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污水苯胺去除

發布時間:2022-01-03 20:15:37

㈠ 如何除去苯環上的氨基。要具體流程和反應條件。

不要被人誤導
重氮鹽分解得到酚等物質
正確方法是用乙醇或者次磷酸還原重氮鹽

㈡ 高效液相色譜法測定廢水中苯胺類化合物的數據怎麼處理

我們現在做液相一般都是用的面積歸一法得出含量的。你要是做廢水中的苯胺類得話,是不是應該用外標法或者內標法 ,只有你給出的這些數據估計是沒法計算結果的

㈢ 染色污水COD和苯胺超標是什麼原因(沒有處理前)

一般染料的苯胺成分比較高,據我了解,紡織品染料好多都是苯胺類,所以未做除色處理的染色廢水的苯胺超標很正常

㈣ 印染廢水苯胺和六價鉻怎麼處理

除去印染苯胺廢水的方法,如下:

l.傳統的處理方法

1.1物理方法

(1)吸附法。吸附法是採用吸附材料處理苯胺廢水的方法具有可回收利用苯胺、吸附劑可重復利用等特點。陶紅等以天然岩石礦物為原料經過較簡單的工藝過程合成的13X沸石分子篩用於吸附水中苯胺的實驗研究結果表明13X分子篩處理含苯胺廢水不僅吸附效果好而且再生能力強為實際處理含苯胺廢水提供了可行性依據。

(2)萃取法。萃取法是採用與水互不相溶但能溶解污染物的萃取劑使其與廢水充分混合接觸後利用污染物在水中和溶劑中不同的分配比分離和提取污染物的一種廢水凈化方法。馮旭東等口在考察有機溶劑和絡合劑P204生物降解性的基礎上對苯胺和間氯苯胺稀溶液進行了溶劑萃取和絡合萃取的研究萃殘液的BODJCOD表明選擇合適的萃取劑進行萃取其萃殘液無需進一步稀釋就可進行生物處理論證了萃取置換法治理難降解有機廢水的潛力。

1.2化學方法

(1)光催化氧化法。光催化氧化技術只需光、催化劑和空氣處理成本相對較低。柯強等H以鈦酸丁酯為原料、以膨潤土為載體用酸性溶膠法合成TiO納米復合物並利用該復合物作催化劑在HO存在下進行光催化降解苯胺溶液。結果表明該催化劑在UVHO系統中對苯胺溶液有很好的光催化降解效果其效果優於純TiO。

(2)超臨界水氧化法。超臨界水氧化技術(SCWO)以超臨界水為反應介質空氣、氧氣或過氧化氫等為氧化劑通過高溫高壓下的自由基反應將苯胺等有機物氧化為二氧化碳、水和氮氣以及鹽類等無毒的小分子化合物四。王景昌等C6]~IJ用一套簡便實用的超臨界水氧化實驗裝置對超臨界水氧化法處理含苯胺的染料廢水進行了實驗研究考察了反應時間、溫度、壓力和初始濃度等工藝參數對苯胺降解率的影響。結果表明超臨界水中的氧化反應能有效去除染料廢水中的苯胺降解率可達97.2l%。

(3)二氧化氯氧化法。二氧化氯是由漢費萊·戴維於1811年發現的一種強氧化劑。於德爽等盯根據某公司染料廢水處理的生產性實驗研究提出了採用二氧化氯氧化去除染料廢水中苯胺類物質的方法。結果表明當污水中苯胺質量濃度≥50mgL時容易引起活性污泥中毒當污水中苯胺質量濃度≤50mg/L時採用二氧化氯氧化法可以使出水苯胺質量濃度降至<2mg/L去除率達到95%左右。

(4)超聲波降解法。超聲技術是利用聲空化能量加速和控制化學反應提高反應速率的一種新技術具有去除效率高、反應時間短、提高廢水的可生化性、設施簡單、佔地面積小等優點。傅敏等以苯胺溶液為研究對象考察了超聲時間、苯胺溶液濃度、pH、氧化劑HO的投加量等因素對其超聲降解率的影響結果表明超聲時間越長苯胺降解率越高苯胺初始濃度與其降解率基本成線性關系隨著pH的增大降解率先增高後降低。在pH=7.3附近降解率最高對於32.23mg/L的苯胺溶液H20的投加量由0增加到1.6g/L降鋸率從6.02%增加到93%再增大HO的投加量對其降解率影響不大。

(5)電化學降解法。電化學降解是通過陽極反應直接降解有機物或通過陽極反應產生羥基自由基(HO·)、臭氧類的氧化劑降解有機物這種降解途徑使有機物分解更加徹底不易產生毒害中間產物更符合環境保護的要求。王玉玲等研究了以SiO2Ti為陽極降解苯胺的電化學降解特性。

1.3 生物方法

由於苯胺廢水的毒性強生物降解性差現有的生化處理系統難以有效去除污染。但隨著高效苯胺降解菌的篩選分離生物處理方法具有很大的潛力。苯胺類化合物受微生物作用而降解有幾個共同的步驟即微生物細胞與化學物質的相互作用過程並最終代謝為簡單的化合物如CO、CH 和H20[ ]等。古杏紅等。採用厭氧水解一生物接觸氧化法處理苯胺類化工廢水並在生物接觸氧化池中引入苯胺特效降解菌STR-NITRO結果表明該工藝厭氧段能增強系統耐沖擊負荷能力並能有效提高廢水的可生化性STR-NITRO菌能有效去除廢水中的苯胺當進水苯胺為25.8mg/L時出水苯胺0.56mg/L去除率97.8%達到一級排放標准。

2 新型處理技術

2.1 超聲光催化技術

超聲光催化技術是以半導體光催化降解為基礎通過超聲波的空化效應提高光催化效率的一種協同處理技術。頤浩飛等¨s 以苯胺及其衍生物為研究對象探討了不同有機化合物結構對超聲光催化降解的影響。將苯胺及其一系列衍生物分別進行了超聲光催化、光催化和超聲波降解效果的比較結果表明盡管絕大多數的苯胺及其衍生物的超聲光催化反應並不一定都存在協同效應但是其超聲光催化的速率均分別比光催化和超聲波降解的反應速率高。

2.2 聲電聯合技術

聲電聯合技術是以電化學氧化降解為基礎通過超聲波的空化效應提高電化學氧化降解效率的一種協同處理技術。採用超聲波協同電化學氧化法處理苯胺溶液考察了超聲時間、苯胺濃度、溶液pH、電解電壓、電解質濃度等因素對苯胺降解率的影響。試驗結果表明在超聲波與電化學聯合作用下苯胺降解率隨降解時間的延長而提高胺濃度無論高低聲電聯合作用完全去除苯胺只需30min電化學單獨作用完全去除苯胺約需要120 min苯胺初始濃度較低時其降解率較高隨著pH的增大苯胺降解率先降低後提高pH為10左右苯胺降解率最高電解質Na2SO的濃度對苯胺降解率影響不大電解電壓在4.l2V范圍內。苯胺降解率隨電壓升高而提高電壓為16v時其降解率下降。而且,聲電化降解技術對電極要求不高並且即便體系的初始濃度、pH、降解電壓等條件在較大范圍內改變較短時間內都能達到理想的降解率因而聲電化降解作為一種高效、簡便的廢水處理技術具有一定的應用潛力。

2.3 吸附一雙催化氧化技術

吸附一雙催化氧化技術是將廢水用吸附劑吸附後在紫外光和氧化劑雙催化作用下的一種處理技術。耿春香等n將苯胺、硝基苯廢水利用吸附樹脂吸附後再利用過氧化氫作氧化劑在亞鐵離子和紫外光的雙催化下氧化降解。考察了亞鐵離子濃度、過氧化氫濃度等因素對光降解的影響。結果表明在實驗條件下苯胺、硝基苯廢水經該體系處理12h後去除率最高分別可達99.7%和95.3%。

2.4 電子束輻照降解技術

電子束輻照降解技術是利用高級氧化技術(A0Ps)— — 輻射技術來降解廢水的一種技術。邊紹偉等以苯胺類化合物中的苯胺為具體對象進行了苯胺水溶液受到電子束輻照後的降解過程和特性研究分別考察了吸收劑量、溶液初始濃度、溶液初始pH和過氧化氫加入量等因素對苯胺輻照降解效果的影響。實驗結果表明電子束輻照可以有效降解水溶液中的苯胺當苯胺初始質量濃度為70mg/L吸收劑量為23.7J/g時苯胺降解率91%COD去除率27%。

2.5 加壓生化法

加壓生化法是在傳統生化法的基礎上通過提高生化系統的壓力來增加氧的分壓繼而改善系統的氧傳遞性能有效地克服了傳統生化法處理中氧傳遞限制的一種廢水處理新技術。目前對苯胺的去除主要採用物化法而用加壓生化法處理苯氧化降解效率的一種協同處理技術。高字等_】 j採用超聲波協同電化學氧化法處理苯胺溶液考察了超聲時間、苯胺濃度、溶液pH、電解電壓、電解質濃度等因素對苯胺降解率的影響。試驗結果表明在超聲波與電化學聯合作用下苯胺降解率隨降解時間的延長而提高胺濃度無論高低聲電聯合作用完全去除苯胺只需30min電化學單獨作用完全去除苯胺約需要120 min苯胺初始濃度較低時其降解率較高隨著pH的增大苯胺降解率先降低後提高pH為10左右苯胺降解率最高電解質Na2SO的濃度對苯胺降解率影響不大電解電壓在4.l2V范圍內。苯胺降解率隨電壓升高而提高電壓為16v時其降解率下降。而且,聲電化降解技術對電極要求不高並且即便體系的初始濃度、pH、降解電壓等條件在較大范圍內改變較短時間內都能達到理想的降解率因而聲電化降解作為一種高效、簡便的廢水處理技術具有一定的應用潛力。

除去廢水中的六價鉻,使用最經濟的化學沉澱法就行,詳細的內容您可到http://www.ermsbj.com/jishuzhongxin/kejiyanfa/39.html查看相關的技術說明。

㈤ 活性炭濾料的活性炭濾料處理苯胺類廢水

1、選擇比表面積大的木質粉末活性炭
木屑炭比煤質炭對苯胺的去除率高.說明不同炭種對粉末活性炭吸附苯胺的效果影響很大,其中木質粉末活性炭炭對苯胺的去除效果穩定,為最佳炭種。苯胺為小分子有機化合物。吸附作用主要發生在活性炭的微孔表面,具有發達的比表面積的木屑炭對苯胺具有良好的吸附效果。煤質炭比表面積較木屑炭小,所以吸附效果相對較差。在應對苯胺水污染的應急處理中,根據實際情況可以優先選擇比表面積大的活性炭進行投加,以提高處理效率。
2、活性炭粒度宜200~300目
不同粒度的粉末活性炭對苯胺的去除率有著明顯的差異。隨著粉末活性炭粒度的減小,活性炭對苯胺的去除率呈明顯的上升趨勢。這主要是因為椰殼活性炭 的粒度越小,表面積越大,傳質速率就越快,吸附效果就越好。但在應急處理過程中,還應考慮粒度對後續工藝的影響,尤其是當粉末活性炭的粒度大於300目時,其難以沉澱而且容易穿透濾池.從而影響出水水質。因此,選擇粉狀活性炭的粒度以300目左右為宜。
3 、炭漿濃度越低越好
粉末活性炭顆粒間存在自凝聚現象。炭漿濃度越大,粉狀活性炭顆粒間相互接觸的幾率增大,自凝聚現象嚴重,使粉末活性炭有效的比表面積降低,從而降低了活性炭的吸附性能。為此,在應急處理過程中,投加的炭漿濃度越低越好,以節省投資同時充分利用粉狀活性炭的吸附性能。
4 、溶液pH不小於5
在粉末活性炭吸附過程中,溶液pH對吸附質和吸附劑都會有影響,詳見影響活性炭吸附的主要因素一文。苯胺在水中的存在形態對其受活性炭的吸附影響很大。應急處理過程中,應保持放擇活性炭對苯胺的吸附環境的pH不小於5,這樣可以充分發揮活性炭對苯胺的吸附性能。
5、 炭漿的投加時間要靠前
絮凝劑的投加順序直接決定著粉末活性炭吸附時間的長短,隨著炭漿投加時間的後移,對苯胺的去除率呈現下降趨勢,說明對苯胺吸附的最佳順序是先投加炭漿,然後投加絮凝劑,而且炭漿的投加時間越前,對苯胺的處理效果越好。

㈥ 河流滲濾系統污染去除機理研究進展

在有利於改善水質的水文地質學方法中,河流滲濾系統是有效地改善地表水水質的、成本低廉的處理方法(Achter et al.,2002)。在一定條件下,地表水體可以與地下水相互轉化,特別是在沖積扇區,可以被認為是同一水源,因此,許多地方常採用傍河布井方式開采地下水,以加強兩者的水力聯系,增加地下水的允許開采量(Winter et al.,1999;王大純等,1994)。無論在濕潤地區還是在乾旱地區,在河水入滲補給地下水的過程中,污染物會發生過濾和衰減(Ray et al.,2003)。如果含水層中不含其他污染物或者各種污染物均處於較低的含量水平,則含水層中的水質會遠遠優於河水,這樣能夠在保障飲用水安全的同時增加地下水的開采量。國外特別是歐洲許多國家將河流滲濾系統應用於飲用水的生產過程,如斯洛伐克共和國通過河流滲濾獲取的飲用水占總飲用水的50%,匈牙利佔45%,荷蘭佔5%,德國佔16%(Ludwig et al.,1997)。河流滲濾系統有兩個顯著的優點:一個是在地表水處理的過程中大大降低了輔助添加劑如消毒劑的使用量;另一個是在保證飲用水安全的前提下大大降低了水處理成本。

(一)河流滲濾系統的概念

河流滲濾是一個自然凈化過程,它是指河水補給地下水時,河水中的溶質通過河流沉積層入滲進入兩岸抽水井或地下水的過程(Ray et al.,2002a)。當對河流或湖泊鄰近水域的垂直或水平的抽水井進行抽水時,由於河流與含水層之間存在動態的相互作用,抽水會引起河流和抽水井之間的壓力梯度,這樣引導性滲濾系統就會引導河水向下通過河流沉積物進入抽水井中。在這個過程中,可以對地表水中存在的大多數污染物進行過濾和清除。河流滲濾系統是一種高效的凈化方法,它對微生物有機體、復雜的自然有機物、殺蟲劑、除草劑、烴類化合物、葯物制劑和芳香族化合物具有很強的去除作用,而這些污染物通過常規的水處理方法很難去除。在該過程中,污染物與沉積層發生各種物理、化學和生物作用,包括過濾、吸附、沉澱、微生物降解以及與地下水混合稀釋等作用,而使污染物濃度降低(Chiou et al.,1985;Drzyzga et al.,1997),河水水質得到凈化,從而獲得高質量的飲用水。河流沉積層既包括河流底泥沉積物,又包括河流兩岸的沉積物,所以將兩者合稱為河流滲濾系統。

(二)河流滲濾過程中污染物的主要遷移轉化機制

河流滲濾過程中的主要遷移轉化機制是入滲、擴散、過濾、吸附、微生物降解,以及地表水與地下水的混合稀釋作用。國外對河流滲濾系統的研究較為深入,有一些針對河流滲濾作用的機理研究,主要包括物理過程和生物地球化學過程等。

1.物理過程

河流滲濾系統是一個天然的過濾器,其中,有機質豐富、粒度細小、表面積很大的河流沉積層,由於具有很大的吸附容量,對入滲污染河水具有很好的凈化效能。即使河流水質會由於季節變化、徑流和沖擊負荷而發生重大變化,其影響也可以在河水通過河流滲濾系統入滲的過程中被消除。其中機械入滲引起對懸浮物質,以及吸附於懸浮固體上的疏水性有機污染物的去除。例如,含黏粒較多的河流沉積物對磷的去除效果最好,對化學需氧量(COD)和NH4—N的去除效率也比較高,對金屬的去除效果也較好。河流滲濾系統還可以去除水中的顆粒物、膠體、微生物等(Hiscock et al.,2002;Worch et al.,2002)。在地表以下遷移的過程中,有機化合物能夠被吸附於固體物質上。吸附作用的程度變化取決於化合物的特性和土壤膠體的種類和性質。總的來說,隨著接觸表面積增大和在河流與出水井之間的徑流時間增長,吸附量增加。膠體和細菌表面的吸附作用能夠影響有機污染物在土壤和地下水中遷移。Schwarzenbach et al.(1992)研究了揮發性有機化合物,如氯仿、三氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯等的吸附行為,並闡述了這些化合物的一系列滯緩因素。此外,地下水和入滲水的混合過程能稀釋污染河水,引起污染物濃度下降,並減緩其峰值。

2.生物地球化學過程

河流滲濾系統作為生物地球化學反應器,有著獨特的地球化學環境,可將其視為一個分界面,在此分界面上下各種環境要素包括光、溫度、pH、Eh、氧氣、有機碳等都存在很大的差異,污染河水在通過這個分界面時水質將發生很大變化。Jurgen(2002)取萊茵河水進行試驗,結果證明,河流滲濾系統對溶解的有機碳(DOC)、和去除效果均很好。潛在的河流滲濾過程的有利影響包括對可溶性有機物的降解作用和通過反硝化作用以及與地下水的混合作用來降低硝酸鹽含量(Bourg et al.,1993;Grischeck et al.,1998;Wett et al.,2002)。Grischek等研究了德國易北河水中濃度。井水中濃度從4.97 mg/L降低到檢測限之下。在河流滲濾系統中觀察到的氧化還原反應是微生物活動的結果(BGW et al.,1996;Cosovic et al.,1996;Lovley,1991)。這能夠為新陳代謝作用和細菌的細胞結構提供能量。氧化還原反應需要作為電子供體的有機化合物和作為電子受體的其他物質的參與。沖積含水層中的電子受體包括溶解氧、、錳的氧化物、氫氧化鐵和硫酸鹽等(Berner,1981;Champ et al.,1979;Groffman et al.,1999)。在河流滲濾過程中,通常包含溶解氧,在滲濾的最初幾厘米至十厘米之間處於有氧環境,隨著水流進一步入滲,氧氣消耗殆盡,可能出現厭氧環境(Graillat et al.,1986;Bourg et al.,2002)。大多數情況下,溶解氧和常常是細菌催化所利用的電子受體。如果有機化合物的量很充足,而氧氣和硝酸鹽的量不足,其他的電子受體就會參與到反應中來,從而引起諸如錳和鐵的溶解等其他水質問題(Bourg et al.,1993,2002;Graillat et al.,1986;Lovley et al.,1998;Monika et al.,2008)。

河流滲濾系統中存在以下生物地球化學過程:

河流滲濾系統污染去除機理研究

河流滲濾系統污染去除機理研究

河流滲濾系統污染去除機理研究

河流滲濾系統污染去除機理研究

河流滲濾系統污染去除機理研究

(三)河流滲濾系統污染去除機理研究現狀

1.國外河流滲濾系統污染去除機理研究現狀

近年來,河流滲濾系統對有機物的去除機理及去除效率逐漸成為國外學者的研究熱點。最近幾年的研究證明,河流滲濾系統在控制各種有機物方面非常有效,發生最顯著的濃度衰減的污染物包括可溶性總有機碳、濁度、殺蟲劑和其他有機污染物等,它還能減緩由暴雨徑流造成的突發性污染負荷增大。

河流滲濾系統能夠有效地去除一定比例的天然有機物(NOM)和合成有機物(SOC)(Kuehn et al.,2000)。NOM包括溶解的有機物、腐殖質微粒和未腐殖有機物。地表水體中的有機碳(TOC)和COD主要是NOM引起的。Miettinen et al.(1994)通過對某地表水及其地下水監測研究發現,在地表水入滲的過程中,TOC和COD等含量不斷降低。Sontheimer(1980)在對萊茵河進行研究時發現,河流滲濾對中等分子量的NOM去除率接近70%。Ludwig et al.(1997)在易北河沿岸開展的研究證實,分子量超過1000g/mol的NOM在河流滲濾過程中不斷消失。Wang et al.(1998)在俄亥俄河開展了為期兩年的研究,發現河流滲濾作用對NOM的去除主要是由生物作用引起的。Ray et al.(2002b)也在對俄亥俄河流的研究中發現,在距河岸9m的觀測井以0.0876m3/h的強度抽取地下水時,井水中TOC比河水中的減少了60%。因此,通過河流滲流系統對NOM的凈化作用可以大大提高水的質量。由於野外調查不易實現,國外學者重點針對SOC進行了一些室內模擬試驗研究(Bornick et al.,2001;Jutter,1995;Malzer et al.,1993)。Doussan等對河流滲濾系統中苯胺的生物降解進行了研究(Liu,2002;O'Nell et al.,2000;Vasil et al.,2002),Bornick et al.(2001)證明了易北河中苯胺在3h內去除率能夠達到100%。Jutter(1999)分析並比較了易北河水和兩岸井水中三氯乙烯、四氯乙烯、氯仿的濃度,在井水中幾種污染物的濃度顯著下降,有的甚至低於檢測范圍。Widerer et al.(1985)的研究發現:萊茵河中SOC去除效率與其生物降解性及其在河水中的濃度有關。地下水易受除草劑、殺蟲劑和洗滌劑的污染。Verstraeten et al.(2002)的研究發現:在普拉特河附近的水井中除草劑濃度比河水中減少了76%。Dillon et al.(2002)報道了最近幾年來,墨累河中殺蟲劑的濃度大大降低,主要是由於河流滲濾系統的吸附和生物降解作用。Jutter(1992)調查了德國魯爾河河流滲濾系統對洗滌劑的去除率,發現河流滲濾系統的含水層處於缺氧環境,並且存在強烈的異化硝酸鹽還原過程,其對洗滌劑在還原條件下去除率達到99%,表明河流滲濾系統對這些SOC具有良好的去除作用。另外,國外學者還研究了河流滲濾系統對顆粒物、細菌及病原體和重金屬的去除(Kim et al.,2002;Weiss et al.,2005)。Sontheimer(1980)發現在萊茵河下游持續性重金屬污染物的去除效率較高,其中鉻和砷超過90%,鎘、鋅、鉛、銅和鎳都超過了50%。

2.國內河流滲濾系統污染去除機理研究進展

我國將河流滲濾作用運用於水處理的時間可能更早,但開展河流滲濾過程中污染物環境化學行為及凈化作用的研究時間並不長,只是近年來有吳耀國等利用野外監測手段開展污染河流對地下水化學影響的分析與評價研究發現(吳耀國等,2000,2002a,b,2005,2006;黃瑞華等,2006),河流滲濾系統對城市污水中的COD、重金屬、氮等具有很好的凈化作用,對COD 的去除主要是好氧微生物降解,其次為厭氧微生物降解,重金屬與揮發酚的去除主要是由於土壤吸附作用,而氮的去除是由於好氧環境中的硝化過程與厭氧環境中的反硝化過程聯合作用的結果,其中,硝化作用是氮凈化效率的限制性因子;河流滲濾系統可以減緩污染河流對沿岸地下水的影響,防止地下水組分濃度的劇烈變化,在河水入滲初期,主要發生硝化反應,隨入滲的不斷深入,反硝化作用也趨於加強,使系統具有了一定的脫氮功能;在徐州奎河的試驗結果表明,該河流滲濾系統對揮發酚去除率大於99%、COD的去除率大於95%、氮的去除率大於95%,且未引起土壤及地下水的污染;在對渭河河床沉積物及沿岸地下水含水層的含水介質研究發現,具有土著反硝化細菌的河流滲濾系統,在NO3—N約為23.0mg/L的條件下,可使苯胺降解效率達到100%,反硝化條件下,苯胺在河流滲濾系統中的降解僅有少部分經過脫氨作用,絕大部分與腐殖質以共價鍵形式形成耦合物,且該耦合物更易為微生物所利用,且在降解過程中不產生對環境微生物有毒的中間產物,可實現反硝化條件下河流滲濾系統中苯胺的連續降解。李金榮等(2006a~d,2007a~d)在對渭河滲濾系統的研究中發現,NH4—N 污水滲濾時發生的環境行為包括反硝化作用、硝化作用,以及離子交換吸附作用,使入滲的污染河水水質得到凈化,並向好的方向發展。其中,引起氮損失的主要是反硝化作用,渭河滲濾系統對NH4—N凈化率為86%;含有硝態氮污染的河水在渭河滲濾系統中其環境行為主要為反硝化作用,河流滲濾系統對硝態氮污水有很大的凈化作用。苯胺污水在渭河滲濾系統中的環境行為主要為吸附作用和微生物降解作用,結果表明,河流滲濾系統對苯胺污水有很大的凈化作用,其凈化率可以達到100%。

(四)河流滲濾系統污染去除效果的影響因素

河流滲濾系統對地表水污染物去除效率很大程度上取決於水文地質條件,包括:抽水井的類型、抽水井與河流的位置關系、河岸及河床物質的特性、河床沖刷特性、河水溫度,以及天然水源特性等。一些學者對影響河流滲濾系統處理效率的因素包括河流沉積層組成、河水溫度、滯留時間等進行了研究(Achten et al.,2002;Chung et al.,2005;Friege,2000;Tufenkji et al.,2002)。

1.河岸及河床物質特性

研究表明,河流沉積層的組成特別是其中有機質和黏土的含量對去除效率的影響很大,Schwarzenbach et al.(1983)研究了有機碳含量較低的砂礫石質的河流沖積層中有機物的衰減過程,發現在兩個不同的研究地點,水中的60%可溶性有機碳和可去除的有機氯化合物能在遷移過程中在含水層中被去除,但仍有一小部分保留在水中。對於一些特殊的化合物,如1,4-二氯代苯的去除率不足20%。在入滲過程的最初的幾米中,生物降解作用是最基本的去除機理,有一些難降解的污染物是不能被本地馴化的厭氧細菌轉化的。Miller et al.(2001)利用三種不同的河流沉積物樣品進行一些毒素物質的去除試驗,發現黏土含量較高和富含有機質的沉積物對其去除率較高,而砂質沉積層幾乎不具有去除效果,這可能是由於富含有機物的沉積層具有微生物生長所需要的營養鹽,而含砂較多的沉積層所含營養物很少,導致其去除率不高。我國學者李金榮等(2006d,2007a,b)認為,凈化程度與該滲濾系統的滲濾介質有關,如果滲濾介質為細粒的黏土層,則對硝態氮污水凈化程度很高,其凈化率能夠達到100%,但易引起地下水硬度升高等負效應,若介質為粗砂粒物質,其凈化程度較低,但不易引起地下水硬度升高。

2.河水溫度

Schwarzenbach(1983)對河流滲濾系統中的水質隨季節和空間的變化進行了研究,認為溫度對微生物的活性有非常大的控製作用,所以它是影響河流滲濾系統中水質變化的關鍵因素。Wang et al.(2002)在對Louisville河岸滲濾設施的研究中發現,由於黏性減弱和水溫升高,河水在夏季入滲率較冬季高10%。結果表明,水溫的季節變化在對河流滲濾系統的有效性進行評估時是需要考慮的因素之一。

3.其他影響因素

河流滲濾過程,滲濾的質量還取決於河水水質、與地下水的混合稀釋作用,以及抽水井與河流之間的距離(Goloka et al.,2005)。抽水井與河流之間需要有足夠的距離,使水流獲得充分的遷移時間,以便生物降解能夠進行更加徹底。

㈦ 廢水中的苯環如何破除

如何破解高濃廢水?用高效催化氧化處理工藝
:一、高濃度廢水背景概述
高濃度難降解廢水越來越多,與此同時隨著生活水平的提高,環保意識增強,人們對難降解的有機物在環境中的遷移、變化越來越關注,然而高濃度難降解有機污染物的處理,是廢水處理的一個難點,難以用常規工藝(如混凝、生化法)處理,這是因為?
一、是此類廢水濃度高,CODcr一般為數萬mg/L,高的甚至達到十多萬mg/L以上;
二、是其中所含是污染物主要是芳烴化合物,BOD/COD很低,一般在0.1以下,難以生物降解;
三、是污染物毒性大,許多物質被列入環境污染物黑名單,如苯胺、硝基苯類等;
四、是無機鹽含量高,達數萬甚至十多萬以上。因此開發高濃度難降解有機廢水的有效處理技術迫在眉睫。常溫常壓下的新型高效催化氧化技術就是在這種背景下應運而生的。
二、高效催化氧化原理
新型高效催化氧化的原理就是在表面催化劑存在的條件下,利用強氧化劑——二氧化氯在常溫常壓下催化氧化廢水中的有機污染物,或直接氧化有機污染物,或將大分子有機污染物氧化成小分子有機污染物,提高廢水的可生化性,較好地去除有機污染物。在降解COD的過程中,打斷有機物分子中的雙鍵發色團,如偶氮基、硝基、硫化羥基、碳亞氨基等,達到脫色的目的,同時有效地提高BOD/COD值,使之易於生化降解。這樣,二氧化氯催化氧化反應在高濃度、高毒性、高含鹽量廢水中充當常規物化預處理和生化處理之間的橋梁。高效表面催化劑(多種稀有金屬類)以活性炭為載體,多重浸漬並經高溫處理。
ClO2在常溫下是黃綠色的類氯性氣體,溶於水中後隨濃度的提高顏色由黃綠色變為橙紅色。其分子中具有19個價電子,有一個未成對的價電子。這個價電子可以在氯與兩個氧原子之間跳來跳去,因此它本身就像一個游離基,這種特殊的分子結構決定了ClO2具有強氧化性。ClO2在水中發生了下列反應:
ClO2 +H2O→HClO3+HCl
ClO2→ClO2 +O2
ClO2+ .HO→HCl+HClO
HClO→O2 +H2O
HClO2+ Cl2 +H2O→HClO3+HCl
氯酸和亞氯酸在酸性較強的溶液里是不穩定的,有很強的氧化性,將進一步分解出氧,最終產物是氯化物。在酸性較強的條件下,二氧化氯回分解並生成氯酸,放出氧,從而氧化、降解廢水中的帶色基團與其他的有機污染物;而在弱酸性條件下,二氧化氯不易分解污染物而是直接和廢水中污染物發生作用並破壞有機物的結構。因此,pH值能影響處理效果。
從上式可以看出,二氧化氯遇水迅速分解,生成多種強氧化劑——HClO3、HClO2、Cl2、H2O2等,並能產生多種氧化能力極強的活性基團(即自由基),這些自由基能激發有機物分子中活潑氫,通過脫氫反應生成R*自由基,成為進一步氧化的誘發劑;還能通過羥基取代反應將芳烴上的——SO3H、——NO2等基團取代下來,生成不穩定的羥基取代中間體,此羥基取代中間體易於發生開環裂解,直至完全分解為無機物;此外ClO2還能將還原性物質如S2—等氧化。二氧化氯的分解產物對色素中的某些基團有取代作用,對色素分子結構中的雙鍵有加成作用。因此,二氧化氯可以很好的氧化分解水中的酚、氯酚、硫醇、仲胺、叔胺等難降解有機物和硫化物、鐵、錳等無機物。
二氧化氯作催化劑的催化氧化過程對含有苯環的廢水有相當好的降解作用,COD的去除率也相當高。但在有機物質的降解過程中,有一些中間產物產生,主要有:草酸、順丁烯二酸、對苯酚和對苯醌等,這就造成了COD的去除率相對較低,但其B/C比即可生化性大大提高。
三、氧化劑制備
二氧化氯採用現場制備的方法,在塔式噴淋反應器內,用氯酸鈉與鹽酸在催化劑存在的條件下反應,生成二氧化氯,反應方程式如下:
NaClO3+HCl → NaCl +ClO2+Cl2
反應過程是在射流作用下使反應器形成負壓,使原料經轉子流量計自動吸入反應器,反應生成二氧化氯,最終被射流帶入水體中。負壓條件可使操作過程比較安全,而且二氧化氯不會外泄,操作環境無異味。在本反應中,可利用催化劑作用,減少氯氣的產生,提高二氧化氯的產率。
四、設計與應用
(一)催化氧化的處理工藝
一般催化氧化的處理工藝為:廢水→物化前處理→催化氧化→配水→生化
工藝說明如下:
⑴前處理採用混凝、沉澱、氣浮、微電解、中和、預曝氣等物化處理方法。經過這些物化處理,去除懸浮物,降低了廢水的COD,調節了pH值,使廢水能更適合進行催化氧化;
⑵催化氧化過程中降低了一部分COD,提高了B/C,使之能更好地進行生化處理,在物化與生化處理之間充當橋梁作用;
(3)催化氧化塔出水進行配水是為了降低含鹽量,使之能更好地進行生化處理;
(4)生化處理的主要目的是進一步降低COD,最大限度地去除有機污染。
(二)催化氧化的處理效果
COD去除率≥70% ;色度去除率≥95 ;揮發酚去除率≥99% ;苯氨類去除率≥95%;硝基苯類去除率≥95% ;氰化物去除率≥99%。
五、鐵碳微電解工藝介紹:
微電解技術是目前處理高濃度有機廢水的一種理想工藝,又稱內電解法。它是在不通電的情況下,利用填充在廢水中的微電解材料自身產生1.2V電位差對廢水進行電解處理,以達到降解有機污染物的目的。當系統通水後,設備內會形成無數的微電池系統,在其作用空間構成一個電場。在處理過程中產生的新生態[H] 、Fe2+ 等能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應,比如能破壞有色廢水中的有色物質的發色基團或助色基團,甚至斷鏈,達到降解脫色的作用;生成的Fe2+ 進一步氧化成Fe3+ ,它們的水合物具有較強的吸附- 絮凝活性,特別是在加鹼調pH 值後生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑,它們的吸附能力遠遠高於一般葯劑水解得到的氫氧化鐵膠體,能大量吸附水中分散的微小顆粒,金屬粒子及有機大分子。
工作原理:基於電化學、氧化- 還原、物理吸附以及絮凝沉澱的共同作用對廢水進行處理。該法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維護方便,不需消耗電力資源等優點。鐵碳微電解填料用於難降解高濃度廢水的處理可大幅度地降低COD和色度,提高廢水的可生化性,同時可對氨氮的脫除具有很好的效果
鐵碳-芬頓反應器可通過催化氧化方式提高污水的可生化性。
1894年,法國人H,J,HFenton發現採用Fe2++H2O2體系能氧化多種有機物。後人為紀念他將亞鐵鹽和過氧化氫的組合稱為Fenton試劑,它能有效氧化去除傳統廢水處理技術無法去除的難降解有機物,其實質是H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有高反應活性的羥基自由(•OH) •OH可與大多數有機物作用使其降解。隨著研究的深入,又把紫外光(UV)、草酸鹽(C2O42-)等引入Fenton試劑中,使其氧化能力大大增強。從廣義上說,Fenton法是利用催化劑、或光輻射、或電化學作用,通過H2O2產生羥基自由基(•OH)處理有機物的技術。近年來,越來越多的研究者把Fenton試劑同別的處理方法結合起來,如生物處理法、超聲波法、混凝法、沉澱法,活性炭法等。
工作原理及主要特點
芬頓試劑為常用的催化試劑,它是由亞鐵鹽和過氧化物組成,當PH值足夠低時,在亞鐵離子的催化作用下,過氧化氫會分解產生OH˙,從而引發一系列的鏈反應。芬頓試劑在水處理中的作用主要包括對有機物的氧化和混凝兩種作用。
氧化作用:芬頓試劑之所以具有非常高的氧化能力,是因為在Fe2+離子的催化作用下H2O2的分解活化能低(34.9kJ/mol),能夠分解產生羥基自基OH•。同其它一些氧化劑相比,羥基自由基具有更高的氧化電極電位,因而具有很強的氧化性能。芬頓試劑處理難降解有機廢水的影響因素根據上述芬頓試劑反應的機理可知,OH•是氧化有機物的有效因子,而[Fe2+]、[H2O2]、[OH]決定了OH•的產量,因而決定了與有機物反應的程度。
電化學作用:鐵碳和電解質溶液接觸時,形成以鐵碳為兩極的原電池。其中碳極的電位高,為陰極,而鐵極的電位低,為陽極。在廢水中,電化學腐蝕作用可以自動進行。由於Fe2+的不斷生成能有效克服陽極的極化作用,從而促進整個體系的電化學反應,使大量的Fe進入溶液,具有較高化學還原活性。電極反應所產生的新生態,能與溶液中許多組分發生氧化還原反應。同時鐵是活潑金屬,它的還原能力可使某些組分還原為還原態。
過濾吸附及共沉澱作用:由鐵屑和碳粒共同構成的內電解反應柱具有良好的過濾作用,反應生成的膠體不但可以強化過濾吸附作用,而且產生新的膠粒。其中心膠核是許多Fe(OH)聚合而成的有巨大比表面積的不溶性粒子。易於裹挾大量的有害物質,並可和多種金屬發生共沉澱作用,達到去除的目的。
電泳作用:在微原電池周圍電場的作用下,廢水中以膠體狀態存在的污染物可在很短的時問內完成電泳沉積作用。即帶電的膠粒在靜電引力和表面能的作用下,向帶有相反電荷的電極移動,附集並沉積在電極上而得以去除。

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