生产应用、环境分布与生态风险之间的关系将如何影响我国的未来,具体涉及到工业、环境、健康、人类繁衍等的社会问题.由于PBDEs阻燃效率高,热稳定性好,价格便宜,作为添加剂被广泛应用在电子、电器、化工、交通、建材、纺织、石油等领域的阻燃产品中.PBDEs进入环境后迁移扩散并富集于沉积物和生物体内,进入人体后引起肝脏毒性、内分泌干扰、神经毒性和生育能力下降等而危害人类的健康.基于此,从生产应用、品种生产量、分子的物理化学特性以及毒性等的文献数据分析了PBDEs的来源特征与环境危害,分析这些性质对环境分布与污染控制的基础支持关系;从沉积物、水体、大气、水生生物、人体5个方面考察了PBDEs的环境本底浓度变化、分配关系、迁移规律、时间效应,分析了生产、应用与扩散的多因素影响关系,发现全球性PBDEs污染物蔓延的现象,沉积物是主要的归趋场所,室内空气中的浓度远高于室外,水中浓度较低,水生生物和人体均能富集PBDEs,通过饮食、母乳和呼吸摄入,可实现代际传播,污染的分布呈现介质与区域的不同特征;污染控制需要考虑点源技术与面源修复的联合,结合PBDEs的物理性质、分子结构及其化学特性,统计分析了微生物法、光化学降解法和零价铁还原法的原理及其有效性,根据PBDEs在产品中存在与分布的特点,提出收集-分离-富集-超临界催化还原和氧化毁毒的工艺,针对实际环境(以电子垃圾塑料和流域水体及沉积物为对象)中的PBDEs进行回收或处理,结合材料如催化剂的应用,从动力学和热力学方面提高PBDEs无害化的效率.最后,从生产管理、环境监测、风险评价、技术集成等方面提出了未来的努力方向.     

诺氟沙星水溶液的湿式氧化分解及其产物的生成途径

以诺氟沙星(NOR)水溶液作为抗生素废水的代表,在湿式氧化的环境中考察其分解规律与产物生成途径,为含抗生素废水的湿式氧化处理提供方法基础.在温度为473～513 K,压力为3 MPa,NOR初始浓度约为500 mg/L,H2O2投加量为0和32 200 mg左右以及停留时间为10～60 s的条件下进行湿式氧化实验,以诺...     

缩聚-Fenton-A/O生物流化床组合工艺处理酚醛废水的工程案例分析

以广州某公司生产酚醛树脂时产生的酚醛废水为研究对象,针对其高浓度、生物毒性强、可生化性差及难降解等特点,设计缩聚-Fenton-A/O生物流化床联合工艺进行处理。此工艺的工程实践中,在总HRT低于75 h的操作条件下,当进水COD、苯酚及甲醛浓度分别为1.0×105～1.2×105 mg/L、2.2×104～2.5×1...     

化学沉淀结合Fenton法预处理脱硫废液的原理与效果分析

脱硫废液因含有高浓度氰化物、硫氰化物、硫化物等有毒组分而影响焦化废水处理的生物工艺.以焦化企业产生的实际脱硫废液为研究对象,选用化学沉淀-Fenton氧化的串联方法尝试预处理及分析方法的可行性,通过单因素实验,考察了硫酸亚铁投加剂量、反应前后溶液pH值、反应时间3种条件对脱硫废液中总氰及易释放氰去除效果的影响,在优化条件下对经硫酸亚铁沉淀后的脱硫废液残液进行Fenton氧化实验.结果表明,当硫酸亚铁投加量为理论值的1.2倍,H2O2投加量为COD当量的0.3倍时,可使脱硫废液的COD去除率达到76.65%,使初始浓度分别为327.7、704.6和2087.3 mg.L-1的氰化物、硫氰化物及硫化物基本得到去除,为后续生物处理创造了有利条件.化学沉淀结合Fenton法是脱硫废液预处理效率高且实用的方法.     

阿科蔓介质生物接触氧化法预处理微污染原水

随着库区经济的发展,大量点源或面源污染物未经有效处理便直接排入水体致使许多可作为生活饮用水的水源变成了"微污染"水源,鉴于常规的预处理工艺不能很好地适应现有"微污染"水源水质的变化,采用挂膜成功的阿科蔓介质生物接触氧化法对微污染水源水进行预处理实验研究,并与挂膜成功的组合介质生物接触氧化法进行对比,结果表明,阿科蔓介质挂膜速度较快,效果较好,且对水源水质的变化具有较好的适应性,是微污染水原水质改善较为理想的人工介质;对于相同的微污染水源,阿科蔓介质的处理效果明显优于组合介质且处理效果良好,其对"微污染"水源水中TN、氨氮、COD和总磷的平均去除率分别为67.4%、87.2%、54.1%和40.1%,其中较适宜的阿科蔓介质生物接触氧化预处理进水溶解氧浓度为4.0~6.0 mg/L。阿科蔓介质生物接触氧化不失为一种开展饮用水源地生态防护与饮用水质改善的技术。     

焦化废水中有机物的识别、污染特性及其在废水处理过程中的降解

采用液-液萃取辅以硅胶、氧化铝净化的方法,并结合GC/MS分析技术,系统分析了焦化废水中有机物的组成.在焦化废水中检测到15类558种有机物.根据有机物的分子结构、废水中的含量、毒性及环境效应,筛选出焦化废水中的特征性有机污染物,以区别于其它工业废水,可作为追溯环境中污染物来源的依据.经物理、生物和化学处理后,焦化废水中大部分有机物被去除,其中,对去除率的主要贡献是生物处理阶段.为了更好地考察生物处理阶段对有机污染物的去除特征,选定酚类、多环芳烃和喹啉类物质作为研究对象,分析了3类特征性污染物在A/O2工艺各单元中的去除状况及组成变化特征.     

聚羟基丁酸酯(PHB)对水中微量多环芳烃的仿生吸附

基于生物体组织可对水体中低浓度有机污染物的高倍富集现象,以一种微生物细胞内广泛合成的聚羟基丁酸酯(PHB)为吸附剂,对水溶液中微量的多环芳烃(PAHs)进行仿生吸附研究.实验选取萘、菲和芘为模型污染物,考察了温度、时间、溶液pH和吸附剂用量等因素对吸附效果的影响,并分别以经典的吸附动力学模型、等温吸附模型和吸附热力学模型对吸附过程的机理进行了分析.结果表明,PHB对微量的萘(<1500μg.L-1)、菲(<1000μg.L-1)和芘(<130μg.L-1)具有较高的吸附速率,分别在60、120、80 min即可基本达到平衡,吸附动力学符合拟二级动力学模型;3种多环芳烃的等温吸附曲线用Henry、Langmuir和Freundlich方程进行拟合,线性关系良好,反映出PHB仿生吸附剂与PAHs之间存在着"吸溶"作用而非通常的位点吸附;考察分配系数Kd与Kow、温度的关系,发现Kd与Kow呈正相关,与温度呈负相关;低温有利于吸附,PHB对菲和芘的吸附为自发过程,而对萘的吸附为非自发过程.上述仿生吸附原理的阐明对微污染水处理技术的研究具有重要指导作用.     

酚类化合物在焦化废水处理过程中的降解与转移

研究了4种烷基酚、7种氯酚和2种硝基酚物质在广东韶关钢铁集团焦化废水处理站的浓度演变与转移.针对设计处理量为2000 m.3d-1,生物处理采用A/O1/O2工艺,已经稳定运行5年的实际废水处理工程,同一时间分别采集水样、气样与综合排泥样若干批次,采用GC/MS方法分析酚类物质的浓度.研究结果表明,焦化废水中酚类物质在原水与各个处理工段中均存在成分与浓度的特征分布,烷基酚类物质浓度高但容易通过生物降解去除,氯酚和硝基酚的去除率略低,经生物处理的出水酚类物质浓度均低于5μg.L-1,达到了有关排放标准的要求;所有酚类物质在废水处理过程中存在气相转移的现象,转移污染物浓度分布差异显著,取决于废水本底浓度与该物质的化学性质;污泥样品能够高倍数富集氯酚类物质,在处理与处置工艺的选择方面需要防止扩散.酚类化合物在焦化废水处理过程中的浓度削减主要是生物阶段,气相转移与固相转移可能构成环境风险,未来的水处理工程需要考虑二次污染的消除问题.     

可燃吸附剂从焦化废水中分离潜热实现低能耗工艺的实验研究——以活性炭为例

以活性炭和焦化废水为例,将吸附废水尾水的粉末活性炭(PAC)分离,再吸附原水,从吸附过程和投加量考察COD的去除,运用GC/MS对吸附过程的微观组分进行解析,再进行燃烧热值测定.研究结果表明,针对尾水选择合适粉末活性炭,少量投加即可使出水COD达标排放;吸附尾水时主要去除生物系统难以降解的有机组分,再吸附原水时,对酚类物质、氮杂环化合物以及多环芳烃类都具有显著的效果,表现出非选择性,吸附过程完全受控于高浓度组分;单位废水可提供的热值Qw=(45.990±3.521)×Cm,吸附原水有机物的活性炭,其燃烧热值有显著提高,增量ΔQ由ΔQ=(45.990±3.521)×(Cm-Ce)×V决定.针对高浓度难降解的工业有机废水,上述工艺通过能源回收的方式可实现工程造价与运行费用的显著降低.