纳米铁强化复合新技术对含氯有机污染物的脱氯降解

针对纳米铁存在的各种制约因素从而使其处理含氯有机污染物效率降低的问题,介绍了纳米铁强化复合新技术,包括纳米铁与化学技术的复合、纳米铁与生物技术的复合及纳米铁与高级氧化技术的复合技术对含氯有机污染物脱氯降解的进展。分析认为复合技术对含氯有机污染物具有较高的脱氯效率,指出对现有成熟技术进一步工程应用、开发高效低成本的NZVI复合新技术、加强NZVI/生物复合技术的开发与应用等是该技术今后的发展方向。     

纳米铁强化复合新技术对含氯有机污染物的脱氯降解

针对纳米铁存在的各种制约因素从而使其处理含氯有机污染物效率降低的问题,介绍了纳米铁强化复合新技术,包括纳米铁与化学技术的复合、纳米铁与生物技术的复合及纳米铁与高级氧化技术的复合技术对含氯有机污染物脱氯降解的进展。分析认为复合技术对含氯有机污染物具有较高的脱氯效率,指出对现有成熟技术进一步工程应用、开发高效低成本的NZVI复合新技术、加强NZVI/生物复合技术的开发与应用等是该技术今后的发展方向。     

纳米零价铁修饰技术研究进展

近年来纳米零价铁在环境污染物去除方面受到了广泛的关注,提高纳米零价铁的修复性能及稳定性是此领域的研究热点,研究发现通过负载金属的催化性能提高对污染物的降解速率及加速零价铁产氢速率,可提高污染物的去除效果。通过固体材料负载或表面活性剂、高分子电解质等分散,可降低纳米零价铁团聚,增强纳米零价铁的稳定性,进而提高纳米铁对污染物的降解效率。本文就近些年来纳米零价铁的修饰技术进行综述,作为纳米零价铁后期研究的参考。     

零价铁联用技术处理废水的研究进展

零价铁联用技术结合零价铁和其他技术优点去除水中难降解有机污染物、重金属、放射性物质等多种污染物,克服了零价铁单独使用易被氧化、去除效率低等缺点,提高了废水处理效果。主要介绍了当前常见的几种零价铁联用技术:零价铁-PRB技术、零价铁-过硫酸盐技术、零价铁-微生物技术、零价铁-Fenton技术,分析零价铁联用技术当前研究进展、作用机理、应用中存在问题,指出如何将纳米零价铁与相关技术联用进行常规水处理,或针对处理某种难降解污染物,将是未来零价铁体系新的研究方向。     

臭氧微纳米气泡-高级氧化耦合工艺深度处理工业废水

工业废水具有水量大、水质复杂、污染物浓度高、毒性强、腐蚀性强及难降解等特点,传统处理技术难以取得良好效果。本研究首次将压力强化臭氧微纳米气泡与高级氧化工艺耦合,构建了新型压力强化臭氧微纳米气泡—高级氧化耦合工艺反应器。从污染物去除率、不同条件下反应器内气泡粒径差异、液体中臭氧浓度、溶解氧浓度及尾气中臭氧浓度等多角度明确了反应器的最优参数为0.3 Mpa的出水压力及0.5 L/min的进气流量,明确了反应器的最佳使用温度范围为15℃至25℃。并从活性自由基的角度阐明了压力强化臭氧微纳米气泡耦合高级氧化工艺去除水中难降解污染物过程中的机制。本研究的研究成果有望为实现控制工业废水处理成本、提高COD去除率和矿化难降解污染物,为臭氧微纳米气泡技术的高效运行及安装优化提供理论依据和技术支持。     

零价铁硫化改性技术及其在水处理中的应用进展

总结了有关硫化零价铁(特别是硫化纳米零价铁)去除水体污染物的最新研究和进展,对硫化零价铁技术发展历程及其制备方法进行了介绍。深入分析了硫化试剂类型、硫化改性方法和S/Fe摩尔比对硫化零价铁处理水体污染物的影响,并且详细归纳、阐述了硫化显著提高零价铁反应活性的机制。最后提出了将来需要关注的问题以及研究方向。     

多孔材料负载型纳米零价铁的制备及其在环境中的应用进展

纳米零价铁(nZVI)因其比表面积大,还原电势高、反应活性优异等特点被广泛应用于地下水和废水污染物的去除,展现出良好的去除效果。但易团聚、易氧化等问题使nZVI的应用受到局限。近年来,通过将nZVI负载在多孔材料上来改善其局限、提高其应用潜能的理论和研究受到广泛关注。本文从制备方法,对污染物的去除能效,增效机制等方面对负载型纳米零价铁的相关研究做出总结。提出了目前纳米零价铁系材料应用过程中存在的问题,对负载型纳米零价铁的应用前景进行了展望。     

超声/Fenton法对废水中硝基苯的处理研究

实验采用超声/Fenton法处理难降解的有机污染物硝基苯.全面考察了溶液初始pH值、Fenton试剂组成、Fenton试剂加入量及反应温度等因素在US/Fenton试剂法对水中硝基苯去除效果的影响.当废水中硝基苯的浓度为100 mg/L,Fenton试剂投加量比为5:1,pH值为3,温度控制在25℃的条件下,硝基苯的降解率可达96.5％.     

复合体系强化过硫酸盐体系的研究进展

活化过硫酸盐的高级氧化技术(SR-AOPs)在处理难降解有机物方面处理效果优异且成本相对低廉,受到研究人员广泛关注。SR-AOPs由产生的硫酸根自由基和羟基自由基两种高活性自由基有效去除难降解有机污染物。而目前越来越多的研究人员使用复合体系替代单一体系来活化过硫酸盐,以增强污染物的去除效果。总结了国内外利用第三方结合以往常用的单一体系,形成复合体系强化活化过硫酸盐的三体系高级氧化技术,并对存在的问题进行了分析和展望。     

Fenton试剂强化二级铁炭微电解预处理有机助剂废水

针对单级曝气铁炭微电解对高浓度难生化有机废水CODCr去除效率低的问题,研究了Fenton试剂强化一级出水下的二级曝气铁炭微电解预处理法。结果表明:将一级铁炭微电解出水的pH值调为2,投加200 mg/LH2O2(30%)后,使其进入二级铁炭微电解反应器;反应60 min,CODCr去除率较一级微电解处理可提高25%左右,较直接串联两级微电解处理提高16%,强化反应出水的m(BOD5)/m(CODCr)从小于0.21提高至0.45,达到较好的预处理效果,可作为高浓度难生化降解有机化工废水预处理的理想方法。     

Preparation of Pyramids Structured Silicon as a Support for Nano Sized Zero Valent Iron Particles for Nitrate Removal from Water

In this study, pyramids structured silicon (PSi) has been made from metallurgical grade silicon powder with wet alkaline etching and then chemically activated with nano zero valent iron (NZVI) to eliminate nitrate. The NZVI/PSi composite was characterized by scanning electronic microscopy (SEM), X-ray diffraction(XRD), X-ray fluorescence spectrometer (XRF), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and UV–Vis spectrophotometry. The size of NZVI particles was between 30–100 nm coated on PSi without clustering of the NZVI particles due to the electromagnetic attraction forces. The synergistic effect of NZVI/PSi composites obviously increased remarkably nitrate removal efficiency than NZVI alone. Chemical reduction of nitrate by zerovalent iron in water requires acidic pH conditions but NZVI/PSi composite can reduce nitrate in water in the pH range of 2–7. Also, removal of nitrate complete in 20 min by NZVI/PSi composite that was shorter than NZVI in 120 min. Above all, this composite completely was separated from solution with external magnetic field.     

饮用水处理技术研究进展

人们在饮用水常规处理工艺的基础上,针对不同的污染类型,研究开发的新工艺和新技术归结起来主要有3个方向,即:强化常规处理、原水预处理、深度处理技术。强化常规处理包括新药剂、新材料的研制和新型工艺条件的研究。预处理方法按对污染物的去除途径可分为氧化法和吸附法。应用较广泛的深度处理技术有:臭氧活性炭、生物活性炭、膜分离技术、光催化氧化法和超声技术。     

过渡金属活化过硫酸盐降解有机废水技术研究进展

活化过硫酸盐高级氧化技术用于降解水体中有机污染物备受关注,其中采用过渡金属活化过硫酸盐降解有机污染物的研究越来越多,也取得了良好的效果。本文综述了近几年来国内外利用以过渡金属为基础的催化剂活化过硫酸盐降解污染物的应用研究;阐述了贵金属催化剂、单金属催化剂、复合金属催化剂（尖晶石结构催化剂、纳米核壳结构催化剂、三维纳米结构催化剂）在水体中降解有机污染物的研究进展;探讨了过渡金属催化剂的优缺点和研究现状,最后提出了该活化体系目前面临的问题,期望为过渡金属活化过硫酸盐降解污染物技术的应用提供参考。     

组合介质对梅梁湾水源水中有机物的去除工艺特性

本文对利用组合介质富集湖水中的土著微生物去除太湖梅梁湾水源地水体中有机污染物进行了试验研究。中试结果表明：随着介质密度和水力停留时间的增加，对有机物的去除率都有所增大。介质密度为26．8％、水力停留时问为5d时，组合介质对TOC、DOC、AOC、CODMn的去除率分别为38．5％、13．7％、17．2％、39．4％。水流速度增加并未降低对有机物的去除效果，生物降解是去除水源水中有机物的主要途径。通过人工介质富集微生物的方法对太湖梅梁湾水源地水体中有机物有较好的去除效果。     

金属材料协同VB12催化卤代有机物降解研究进展

卤代有机物（HOCs）是环境领域的主要污染物类型之一，因其高持久性、毒性和生物累积性而受到广泛关注。还原脱卤技术是一种高效、低耗、易行的HOCs处理方式，而生物辅酶因子维生素B₁₂（VB₁₂）对HOCs的还原脱卤有很高的催化活性。本文总结了单金属、双金属、金属矿物及半导体等金属材料协同VB₁₂催化降解HOCs的研究进展，讨论了每种金属材料与VB₁₂的协同催化机制、降解HOCs机理特性、实际应用情况及局限性等。结果表明，金属材料协同VB₁₂对HOCs还原脱卤具有加速电子转移、金属表面介导催化、活化碳-卤键等独特的优势和广阔的应用前景。最后，结合最新研究，指明目前该体系在机理研究、材料设计、实际应用、技术等方面所面临的挑战及未来的研究方向。     

Novel NaY zeolite-supported nanoscale zero-valent iron as an efficient heterogeneous Fenton catalyst

NaY zeolite-supported nanoscale zero-valent iron (NZVI/NaY) was synthesized by in-situ reduction of exchanged iron ions. Composition and structural characterization showed that α-Fe nanoparticles (50–100 nm) were supported on the surface of NaY zeolite. Catalytic efficiency of the composite powders was tested in degradation of potassium acid phthalate (KHP) solution (425 mg/L). At pH 3.5, the chemical oxygen demand (COD) removal ratio reached 79%. The NZVI/NaY exhibited efficient catalytic activity close to that of iron homogeneous catalyst but with less than 50% leaching of iron cations. Further, it performed well under much wider pH range (pH 1.7–5) compared to classic Fenton reagent, providing potential alternative as a novel heterogeneous Fenton catalyst for environmental remediation.     

纳米硫化铁在环境保护中的应用研究进展

总结了近二十年来纳米硫化铁在环境中的应用报道,综述了纳米硫化铁的合成方法、污染物去除效果和机理以及溶液组分对材料本身和污染物去除的影响。介绍了纳米硫化铁目前在环境中主要用于重金属离子去除(如镉、汞、铀、锝等)、氯代有机物的脱氯和难降解有机物的高级氧化等过程,其对污染物的去除机理主要包括吸附、(共)沉淀、还原、催化氧化。指出虽然纳米硫化铁在污染物处理方面取得了良好的效果,但是依然存在问题,如溶液中共存的阴阳离子和腐植酸会对材料的团聚、腐蚀以及污染物的吸附行为和处理效果产生不同的影响。提出目前国内外对于纳米硫化铁材料自身性能研究尚未深入,材料在反应过程中及实际环境中的迁移、转化及其对污染物去除的影响值得深入。     

微波诱导催化技术在污水处理中的研究进展

微波诱导催化技术利用某种强烈吸收微波的"敏化剂"把微波能传给有机污染物而诱发其降解来实现污水的净化,同时可以协同其他水处理技术提高污染物质的去除率,加速处理进程。目前,微波诱导催化技术在污水处理领域的研究主要集中在选择合适的催化剂来处理各种难降解有机污染物和辅助高级氧化技术,具有氧化快速、矿化度高、不带入新的污染物、省时节能、简化操作程序、能使处理工程小型化和分散化等优点。微波诱导催化技术将成为一种经济、高效、具有广阔发展前景的污水处理技术。     

超声波与其他技术联用降解有机物的研究进展

介绍了国内外超声波与其他技术联用在降解水中有机污染物方面的研究进展。多项研究表明,超声波与Fenton型试剂、紫外光、铁、生物催化剂、电解、臭氧等手段联用可大大提高有机物降解率,应用前景广阔。     

Degradation of the polybrominated diphenyl ethers by nanoscale zero-valent metallic particles prepared from steel pickling waste liquor

Due to the increasing levels of polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) in the environment and their persistent toxicity, methods of removing PBDEs from the environment have become a necessary. Nanoscale zero-valent metallic particles (S-NZVI) were prepared from steel pickling waste liquor by chemical deposition and used to remove BDE209 in a water/tetrahydrofuran (4/6, v/v) solution. Nanoscale zero-valent iron particles (NZVI), nanoscale zero-valent and Ni/Fe particles were also prepared. These particles were characterized by BET, TEM, SEM, XRD, and EDS. The crystalline structure of S-NZVI was different from NZVI. However, the BET surface area of S-NZVI was the same as that of NZVI. The degradation rate of BDE209 by S-NZVI followed a pseudo-first order kinetics. The removal efficiency increased with increasing metal dosage but decreased with increasing initial BDE209 concentration. High reaction rate was observed at more water content solvent, indicating that hydrogen ion was the driving force of reaction. Comparing different nanoscale Fe-based materials, the removal of BDE209 by S-NZVI was found more effective than NZVI. By evaluating the cost and the significance of reclaimable iron resource, S-NZVI was found to give better compensation compared to other metals. Thus, the degradation of BDE209 by S-NZVI is both feasible and efficient.