深度处理工艺对微污染水中天然有机物(NOM)的去除机理及协同作用

科技成果——低碳氮比的污水自养与异养耦合深度脱氮除磷技术所属领域城镇/农村生活污水治理及面源污水深度处理技术技术开发单位北京和众大成环保科技有限公司、中交公路规划设计院有限公司成果简介本次申报的“低碳氮比的污水自养与异养耦合深度脱氮除磷技术”的核心是“CIA-MEC内电解自供电子生物载体”。

（一）CIA-MEC内电解自供电子生物载体简介CIA-MEC内电解自供电子生物载体生物膜形态HZ-AD自养反硝化脱氮除磷反应器内采用CIA-MEC内电解自供电子生物载体为主要填料。

该技术通过“CIA-MEC内电解自供电子生物载体”的放热过程，促进滤床内填料的化学、生物耦合作用，将污水中有机物、氮、磷和重金属悬浮物等污染物有效去除。

其作用机理有：1、络合作用：连续释放的亚铁离子成为络合剂；2、混凝作用：连续释放的亚铁离子成为高效的混凝剂；3、还原作用：产生的新生态氢使一些显色基团脱色；4、氧化作用：产生一定量的新生态氧具有很强的氧化性，可氧化一部分有机物。

（二）HZ-AD型自养反硝化脱氮除磷反应器简介HZ-AD型自养反硝化脱氮除磷反应器系统工艺流程图依托“低碳氮比的污水自养与异养耦合深度脱氮除磷技术”，开发了“HZ-AD型自养反硝化脱氮除磷反应器”等系列化污水深度处理设备。

HZ-AD型自养反硝化脱氮除磷反应器采用CIA-MEC内电解自供电子生物载体对污水进行深度处理技术，其工艺流程图如图2所示：1、来水自A反应器进水口进入A反应器，通过分布器的作用均匀分布，A反应器内填充有CIA-MEC内电解自供电子生物载体等多层填料，污水自下而上流经填料层而得到初步净化；2、初步净化后的污水通过溢流堰自流进入B反应器，通过分水器的作用均匀分布在B反应器的表面，B反应器内填充有CIA-MEC内电解自供电子生物载体等多层填料，污水自上而下流经填料层而得到再次净化；3、B反应器底部的污水通过循环泵回流至A反应器底部，实现AD反应回流；4、净化后的污水通过管道进入B反应器出水口外排；5、B反应器底部设有曝气系统，曝气系统提供微量的氧气，使得附着在B反应器填料表面的硝化菌进行好氧反应，把氨氮转化为硝酸盐，对污水进行彻底的净化。

水中的有机物质是指什么？
佚名
【期刊名称】《工业水处理》
【年(卷),期】2012(32)6
【摘要】水中的有机物质主要是指腐殖酸和富里酸的聚羧酸化合物、生活污水和工业废水的污染物。

其中前者是多官能团芳香族类大分子的弱性有机酸,占水中溶解的有机物质95%以上。

腐殖物质是水生生物一类的生命活动过程的产物。

【总页数】1页(P82-82)
【关键词】工业废水;有机物质;羧酸化合物;生活污水;多官能团;活动过程;水生生物;腐殖物质
【正文语种】中文
【中图分类】X703
【相关文献】
1.水中痕量有机污染物质富集技术的发展——聚氨酯类泡沫富集回收水中的多环芳烃 [J], 王翊如
2.水中有机物质分类问题探讨及溶解态有机物的测定 [J], 丁桓如
3.磁性离子交换树指(MIEX(R))去除黄浦江原水中有机物 [J], 卢宁;张东;潘为平;袁恒
4.海水中有机络合态的铁对三角褐指藻合作作用的影响 [J], 蔡阿根;李文权
5.有机碳源对三角褐指藻生长、胞内物质和脂肪酸组分的影响 [J], 刘晓娟;段舜山;李爱芬
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MXene基功能纳米材料的合成及对水中有机污染物的去除作用摘要MXene 是一种新型的基功能纳米材料，其具有高度的导电性和可控的表面官能团。

本文综述了 MXene 的合成方法和其在水处理中对有机污染物去除的应用，探讨了其优越性和未来的研究方向。

关键词：MXene；基功能纳米材料；合成；有机污染物去除引言MXene 是一种新型的基功能纳米材料，其名称来源于其结构：M 表示金属原子，X 表示 C 或 N 原子，ene 表示形如石墨烯的层状结构。

MXene 具有高度的导电性、可控的表面官能团，以及极高的比表面积和孔径。

这些特性使得 MXene 在多个领域具有广泛的应用。

水污染是当今世界面临的一个严重问题，特别是有机污染物的存在对水环境安全造成了极大的威胁。

因此，研究高效的水处理方法是十分必要的。

近年来，MXene 的独特性质使其被广泛应用于水处理，尤其是去除水中的有机污染物方面。

本文将从 MXene 的合成方法入手，探讨其在水处理中对有机污染物去除的应用，并总结其在这一领域的优越性和未来的发展方向。

一、 MXene 的合成方法MXene 如何合成是研究的重点之一。

目前， MXene 的合成方法主要分为两类：化学剥离和电化学剥离方法。

（一）化学剥离法化学剥离法是通过化学反应，去除 Ti3AlC2 原料的 A 层和部分B 层来制备 MXene 的。

其中，A 层通常是 Al 或 Al-containing 物质，B 层通常是 Ti 或 Ti3C2。

该方法的步骤如下：1、将 Ti3AlC2 放入酸性溶液中，如 HF、HCl 或 HNO3。

2、酸性溶液可使 A 层和 B 层分离，产生整齐的 MXene 多层石墨烯结构。

3、将 MXene 使用乙醇、二甲苯或 N-Methylpyrrolidone (NMP) 等有机溶剂进行清洗。

化学剥离法的优点是简单易操作、条件温和、制备的产品纯度高。

但是，这种方法仍存在一些问题，如剥离方法选择、剥离后的 MXene稳定性等，限制了其大规模生产。

一、阿科蔓水生态技术简介1）阿科蔓生态基简介阿科蔓生态基是一种应用于生态性水处理的高科技材料（微生物载体），由科学家Roderick J. McNeil博士发明，并于1995年推广应用于世界各地的水生态环境修复和水污染防止领域，是目前世界领先的自然生态性水处理技术产品。

2001年，阿科蔓生态基技术引入到中国，并针对中国的国情，发展成多种适合中国国情的综合应用模式。

至今，阿科蔓技术已经成功应用于湖泊、水库、湿地、人工景观水体、饮用水源的前处理及长期维护；城市污水深度处理与利用、城镇小区生活污水处理与资源利用、景观一体化建设；农村污水治理、环境卫生整治、生态环境一体化建设、城镇区域性污水处理及高效生态系统建设、高浓度废水生态处理和高效生态健康的水产养殖等领域。

阿科蔓生态基高效的微生物载体，其表面培养的大量而丰富的微生物群落是水中污染物降解的主力军。

给水生态系统的基础组分创造了优越的生存环境，是阿科蔓水体治理维护系统的核心部分，有很好的生物降解功能。

阿科蔓生态基独特的结构特点（1）高生物附着表面积每平方米阿科蔓生态基®可以为水中微生物和藻类等的生长、繁殖最高能提供约250平方米的生物附着表面积，从而实现阿科蔓®高效微生物群落的基础条件。

表3-1 阿科蔓生态基®与其它载体生物附着表面积的比较阿科蔓生态基®（SDF下段）250 m2/m2（2）适宜的孔结构阿科蔓®材料内部的孔结构通过尖端技术进行精心的设计和修饰，针对微生物的各种形态，设计了大小不同的微孔。

阿科蔓®材料用生物友好的材料为微生物群体的繁衍提供了巨大的洞穴般的空间，为异养生物（如异养型细菌）设计了微孔（1～5μm），为自养生物（如藻类）设计了大孔（80～350μm），从而为实现微生物的多样性并建立起高效水生态系统提供了最理想的条件。

（3）采用超级编织技术，两面、两段型结构设计阿科蔓生态基®分为两面型和两段型两种结构形式。

饮用水处理设备工艺流程及发展趋势简介1饮用水处理设备从传统的时间来算应该是19世纪就已经在运行，但是随着人们对水的要求越来越高，所以导致该设备的不断创新进步。

自20世纪开始，饮用水处理就已经有了很好的发展，从那个时候开始就已经有很多的水厂出现，以桶装水销售。

放眼未来饮用水设备又会是什么样一个发展趋势呢?这个问题这里就让小编来讲解一下它的研究进展吧。

2 传统饮用水处理工艺的改进：2.1 混凝混凝工艺主要去除水中的悬浮颗粒、浊度和消毒副产物(DBPS)的前驱物质—天然有机物(NOM)。

其效果与混凝药剂品种、投加量、pH值、搅拌程度、混凝剂和助凝剂投加顺序、原水特性等因素有关。

[8]快速剧烈的混合，利于混凝药剂扩散和水中胶体的脱稳。

进入80年代，加强混合才成为给水界的共识，现常用的混合设备有：水力隔板混合、水泵混合、机械混合、静态混合器、混合池、槽等。

在絮凝药剂投加控制和使用方面：我国的絮凝剂品种少、质量低，而在国外，用于原水调质的助凝剂较为普遍;在药剂的自动控制工艺方面：我国大部分水厂才处于起步阶段[9]。

当水中有污染或污染较轻的情况下，可采用强化混凝[10]或二次混凝[11]达到预期效果。

2.2 过滤集常规过滤、颗粒活性炭吸附与生物膜氧化技术于一体的生物过滤，可有效去除水中氨氮、铁锰、有机物及浊度。

,改善和提高了饮用水的生物稳定性和安全性，且运行可靠、投资省、运行费用低。

但尚需解决：① 控制进入输配水管网的最大可生物降解有机物质(BOM)的浓度;② 生物过滤的最佳反冲洗标准;③ 非生物颗粒对生物膜性能可能产生的影响;④ 慢速生物降解有机物的去除机理与条件;⑤ 水中有机物与氨氮共存的情况下，氨氮对有机物降解的影响;铁、锰共存的情况下，铁的存在对除锰的影响。

生物过滤替换传统过滤，是减少饮用水有机污染、提高饮用水的安全性与生物稳定性的客观需要[12][13]。

2.3 沉淀沉砂池去除污水中泥砂等粗大颗粒，有平流沉砂池和曝气沉砂池;沉淀池除去有机和无机可沉悬浮物和胶体混凝物。

新标准下强化混凝在水处理中的应用李红梅，张铁财，李安文（郑州自来水总公司水质监测中心，郑州 450013）摘要：面对水源污染与新标准的提高，常规混凝工艺对天然有机物(NOM)及消毒过程中形成的消毒副产物(DBP)已不能达到较高的去除率。

本文通过强化混凝、强化混凝的主要方法、强化混凝去除NOM的机理及影响因素，介绍了一种改进水处理工艺提高有机物去除率的有效方法。

关键词：新标准、强化混凝、水处理、有机物去除2007年7月1日实施的《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006，共106项（常规42项、非常规64项）。

新标准从原国标的35项增加到106项，增加了71项，其中毒理学指标项目增加很多，无机化合物由10项增至21项、有机物由5项增至53项，反映了对水质安全的重视和对更多水质污染物的控制要求。

如今面对水源污染与新标准的提高，常规混凝工艺对天然有机物(NOM)及消毒过程中形成的消毒副产物(DBP)不能达到较高的去除率，为了获得优质的出水，就必须改进工艺提高有机物的去除率，而强化混凝就是目前经济有效的饮水处理单元技术之一。

1 常规水处理中的混凝自来水厂的传统常规水处理一般包括混凝、沉淀、过滤和消毒。

常规水处理的工艺、运行重点是确保浊度、细菌和余氯达到目标要求。

混凝作为常规水处理工艺中的第一道工序，其目的就是通过投加混凝剂，利用电性中和、吸咐架桥和网捕沉淀等作用将污染物聚集成高质量的矾花，这些矾花可能通过后续的沉淀和过滤工序除去。

混凝处理效果的好坏直接关系到后续流程的运行工况、出水水质及运行费用。

因此混凝在净化提高水质从而增加有效水量中起关键作用。

2 强化混凝强化混凝是美国环保局(USEPA)推荐为控制水中NOM的最好方法。

强化混凝是指在常规混凝水处理过程中，在保证浊度去除率效果的前提下，通过提高混凝剂的投加量来实现提高有机物去除率的工艺过程。

强化混凝侧重于在现有水处理工艺设施上的改进与提高，通过对混凝剂的筛选优化、混凝剂的剂量与混凝反应过程及反应pH条件的控制强化来实现。

生物接触氧化预处理技术处理微污染源水研究学院：化学化工学院姓名：夏岳韬学号：200901050108[摘要]：饮用水水源污染的日益严重,对人类健康构成巨大威胁,给传统净水工艺提出了新的挑战。

本文从目前我国水资源污染现状出发,概述了生物接触氧化法净化水质的原理、水质处理效果、对生物预处理技术进行了展望。

关键词：微污染源水;生物预处理;生物接触氧化;净水工艺; 水质处理效果1 引言1. 1 我国饮用水水质现状我国水资源人均占有量只及世界水资源人均占有量的1 /4,属贫水国。

而近年来,随着工农业生产的迅速发展,大量含有各种有毒、有害物质的工业废水和生活污水未经适当处理即排入天然水体,直接或间接地污染了城市的给水水源。

水源的污染日益严重,氮、磷等有机物含量超标以及由此造成的水质富营养化是目前我国水污染的主要问题。

加强水源保护和改进水处理工艺是提高饮用水水质,确保安全供水的两项有效措施。

微污染水源水是指受到有机物污染,部分项目的指标超过卫生标准。

这类水中所含的污染物种类较多、性质较复杂,但浓度比较低。

对微污染饮用水源水的处理方法,国内近期的研究热点是在保留或强化传统处理工艺的同时,还要附加生化或特种物化处理工序。

习惯上把附加在传统净化工艺之前的处理工序叫预处理,把附加在传统净化工艺之后的处理工序叫深度处理。

2 微污染水源水的水质状况及处理方法天然有机物广泛存在于各种天然水体中,包括动物、植物、微生物的排泄和分泌物及它们的尸体腐烂降解过程中所产生的物质, 亲水、酸性、分散是天然有机物的主要性质; 人工合成有机物种类繁多, 主要包括: 石油烃、挥发酚、氨氮、农药、COD、重金属、砷、氯化物等。

它们通过废水排放、降水、渗漏、水上运输及运输事故等进入水体,对饮用水质和人体健康构成极大的威胁, 而且, 不同的水源所含污染源种类和数量各不相同,就是同一水源其杂质成分与含量也随时间空间发生变化。

原水中的有机污染物主要是以溶解状态存在,而传统的净水工艺主要是针对原水中的浊度和细菌而设计的,混凝沉淀、过滤、消毒这一套常规处理工艺只能有效的去除水中的悬浮物、胶体物质、细菌等,而对大量的溶解性有机污染物无能为力。

IMA技术在水生态系统修复中的应用发布时间：2021-01-08T12:20:22.637Z 来源：《基层建设》2020年第25期作者：钟程崔欢刘伟[导读] 摘要：水环境污染问题制约了社会发展质量，是我国当前的主要矛盾问题之一。

浙江裕腾百诺环保科技股份有限公司浙江杭州 310000摘要：水环境污染问题制约了社会发展质量，是我国当前的主要矛盾问题之一。

党中央高度重视以改善水环境质量为核心的生态文明建设，国务院分别于2015年2月和8月颁布了《水污染防治行动计划》和《城市黑臭水体整治工作指南》，统筹水资源管理、水污染治理和水生态保护，力争到2030年全国水环境质量总体改善，水生态系统功能初步恢复。

为实现这一战略目标，全国各地陆续开展大量的控源截污和污水处理工程，并在此基础上进行水生态修复，增强水生态系统自我调控和修复能力，从而实现城市水环境质量的持续改善。

关键词：水生态系统修复；微生物活化（IMA）；工程应用引言水生态是生态系统的基础和重要组成。

水生态系统是指自然生态系统中由河流、湖泊、滨河等组成的河湖生态子系统。

维护好良好的水生态系统，对促进自然界物质循环和能量流动具有重要作用。

1基于IMA的水生态系统修复（1）技术原理。

微生物活化（IndigenousMicrobialActivation，IMA）是微生物法的主要形式之一，通过提升土著微生物活性及种群数量，使水生态系统中本土微生物群落恢复及与浮游动植物保持较好的生态完整性，实现水体污染物去除和水生态系统恢复。

（2）技术特点。

传统微生物法进行水生态系统修复利用水体中的分解者（有效微生物群体）进行生态修复，一般采用投加菌种的技术措施处理，但结合现有黑臭河道项目未来重视运营管理的发展趋势，该法投资和运营维护成本高，且实际操作时，菌种不易提取和保存，适用性较低。

此外，纯菌种还易对生态环境平衡造成破坏，造成“生态污染”。

与传统污水处理系统不同，IMA技术利用水体微循环，通过添加活化剂驯化并增殖土著微生物中有益于去除污染物的优势种群，将整个水体转化为生物反应系统，以此改善水环境质量，促使水体生态系统恢复自净能力，最终实现整个水体生态系统的恢复。

饮用水处理中臭氧-生物活性炭工艺机理臭氧-生物活性炭工艺对许多水质指标都有很好的改善作用, 包括浊度、色度、嗅味、铁、锰、有机质( 以COD、BOD 计) 、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。

1．臭氧-生物活性炭的除污机理1.1 浊度当水中存在有机物时易吸附在颗粒表面引起空间位阻稳定( steric stabilizat ion) , 臭氧能氧化分解这些有机物, 从而诱导颗粒脱稳。

采用预臭氧化通常可以提高混凝过滤过程对颗粒和浊度的去除效率,与此同时却常常降低了混凝过程对DOC的去除。

混凝单元去除的是大分子的有机物, 而臭氧化将产生分子质量小、极性强的小分子, 因而影响混凝的效果。

但是,臭氧化后的小分子有机物通常要比臭氧化前的大分子有机物具有更好的可生化性, 另外小分子也更容易被生物吸收, 因此DOC的去除转由生物活性炭单元去完成。

1．2 色度臭氧有突出的脱色能力,天然水中的色度来源于腐殖酸的分解物, 通常分解物中存在的不饱和部分是这些物质显色的原因, 称之为发色团。

臭氧可以使C=C双键断裂, 生成酮类、醛类或羧酸类物质。

一旦这种共轭部分通过氧化被破坏, 颜色就随之而去,但这并不意味着引起色度的有机物能够被彻底氧化为CO2 和H2O,只是发色团受到了破坏而已。

O3/ BAC 去除色度效果好, 主要是归因于臭氧化作用、活性炭表面的吸附作用和生物降解作用。

需要指出的是, 对色度去除的总效果还包括臭氧化后水中有机物可吸附性和可生化性的改变。

1．3 嗅和味引起水中嗅和味的有机化合物一般都是在有机物的厌氧分解过程中产生的。

臭氧去除水中嗅和味的效率非常高, 起作用的不仅是臭氧本身, 还有其自我分解产物——氢氧自由基臭氧对引起嗅和味的物质的作用在于它能破坏引起嗅和味的不饱和键。

混凝沉淀后加臭氧氧化可使土臭素( Geosmin)和甲基异冰片( MIB ) 等异、嗅味物质的浓度降低85% 左右, 再加上生物活性炭处理就可以达到100%的去除率。

第19卷　第2期大连铁道学院学报V o l.19N o.2 1998年6月　JOU RNAL O F DAL I AN RA I LW A Y I N ST ITU T E Jun.1998　高锰酸钾去除天然水中微量有机污染物机理探讨李圭白　杨艳玲　马　军(哈尔滨建筑大学)曲久辉(中国科学院)摘　要　对高锰酸钾去除饮用水中微量有机污染物的机理进行了研究,结果认为高锰酸钾除了传统的氧化作用外,在中性条件下生成的水合二氧化锰还有催化氧化和吸附作用,后者大大提高了高锰酸钾的除污染效能1关键词:高锰酸钾;饮用水除污;催化氧化;吸附中图分类号:O643.32;O647.33饮用水源受污染,已成为世界性的重大课题,而我国情况尤为严重,饮用水源受污染,水中除含有许多无机毒质外,还含有大量有机物,特别是种类众多的微量有机污染物,由于其含量为Λg L级,故简称为微污染物1迄今已在天然水中检测出二千多种有机污染物1其中129种具有致癌,致畸,致突变作用,被美国环保局定为“重点有机污染物”1水中的微污染物难以被现行常规饮用水处理工艺有效地去除,所以它们的存在对人体健康已构成很大威协1现在国外通用的饮用水除微污染物的方法有臭氧-氧化法、活性炭吸附法、臭氧-活性炭联用法等1这些方法,由于设备昂贵、费用高,长期以来难于在我国推广1笔者于1986年首先提出用高锰酸钾去除饮用水中微污染物的方法1该法自试验室到生产性试验,经历了十余年研究,已获得成功,试验表明,高锰酸钾处理法能有效地去除水中的微污染物,去除率达70%以上,特别是对多数重点有机污染物的去除率更高;能使水的致突变活性(Am es生物毒理性试验)由阳性转变为阴性或接近阴性,从而使饮用水的安全性大大提高1该法由于只需向水中投加少量药剂,不需改变常规处理工艺,不需增设大型处理构筑物,经济有效,简便易行,适合我国国情,所以已在我国推广11　去除机理及验证试验 高锰酸钾除微污染物的机理,不仅是由于高锰酸钾的氧化作用,还有其他一些特殊作用有待探讨1高锰酸钾在酸性溶液中具有很强的氧化性,反应式为:M nO-14+8H++5e-=M n2++4H2O(1)其标准氧化还原电位为E0=1.51V1高锰酸钾在中性溶液中的氧化性要比在酸性溶液中低收稿日期,1998-03-06.李圭白,男,1931年生,教授,中国工程院院士,哈尔滨,哈尔滨建筑大学,150008.得多,反应式为:M nO -4-+2H 2O +3e --=M nO 2+4O H -(2)其标准氧化还原电位为E o 0=0.588V .高锰酸钾在碱性溶液中的氧化性也较低(E o 0=0.564V ).但试验发现,高锰酸钾对中性的天然水源水中的微污染物的去除率远较在酸性和碱性条件下为高.试验是用受污染的松花江水进行的,原水水质COD M n 为9～11m g L ,浊度30度,pH 7.2～7.3.原水经自然沉淀后,分别转移到几个玻璃容器中,用氢氧化钠和稀硫酸溶液调节水样pH 值,使之分别为2.4,7.3,10.9.在每一容器中投加4m g L 高锰酸钾,在室温下(10℃左右)搅拌反应2h ,然后以亚硫酸钠还原剩余的高锰酸钾,再将水样调节至中性,加入5m g L 硫酸铝,搅拌,过滤后,用富集柱对水样中有机物进行富集,有机物分析采用美国F inn igan M A T 公司Inco s -50型色-质联用仪.A .原水;B .酸性氧化;C .碱性氧化;D .中性氧化图1　高锰酸钾对松花江水中 有机污染物的去除效果图1表示松花江原水及在不同pH 条件下经高锰酸钾处理后的水中有机物变化总离子流质量色谱图.松花江原水中检出137种有机污染物,其中5种是美国环保局指定的重点有机污染物,说明水源已受到较严重的污染.经中性,酸性和碱性条件下高锰酸钾氧化后,分别有78,52和50种有机污染物消失,但又分别产生14,25,24种新有机物.即三种条件下氧化后的水中有机物总数分别为73,110和111种.对部分新产生的有机物进行了鉴定,主要为醇、醛、酯、酸类有机物.以水中每种有机污染物氧化前后色谱峰面积比值反映高锰酸钾的氧化效果,发现中性条件下,无论是对低分子量,低沸点有机污染物,还是对高分子量,高沸点有机污染物,高锰酸钾的氧化去除率均很高,明显优于酸性和碱性条件.大约50%以上的有机污染物在中性条件下经高锰酸钾氧化后被全部去除,剩余的有机污染物浓度也很低.在酸性和碱性条件下,高锰酸钾对低分子量、低沸点类有机污染物有良好的去除效果,但对高分子量、高沸点有机污染物,去除效果很差,有些有机污染物浓度反而高于原水,最高者增加达数倍.比较反应式(1)和(2)可知与酸性条件下不同,高锰酸钾在中性条件下的最大特点是反应生成二氧化锰,由于二氧化锰在水中的溶解度很低,便以水合二氧化锰胶体的形式由水中析出.正是由于水合二氧化锰胶体的作用,使高锰酸钾在中性条件具有很高的除微污染物的效能.另一组试验也证实这一情况.试验是用受污染的沈阳地下水进行的.原水COD M n1.82m g L ,pH 值为6.4,总硬度232.1m g L ,含铁0.11m g L ,含锰1.64m g L ,氨氮0.32m g L .有机物分析采用美国F inn igan M A T 4600型色-质联用仪,由原水中共检出94种有机污染物,其中3种为重点有机污染物.由于水中含锰量较高,而水中的二价锰对高价2 大　连　铁　道　学　院　学　报 第19卷锰酸钾有还原作用,所以进行了原水(含锰水)加高锰酸钾和先将原水中二价锰去除(无锰水)再加高锰酸钾的对比试验.对比试验中高锰酸钾投加量为0.5m g L ,在水温9～11℃下反应1h ,加入N aA s O 2溶液还原剩余高锰酸钾,并进行水样的富集.高锰酸钾与水中二价锰的反应式为:2M nO -4+3M n 2++2H 2O =5M nO 2+4H+(3)按此式计算,每1m g L 的M n 2+需1.92m g L 的K M nO 4.所以向含锰水中投加K M 2nO 40.5m g L ,只能氧化M n 2+0.26m g L ,即K M nO 4将迅速被M n 2+还原,并生成相当于M n 0.435m g L 的水合二氧化锰.经检测,出乎原来预料,无锰水中高锰酸钾对微污染物的去除率只有23%,而含锰水中高锰酸钾的去除率可达41%.可见生成水合二氧化锰的作用十分明显,向含锰水中投加K M nO 42m g L ,去除率可高达69%.二氧化锰是许多氧化反应的催化剂.试验表明,二氧化锰对高锰酸钾氧化有机物的催化作用也很显著.苯酚是易于被高锰酸钾氧化的有机物,在纯水中加入苯酚50Λm L ,在中性条件下加入K M nO 42m g L ,在20℃下反应20m in ,由于水中有机物很少,反应生成的催化剂M nO 2也很少,结果氧化速度缓慢,苯酚只被氧化除去了10%.在同样条件下,对于松花江原水,苯酚可被氧化除去40%,这是由于天然水中有机物含量高,反应生成的催化剂M nO 2多,从而提高了氧化速度.新生成的水合二氧化锰胶体,具有很大的表面积,能吸附水中的有机物.对于烷烃化合物,由于其饱和性,难于被高锰酸钾氧化,特别对长链烷烃更是这样.如在松花江水的试验中,在酸性和碱性条件下,高锰酸钾对长链烷烃的去除效果很差.但在中性条件下,高锰酸钾对这些烷烃的去除率却很高.又如在沈阳受污染地下水的试验中,在无锰水中加入K M nO 40.5m g L ,对22环己基十二烷基本上没有去除效果;但对含锰水,则去除率可达63%,这主要是由于水合二氧化碳胶体对其吸附去降的结果.所以反应新生成的水合二氧化锰对微污染物的吸附,大大提高了高锰酸钾除微污染物的效果.反应新生成的水合二氧化锰胶体,对许多易被高锰酸钾氧化的微污染物,也有吸附作用.所以水合二氧化锰对大多数微污染物,应该兼有催化氧化和吸附两种作用.所以对某种易被氧化的微污染物而言,可能催化氧化的去除作用大一些,而对某种不易被氧化的微污染物,则吸附去除作用会大一些.2　结　语 用高锰酸钾去除水中的有机污染物,以往的研究甚少,并且主要是在纯水中研究对某一种有机物的去除效果.由于前人仅从氧化的角度出发,而高锰酸钾的氧化性又较在水处理中已广泛使用的臭氧(E °=2.07V )为低,所以其氧化除微污染物效能也远不如臭氧,结果导致近20年来已很少有人再进行这方面的研究.笔者以不同地区的受污染水源水为对象,发现了高锰酸钾在中性条件下对水中微污染物具有优良的广谱性去除效能,并通过大量试验了现了反应生成物——水合二氧化锰的催化氧化和吸附除微污染物的作用,这在高锰酸钾除微污染物的机理方面是一项重要成果,它对该技术的发展应该很有指导意义.3第2期 李圭白等:高锰酸钾去除天然水中微量有机污染物机理探讨 4 大　连　铁　道　学　院　学　报 第19卷参考文献1　Sp icher R C.Sk rinde Effect of po tassium perm anganate on pu re o rgan ic compounds.J.AWW A,1965, 56(4):472～4842　李圭白,林生,曲久辉.用高锰酸钾去除饮用水中微量有机污染物.给水排水.1989(6)3　马军,李圭白.同锰酸钾去除水中有机污染物.水和废水技术研究.北京:中国建筑工业出版社,1992Research on M echan is m of Re m ova l of M icroorgan icPollutan ts i n Na tura l W a ter by Per manggana teL i Gu iba i　Y ang Y an ling　M a J un(H arb in U n iversity of A rch itectu ral and C ivil Engineering)Q uJ iuhu i(T he Ch inese A cadem y of Sciences)Abstract　Studies the m echan is m of rem oval of m icroo rgan ic po llu tan ts in natu ral w ater by p erm anganate.T he resu lts show s that no t on ly the traditi onal ox idati on bu t also catalytic ox idati on and adso rp ti on of hydrated m anganese di ox ide p roduced under neu tral reacti on conditi on s.T he latter i m p roves the efficiency of m icropo llu tan t rem oval by p er2 m anganate to a great ex ten t.Key words:p erm anganate;m icropo llu tan t rem oval in drink ing w ater;catalytic ox idati on; adso rp ti on。

高级氧化深度处理技术在水处理中的应用研究
王昕;卿三成;薛广海;吴萌;潘社卫
【期刊名称】《清洗世界》
【年(卷),期】2024(40)5
【摘要】随着工业化和城市化的不断推进,水污染问题日益突显,传统水处理技术难以满足对水质处理的高效、彻底和环保的需求。

高级氧化深度处理技术以其独特的优势成为一种备受关注的先进水处理技术。

本文旨在深入探讨高级氧化技术的基本原理、优势,并通过对不同领域的应用研究,全面展示其在水处理中的潜在价值和广泛适用性。

【总页数】3页(P105-107)
【作者】王昕;卿三成;薛广海;吴萌;潘社卫
【作者单位】矿冶科技集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】X703
【相关文献】
1.高级氧化技术在印染废水处理中的应用研究
2.高级氧化深度处理技术在水处理中的应用研究
3.高级氧化技术在工业难降解有机废水处理中的应用研究进展
4.臭氧催化高级氧化技术在污水处理厂尾水处理中的应用研究
5.高级氧化技术在油田废水处理中的应用研究——评《难降解废水高级氧化技术》
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尾水深度处理技术研究进展黄金菁１，　骆骏１，胡晓聪２，尹小明１（１．浙江翰成环境服务有限公司，浙江　义乌　３２２０００；　２．浙江艾摩柯斯环境科技有限公司，浙江　杭州　３１００００）摘要：城镇污水处理厂尾水残余物质成分复杂，稳定性强难降解，进入自然水体可能会对生态环境产生深远影响。

目前，针对处理厂生化尾水的主流深度处理技术有通过离子交换、过滤、吸附等物理分离技术将污染物从尾水中分离；以芬顿、类芬顿的研究为主，基于过硫酸盐活化的高级氧化技术；采用强化挂膜提高微生物量、引入藻菌共生体系、人工湿地，以这类小微型生态系统对尾水实现净化的生物强化技术。

因此，本文对物理分离、高级氧化、生物强化等尾水深度处理技术进行总结，并同时对这些技术的进一步应用进行了研究与展望。

关键词：尾水；深度处理；物理分离；高级氧化；生物强化引言城镇污水处理厂的尾水是城市水体的重要组成部分，在当前水资源短缺的严峻形势下，尾水在径流补充、中水再生利用等方面发挥巨大作用。

但由于相较于天然地表水，尾水的成分和性质复杂，因此，在尾水深度处理再利用方面还存在许多问题，需要进一步的研究与探索。

１尾水深度处理技术研究现状多年来，学者们对我国东西部地区４９个湖泊　ＰＯＰｓ（持久性有机污染物）的污染状况进行研究［１］，其中涉及最多的３类污染物，即ＰＡＨｓ（多环芳烃）、ＨＣＨｓ（六六六类农药）和ＤＤＸ（滴滴涕类农药）浓度均为东高西低，充分反映了人类活动排放的废水中残留的难降解污染物对自然水体的影响。

因此，越来越多的人关注到城镇污水处理厂尾水对环境的影响，并针对尾水的成分、理化性质和深度处理技术等方面进行了深入研究入。

刘晨宇［２］研究了城市污水处理厂尾水水质与受纳地表水细菌群落的关系，发现受纳地表水所含细菌数量、细菌的群落结构与尾水水质有一定的相关性。

张秋亚等［３］对城市污水处理厂的生化前后端污水进行毒性检测评价，发现生化处理后污水的生物毒性有显著削减，但其中的雌激素活性仍可能对受纳水体中生物产生潜在危害。

水体污染治理技术的前沿研究水，是生命之源，对于人类的生存和发展至关重要。

然而，随着工业化和城市化进程的加速，水体污染问题日益严重，给生态环境和人类健康带来了巨大威胁。

为了保护水资源、恢复水体生态功能，科学家们不断探索和创新水体污染治理技术。

本文将介绍一些水体污染治理技术的前沿研究成果。

一、微生物修复技术微生物在水体自净过程中发挥着重要作用。

微生物修复技术是利用微生物的代谢活动，将水体中的污染物转化为无害物质。

例如，某些细菌和真菌能够分解有机污染物，将其转化为二氧化碳和水。

近年来，研究人员通过基因工程技术对微生物进行改造，使其具有更强的污染物降解能力。

同时，微生物固定化技术的发展也提高了微生物在水体中的稳定性和适应性，增强了治理效果。

二、植物修复技术植物修复是一种绿色、可持续的水体污染治理方法。

水生植物通过吸收、吸附和转化等作用，去除水体中的氮、磷、重金属等污染物。

比如，水葫芦、芦苇等水生植物能够大量吸收水体中的氮、磷营养物质，从而减少水体富营养化的发生。

此外，一些植物还能够分泌特定的物质，促进重金属在根部的积累，降低其在水体中的含量。

目前，研究人员正在筛选和培育具有高效修复能力的植物品种，并优化植物种植和管理方式，以提高植物修复的效率和经济性。

三、膜分离技术膜分离技术是利用特殊的膜材料对水体中的污染物进行分离和去除。

常见的膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。

这些膜具有不同的孔径和截留性能，可以有效地去除水中的悬浮物、细菌、病毒、大分子有机物和溶解性盐类等。

膜分离技术具有高效、节能、无相变等优点，但膜污染和成本较高是其面临的主要问题。

为了解决这些问题，研究人员致力于开发新型膜材料和优化膜组件设计，提高膜的抗污染能力和使用寿命，降低成本。

四、高级氧化技术高级氧化技术通过产生具有强氧化性的自由基，如羟基自由基（·OH），快速氧化分解水体中的有机污染物。

常见的高级氧化技术包括芬顿氧化、光催化氧化、臭氧氧化等。