氧化法去除水中有机污染物的研究与应用

本文系统论述了目前氧化法去除水中有机污染物的研究与应用现状，内容包括臭氧氧化法，臭氧一生物活性炭、臭氧一过氧化氢，臭氧一辐射、高锰酸钾氧化及各种光化学氧化法即光氧化，光敏化氧化、光激发氧化、光催化氧化等。分析了它们的优势与面临的问题，并对今后氧化法应用于水处理的研究方向提出了展望与设想。     

光催化氧化处理水中有机污染物

光化催化氧化，是近２０年来的处理水中有机污染物方面发展起来的新方法。虽然该方法仍处于实验室试验阶段，但由于该法氧化能力强，可将有机物降解为无机物，没有或大为减少二次污染，因而在水污染防治中日益显示出广阔的前景。本文在国内外文献的基础上，简要介绍了光催化氧化法处理有机污染物研究进展，机理等概况。     

水中有机污染物的光催化氧化

本文系统综述了十余年来催化氧化法去除水中有机污染物的基础研究成果。讨论了光催化氧化法的机理，影响光催化氧化反应速率的因素及提高光催化反应效率的途径，旨在为该方法的应用开发研究提供有益的帮助。     

外场效应强化过硫酸盐氧化技术去除有机污染物的研究进展

环境中难降解有机物对生态环境及人体健康构成了巨大的威胁.近年来,外场效应活化过硫酸盐高级氧化技术在环境治理中得到了广泛研究.为进一步明确外场效应强化过硫酸盐活化技术的微观机制和污染物去除效能并拓宽其应用范围,综述了包括热场、US（ultrasonic,超声）场、电场、光场、磁场及压电场6类常见外场辅助过硫酸盐活化去除有机污染物的研究进展.结果表明:（1）热场、US场、电场及光场强化过硫酸盐活化技术去除污染物的效能、活化机理和实际应用价值已被进行详细的研究.（2）在上述场效应中,磁场仅应用于提高Fe⁰及相关复合物活化过硫酸盐的效果;而压电效应活化过硫酸盐技术作为新兴的技术手段,其相关的研究报告非常少.（3）目前的研究仍存在一些不足,如外场效应强化过硫酸盐活化技术的能源利用率、经济成本和实际应用潜能,以及降解过程中副产物的生态毒性等问题仍未进行深入的研究;压电强化过硫酸盐活化技术中压电材料和压电源的选择以及活化机理等内容依然存在空白;需解决多场耦合活化过硫酸盐技术存在的兼容性问题,其应用潜力也需进行评估.研究显示,外场效应强化过硫酸盐氧化技术具有高效的有机物去除能力,...     

外场效应强化过硫酸盐氧化技术去除有机污染物的研究进展

环境中难降解有机物对生态环境及人体健康构成了巨大的威胁.近年来,外场效应活化过硫酸盐高级氧化技术在环境治理中得到了广泛研究.为进一步明确外场效应强化过硫酸盐活化技术的微观机制和污染物去除效能并拓宽其应用范围,综述了包括热场、US（ultrasonic,超声）场、电场、光场、磁场及压电场6类常见外场辅助过硫酸盐活化去除有机污染物的研究进展.结果表明:（1）热场、US场、电场及光场强化过硫酸盐活化技术去除污染物的效能、活化机理和实际应用价值已被进行详细的研究.（2）在上述场效应中,磁场仅应用于提高Fe⁰及相关复合物活化过硫酸盐的效果;而压电效应活化过硫酸盐技术作为新兴的技术手段,其相关的研究报告非常少.（3）目前的研究仍存在一些不足,如外场效应强化过硫酸盐活化技术的能源利用率、经济成本和实际应用潜能,以及降解过程中副产物的生态毒性等问题仍未进行深入的研究;压电强化过硫酸盐活化技术中压电材料和压电源的选择以及活化机理等内容依然存在空白;需解决多场耦合活化过硫酸盐技术存在的兼容性问题,其应用潜力也需进行评估.研究显示,外场效应强化过硫酸盐氧化技术具有高效的有机物去除能力,...     

光催化氧化降解水中有机污染物技术综述

光催化降解水中有机污染物技术正受到越来越多的关注。文章综合介绍了该技术在国内外的研究现状，包括光催化降解机理、反应动力学及反应器类型、光催化降解的催化剂、工艺组合等。并提出该技术的进一步研究方向。     

环糊精键合Fe-TAML催化剂的制备及其活化H2O2氧化水中有机微污染物

为了提高Fe-TAML催化剂的稳定性和催化活性,通过磺酰氯化反应、金属螯合反应和亲核取代反应等方法将Fe-TAML与环糊精(CD)以共价键形式结合,制备了单-6-氧-CD键合Fe-TAML催化剂(CD-Fe-TAML).开展了CD-Fe-TAML的催化活性、稳定性测试及其活化H₂O₂氧化降解水中抗生素和农药等34种有机微污染物研究.与Fe-TAML相比,CD-Fe-TAML在pH为7.0条件下活化H₂O₂生成高价铁的速率提高49倍,对底物的催化降解速率提高25倍,且其自氧化速率降低70%.CD-Fe-TAML在pH为3.0～10.0范围内的稳定性比Fe-TAML的稳定性提高0.7～699倍,其中,在pH为3.0～7.0范围内提高33～699倍.CD-Fe-TAML的分子结构中的磺酸基官能团具有吸电子效应,能增加活性中心中Fe离子的正电荷密度,不仅加快H₂O₂的过氧键裂解和高价铁物种的生成,提高Fe-TAML的催化活性,还能提高其水解稳定性.同时,分子结构中...     

Hp-β-环糊精包络臭氧氧化去除水中PPCPs研究

为提高臭氧的稳定性,采用臭氧化Hp-β-环糊精溶液的方法对臭氧进行包络。考察了臭氧/Hp-β-环糊精包络物的氧化特性,臭氧化量和Hp-β-环糊精浓度对臭氧/Hp-β-环糊精包络物氧化能力的影响,并研究了臭氧/Hp-β-环糊精包络物对二级出水中添加的10种药品和个人护理用品(PPCPs)的去除效果。结果表明:臭氧/Hp-β-环糊精包络物具有持续的氧化能力,增加臭氧化量或Hp-β-环糊精浓度可显著提升臭氧/Hp-β-环糊精包络物的氧化能力。臭氧/Hp-β-环糊精包络物有较强的氧化性;向0.7 g/L的Hp-β-环糊精溶液中通入6 mg臭氧后,PPCPs的去除率为50%~70%,去除率受PPCPs分子结构影响。臭氧/Hp-β-环糊精包络物氧化可与其他氧化技术联合应用于污染物去除或用作臭氧化后的持续氧化。     

有机污染物的高铁酸盐氧化去除强化技术研究进展

高铁酸盐[Fe（Ⅵ）]是一种环境友好型水处理剂,可以有效氧化具有不饱和官能团的有机污染物,但Fe（Ⅵ）直接氧化法具有诸多缺点亟待改善,如Fe（Ⅵ）在酸性条件下易于自分解、在碱性条件下反应速率低等.开发Fe（Ⅵ）氧化的强化技术可以通过生成高活性的高价铁氧中间体[Fe（Ⅳ）/Fe（Ⅴ）]或活性自由基,提高有机污染物的去除效能.本文系统介绍了多种Fe（Ⅵ）氧化的强化技术去除有机污染物的效能、活性物种和机理. Fe（Ⅵ）可以被酸、还原剂等均相活化剂和二氧化硅、过氧化钙、碳质材料等异相活化剂活化为Fe（Ⅳ）/Fe（Ⅴ）以促进有机污染物的降解,也可以与氧化剂、含硫还原剂、紫外光、光催化体系联用,通过产生活性自由基等活性物种[如羟基自由基（^·OH）、硫酸根自由基(SO₄^·-)、超氧自由基(O₂^·-)等]协同降解有机污染物.由于活性物种发生变化,Fe（Ⅵ）氧化的强化技术可以影响有机污染物降解产物的种类、分布及毒性.目前的研究仍存在一些不足,如多种Fe（Ⅵ）氧化的强化技术机理尚不明确或存在争议,...     

贵金属催化剂对VOCs催化氧化的研究进展

催化氧化法是目前最有效的处理VOCs的方法之一。就贵金属催化剂在VOCs的催化氧化中的应用,列举了近年来Pd、Pt、Au、Ru催化氧化的实例,并对其反应机理进行了总结。最后,归纳并重点分析了催化剂的分散度、颗粒粒径、载体3个因素对催化活性的影响。同时,对预处理也作了一定的阐述。     

碳纳米管溶胶对水中微量污染物的吸附去除性能研究

吸附法是目前最经济有效去除水中微量污染物的方法之一。经强酸表面氧化法制备的碳纳米管溶胶具有稳定的高效吸附性能。采用静态吸附法,对水中微量有机物和重金属进行同步吸附去除实验研究。结果表明,碳纳米管溶胶对水中的微量有机物和重金属具有很好的去除效能。这对微污染水的深度处理具有良好的应用前景。     

持久性有机污染物(POPs)超临界水修复技术的发展与展望

持久性有机污染物(POPs)具有持久性生物累积性、半挥发性和长距离迁移的性质,广泛位于土壤、废水和污泥中。我国目前面临的POPs污染问题日益严峻。由于超临界水修复技术具有快速、高效、无毒等优点,在POPs修复方面具有较好的应用前景。从超临界水特性、国内外超临界水修复技术等方面系统分析了国内外超临界水修复的研究现状、超临界水修复技术的优缺点和适用性,提出了超临界水修复关键技术及装备系统,以期为其发展和提升提供参考。     

基于极性有机化合物整合采样器的水环境有机污染物测定

作为一种被动采样技术,极性有机化合物整合采样器(polar organic chemical integrative sampler,POCIS)具有安全、易使用、可进行低浓度监测、高回收率和抗生物污染等优点,由于POCIS可以测定极性有机化学物质的时间加权平均(time-weighted average,TWA)浓度...     

水中有机物臭氧化去除反应机理

随着臭氧化在水处理技术中应用日益增多,研究臭氧化去除水中有机物的机理日显重要。本文在介绍了决定水中臭氧化反应速率的二种反应,即直接反应和间接反应的基础上,着重讨论了芳族化合物、烯烃化合物、环状烯烃化合物,苯酚、苯、苯胺、硝基芳烃、喹啉、二甲基4氯酚氧基醋酸、油酸、有机硫磷化合物,甲醇、甲醛、甲酸和马拉硫磷等与臭氧的反应机理。      

聚合物驱产出水回注油层的污染物质确定

系统分析了南三区东部聚合物驱产出水处理前后原油、聚合物、固体悬浮物、无机离子和细菌等成分的含量及其固体悬浮物颗粒直径大小与分布 ,并且对该区聚合物驱产出水主要特征进行了总结。在此基础上 ,根据油层损害机理并且结合该区油层的孔渗特征 ,研究和确定了污染物质。研究结果认为 :常规处理方法对污水中原油处理效果最好 ,而对PAM和固体悬浮物处理不太理想。     

纳米材料污染物在土体中运移的研究进展

纳米材料以污染物形式进入土体,并对土体环境产生影响。从理论与实验两个方面对国外相关研究进行了综述分析。理论方面主要参照胶体运移机理对纳米材料在土体中运移过程进行初步解释。实验方面,多以柱淋洗实验模拟纳米材料在孔隙介质中运移过程,并着重探究了影响纳米材料运移性能的主要因素。最后,基于现有研究的成果与不足,提出了相应的研究展望。     

生物炭吸附水中磷酸盐的研究进展

生物炭作为1种环境友好型吸附材料,可有效去除并回收水体中的磷,由此也成为当前的研究热点之一。综述了目前国内外生物炭吸附磷酸盐及磷素回收研究现状,主要总结了控制生物炭吸附磷酸盐的4种主要机制,阐述了影响生物炭吸附除磷过程中的主要影响因素,介绍了目前应用研究的方向并提出生物炭在实际应用中所面临的问题并对未来研究方向进行了展望,以期为未来研究及推广应用提供理论支撑。     

微曝气强化生态浮床去除水中Cu~(2+)效果研究

构建一种改进型微曝气强化生态浮床污水静态模拟实验平台,利用该平台研究了3种水生植物黄菖蒲、西伯利亚鸢尾和水竹对水中Cu~(2+)的去除能力及富集特征;同时探究了不同曝气量下,黄菖蒲微曝气生态浮床对水中Cu~(2+)的去除效果。结果表明:在实验条件下,3种水生植物对水中Cu~(2+)的去除能力依次为黄菖蒲>西伯利亚鸢尾>水竹;当曝气量为7.5 L/min时,黄菖蒲微曝气生态浮床对水中Cu~(2+)的去除效果最好;3种植物的不同部位对重金属Cu~(2+)的吸收富集能力均表现为根部最强。