焦化废水污染控制新原理与应用的详情介绍(图)

　　　　今天为广大朋友介绍的是—焦化废水污染控制新原理与应用

　　(1)化学转化：由于煤化工焦化废水的复杂性，处理工艺的选择与耦合路线必须立足于对不同水质的分析与判断.针对生物过程难降解的典型污染物需要考虑化学的转化工艺.以惰性有机物分子结构能级计算分析的结果作为依据，研究分子结构响应的氧化与还原技术，建立梯级反应筛选有效的化学过程.从已经发现的废水中典型污染物的分子结构判断，若干高级氧化过程对污染物的降解或分解在热力学上是可行的，问题在于实际生物处理之后的尾水中残存的典型污染物剂量低，如芴、菲、蒽、腈、氯苯、氯酚与苯并芘等以ng·L-1级的含量存在，造成许多化学过程在动力学方面失去优势.因此，针对实际废水处理过程中低剂量典型污染物化学转化的过程，关键问题是在寻求热力学可行性前提下的高效动力学过程的探索.根据这样的观点，面向大量废水中低浓度典型污染物的选择性分离成为首要.基于典型污染物亲脂憎水的特点，分子筛或活性炭纤维(ACF)经疏水改性后，利用纳米尺度效应与增溶效应对二噁英和多环芳烃类物质进行超常吸附，分离富集典型污染物，为这部分污染物的化学反应提供了动力学方面的可行性。

　　分离、还原或氧化的协同作用成为煤化工焦化废水中低剂量典型污染物转化的重要研究思路.针对经生物处理的煤化工焦化废水中的典型污染物，因为浓度低而不能实现有效的化学反应，所以使其从废水本底中分离并富集于某个固定相中非常重要，此时，吸附技术成为首.部分工作证明了活性炭及仿生吸附剂能够有效分离废水中低剂量组分的有机氯化物，富集倍数超过1000倍.由于吸附作用的非选择性，为了提高基于目标污染物的有效分离，功能吸附材料的开发与分子印迹技术的应用可以实现靶向目标.超临界流体具有非常优越的理化性质，超临界流体技术已广泛应用于化学分离、合成反应及废水处理领域.在超临界状态下，水是一种良好的反应介质.它的临界点为374.2℃，22.1MPa，这时水具有非常独特的性质:扩散系数高，传质速率快;粘度低，混合性能好.超临界水介电系数低，能与有机物及气相如氧气等气体组分完全互溶，使化学反应在同一均相体系下进行，从而反应过程传质阻力小，使部分难以在常规溶剂条件下进行的反应得以实现.持久性污染物(POPs)的超临界水氧化是比较具发展前途的环境技术之一.已有研究表明，金属还原能有效处理卤代物，Yak等的研究显示运用金属还原在523K、10MPa下经过1—8h的处理，Aroclor1260中高氯多氯联苯(PCBs)全部被还原成低氯PCBs同类物，进一步处理则低氯PCBs同类物基本全部脱氯.研究发现，以金属氧化物ZrO2负载金属能有效加快反应速度，提高还原效率.超临界氧化对某些化学性质稳定的化合物，所需要的反应时间依然较长(数小时)，为了加快反应速率、缩短反应时间、降低反应温度，使超临界氧化能充分地发挥出自身的优势，有必要寻求恰当的催化剂来提高反应效率。

　　(2)电化学技术

　　电化学强化好氧-厌氧耦合处理废水是在好氧-水解基础上利用电化学手段促进废水组分的降解，包括电化学强化好氧以及电化学强化厌氧两个过程，这两个过程有机地联系在一起，利用电化学微生物反应器平台，使好氧反应以及厌氧反应分别在阳极池以及阴极池内进行.阳极电压促使水电解产生氧气(H2O→1/2O2+2e-+2H+)，在阳极池内以氧气作为电子受体，废水中的有机质作为电子供体在好氧细菌的作用下矿化成CO2以及其它小分子.另外，施加的阳极电压还可以作为微生物的能量来源，通过控制电压大小促进微生物生长代谢.因此，可通过微生物-电化学协同作用促使污染物氧化降解.电化学-水解协同过程包括3个方面:，能够将有机酸还原生成氢气(RCOOH+e-→RCOO-+1/2H2)，起到调节溶液pH的作用;第二，一些具备氧化活性的有机物如卤代烃难以被微生物水解，但能够在阴极直接还原脱卤，脱卤后的产物易在水解菌作用下降解;第三，阴极电压亦可作为水解菌的能量来源，不同的施加电压表示供应给细菌生长的热力学能量的不同，细菌需改变自身呼吸途径，以比较大化利用外加能量.电化学协同的好氧-水解过程辅以固定化功能性微生物转变分子结构，通过实验室培养及分子手段研究不同条件反应器载体颗粒的生物多样性，遴选出优势菌株，再通过质粒工程技术，把已知的具有降解功能的基因片段结合到优势菌的细胞内，使其同时具备耐受及降解高毒有机物的功能，提高系统对目标污染物的针对性与有效性。

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