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    水环境中有机物污染现状及减削技术

    更新日期:2022-01-04 14:28

     

     

    铭盛环境——工业污水,工业废水处理专家,提供污水处理解决方案

     

     

      我国的水资源短缺,人均水量较低,仅为世界人均量的四分之一。并且随着化学工业的飞速发展,以及我国工业反复用水率较低,工业废水的排放量也在不时增加,水污染较严重。有机物作为化工生产过程中的原始资料和中间产物,进入水环境中的品种和数量也在急剧增加。有机物分为自然和人工合成两大类。随着工农业的发展,人工合成的有机物越来越多。大多数有机物有毒并且容易生物积聚,有些有机物浓度较低且不容易降解,局部有机物还有致畸、致癌、致突变的三致作用,对人类和环境的潜在危害特别大。另外,若水源中的有机物浓度超标会使水中氯化物消毒带来的副产物增加,且会增加水中混凝剂的运用量和铝的剩余量,这些都会给人体安康带来额外危害。近年来,随着人们环保认识的不时加强,加之剖析检测技术的不时提升,有机物对环境的污染现状惹起了人们普遍的关注。水中有机污染物除了大多数来自化工、造纸和制药等行业外,还有一局部来自农业中用的农药、化肥等,这些有机物一局部渗入到地表水源中,一局部经过地表径流流入地上水源。水环境中有机物的污染不只不能满足人们日益对水环境请求的提升,而且也障碍了我国各方面的快速发展。因而,研讨我国水环境中有机物污染现状及削减技术势在必行。

     

      一、我国水环境中有机物的污染现状及危害

     

      我国主要的江河湖泊或多或少都被有机物所污染。黄河、淮河、辽河以及松花江的污染最为严重,海河污染也比拟严重,珠江和长江污染相对小一些。田怀军等对重庆市的主城区饮用水水源作了检测,一共检测出了101种有机物,黄志丹等对东湖水以及来自于其的自来水实行检测,检出了102种有机物,魏复盛等经过抽查方式检测了江苏省的二十五个水源地和二十五个自来水厂的出厂水,检出的有机物高达468种,王玲玲等检测了河南黄河流域七个城市的九个主要饮用水源水以及黄河小浪底水库,检测出的有机物高达599种,李伟中等对珠江三角洲某个市的饮用水源水和河涌水实行了检测,查出了226种有机物,吴南翔等分别检测了婺江水域4个点的空中水和1个点的自来水,也检测出了10几种有机物,主要是苯环类、卤代烃、萘、蓖、邻苯二甲酯以及其他杂环类有机化合物。这些数字标明我国地表水中有机物的污染比拟严重。除此之外,我国城市公开水有机物污染也较严重。在我国44个城市公开水的调查中,有高达42个城市公开水遭到污染,并检出数百种有毒有机物。

     

      Kong等经过研讨哈尔滨某工业污水处厂对邻苯二甲酸酯类及农药类有机物的去除效果发现,污水处置厂对这些有机物的最大去除率只要98.9%,最小去除率只要22.7%,标明污水处置厂对上述有机物具有一定的去除效果。但像邻苯二甲酸酯类的有机污染物属于内分泌干扰物,所谓的内分泌干扰物,又被叫做环境激素,会对人体或动物的内分泌系统实行干扰,从而惹起生理功用紊乱,它们就像雌激素的作用一样,即使是量十分小,也会对生物体带来危害,引发各种病变。已有研讨标明,邻苯二甲酸酯会干扰人体正常激素分泌,影响儿童发育,损伤人体器官。我国是生产和运用邻苯二甲酸酯类化合物的大国,且每年的运用量还在增加,从珠江、长江、黄河流域及松花江流域等水环境系统中均检出邻苯二甲酸酯类有机污染物的存在。此外,王玉福也研讨了我国水环境中雌激素的污染状况,经过对所抽测的地表水及自来水的检测,均不同水平地检出了环境雌激素活性物质,从而得出了我国城市自来水中含有环境雌激素活性物质的结论。酚类属于高毒性有机物,经过口腔呼吸以及皮肤进入人体内,它能够对中枢神经系统实行抑止而对肝脏和肾脏形成损伤。苯酚及其衍生物在污水中较为常见且难降解。已有研讨标明,饮用水中苯酚的含量一定要小于0.002mg/L,不然就会对人身体产生危害。此外,农作物灌溉水中酚类化合物浓度高于100mg/L时,会形成农作物的大量减产以至枯死。

     

      二、水环境中有机物的削减技术

     

      当前常规的净水工艺对大量的有机物特别是能在水中溶解的有机物去除效果较差。水的深度处置技术是指水在实行常规处置后,再采用一些其他新的技术,把不能有效除去的有机物彻底除去。从目前的研讨状况看,被用于深度去除水中有机污染物的较为卓有成效的物理化学和生物处置技术主要有:

     

      2.1 物理化学技术

     

      2.1.1 吸附技术

     

      吸附技术是一种应用较多且特别重要的一种深度水处置技术。活性炭是一种吸附才能较强的多孔疏水性的非极性吸附剂,经过其外表上的物理吸附作用将水中的非极性或弱极性的有机物吸附。活性炭吸附能够有效地去除水中有机污染物,但活性炭的价钱太贵,水处置本钱高,也无形中障碍了其大范围的应用。环糊精因其价钱低廉、无毒、环境友好等优势在水污染处置范畴具有宽广的应用前景,环糊精具有外部亲水、内部疏水的圆台状共同构造,应用内腔可与极性分子构成主-客体包含物,因而,被用于水溶液中有机污染物的去除。还能够经过多种化学修饰或者与各种资料有效复合,到达环糊精基复合吸附剂的高效功用化拓展,有一些有机污染物由于其极性比拟大从而不易被环糊精吸附,可先将环糊精与一些含有极性基团的交联剂实行交联来增加环糊精内腔的极性。比方环糊通晓过与含有羧基的交联剂分离来得到一种等电点较低的吸附资料,从而来吸附一些像含胺基的等电点较高的有机污染物。碳纳米管也是近年来新发现的一种吸附资料,其与有机物间的多种互相作用、硕大的比外表积以及共同的多孔和空心构造,对水环境中多种有机物都具有比拟好的吸附性能,惹起了学者们的普遍研讨。

     

      2.1.2 高级氧化技术

     

      高级氧化技术能够将一些有毒难降解的有机物实行合成,它是一种强化的化学氧化过程。该技术是目前最有效的去除水中有机物的技术之一,由于高级氧化产物-羟基自在基具有十分高的氧化复原电位且含有不饱和键,能快速地与化合物产生氧化反响。目前用于除去水中有机物的高级氧化技术主要有光催化氧化技术、Fenton氧化技术、电催化氧化、超声催化氧化以及多种技术互相分离等,这些高级氧化技术关于去除水中难降解的有机物具有十分重要的作用。其中,应用超声的空化效应、自在基效应以及机械效应强化光催化的催化效能,完成超声和光催化对水中有机污染物的协同降解来增加有机物的降解效率。它的优点就是:操作简单,对设备请求低,特别是处置含有高毒性、难降解的有机污染物(比方烃类、酚类等)的废水方面更显优势,在将废水中有机污染物有害变无害以及防止二次污染等方面具有重要意义。

     

      2.1.3 电化学技术

     

      早在20世纪60年代后期,电化学办法就开端应用于废水中有机物的处置,近年来得到了更快的发展。常用的电化学办法有电氧化法、电复原法、电凝聚法、电渗析法和微电解法等。和其他废水处置办法相比,电化学办法具有去除效率高、顺应面广、无二次污染、可操控性强等优点,但也具有本钱高、能耗大、不能完整将有机物合成等缺陷。为了尽可能的应用电化学办法的优点,克制其缺陷,许多研讨者对电化学办法实行了大量的研讨。把钢渣作为电极资料应用于电化学污水处置,由于特殊的化学组成,钢渣粒子电极在三维电催化反响器中不只起到电极的作用,钢渣自身所含有的一些化学成分也能与水溶液中的有机污染物反响,从而提升了水环境中有机物的除去效率。

     

      2.1.4 膜技术

     

      膜技术是近些年来水处置范畴研讨最热和发展最快的一项新技术,其原理比拟简单,经过膜的物理截留原理对水实行过滤来得到更平安的出水。膜别离技术是经过不同大小孔径的膜来挑选和别离水中有机物质,不用额外再参加药剂,就能除去许多构造复杂的有机污染物,操作设备较简单,便于自动化管理控制。赵德明等经过电化学腐蚀法来预处置含有对氟硝基苯的废水,经过把废水中的对氟硝基苯转化为氨基氟苯来使废水的可生化性提升,较为有效地降低了对氟硝基苯对微生物的毒性,到达了预处置的效果。

     

      2.2 生物技术

     

      生物法是经过微生物来合成或吸附污水中的有机污染物,并将有毒物质转化为无毒无害物质的目的。生物法包括生物接触氧化法、活性污泥法和生物膜法等。应用生物技术来处置水中有机物的污染,优点是操作和管理和设备简单,投资较少、效率较高,处置量大且不产生二次污染,缺乏之处是处置起来耗时较长,对占空中积请求比拟高,有一些菌种培育时间长,由于有毒有害的有机污染物会把微生物杀死,所以有时很难用普通的生物降解法去除。

     

      三、结语与瞻望

     

      物理化学技术和生物技术等都可用于水环境中有机物的处置,因其各自的特性及适用条件都有一定的研讨价值。由于大多数有机物具有难降解的特性,单一的处置技术在技术和经济上都有一定的局限性,有时不能到达很好的处置效果。近年来,国内学者将研讨重点放在多种技术的优化组合。因而,在单一技术研发的根底上,探究多种技术的组合工艺,来发挥他们的协同作用,这也是将来水环境中有机物处置研讨范畴的发展方向。