绿色化学 污水处理中的应用

环境工程中的化学反应技术及其应用摘要：随着我国工业的发展，造成的环境污染问题严重，做好环境保护工作十分重要。

近年来，我国国民经济发展建设十分迅速，在提高了我国经济发展水平的同时，人民群众的生活水平也有了很大的改善，但是，在国民经济的飞速发展中有部分企业发展只是为了快速提升经济效益而牺牲了环保，给人们的生存环境造成了污染和破坏，同时带来了较大的社会危害。

而出现的一系列环保问题也更加严峻和突出，一些环保问题已经危害了我国的社会形象和当地民众的正常生活以及身心健康，所以，有效改善这种环境问题以及建立生态城市是十分必要的，文章主要从环保工程方面进行了阐述，同时针对环保工程化学反应技术及其应用展开了剖析与论述。

关键词：环境工程；化学反应技术；应用引言随着科技的进步和革新，我国的化工技术水平也有了长足的进步。

随着化工技术的不断发展和完善，我国化工工业的发展将会对我国的经济产生巨大的影响。

传统的化工工艺在生产、加工过程中，往往会产生大量有毒有害物质，若不能采用常规的化学方法加以改良，不仅会严重影响到化工资源的利用率，还会造成废水的治理成本。

这些有毒有害物质，若不加以妥善处置，将会给生态环境带来严重的危害。

为了保证化工生产的可持续发展，降低能耗，科研人员要从各个方面进行全面的改革，并充分发挥其长处，以促进其快速发展。

1环保工程的意义环保工程和生态化城市建设都有共性问题，也就是环保、防治污染、提高各种资源的科学合理使用，但是生态城市规划因为其限制了一个城市建设的发展范围，因此将对环境工程加以必要的深入研究，尤其是在环境工程中针对城市工业生产废气、工业废水等污染防治技术，能够很好地运用于生态城市的建造中，以提高人们对城市资源的科学合理使用与城市环境的维护，这样才能确保生态城市在建造过程中最好的兼顾到环保和自然环境，从而改善了自然环境，为人们创造更为适宜的人居条件与生存环境。

从广义上讲，生态城市是建立在人类对人与自然关系更深刻认识的基础上的新发展观，是按照生态学原则建立起来的社会、经济、自然协调发展的新型社会关系；从狭义上讲，生态城市是按照生态学原理进行城市设计，建立高效、和谐、健康和可持续发展的人居城市环境。

聚合氯化铝的制备及其在污水上的应用摘要：聚合氯化铝絮凝剂在水处理中应用广泛，是水处理药剂研究的热点之一。

聚合氯化铝（PAC）由于具有投加量少、絮体大、絮体沉降速度快、成本低、混凝效果好等优点，目前在国内外广泛应用于水和污水处理上。

文章介绍了国内聚合氯化铝絮凝剂的制备方法，归纳了聚合氯化铝的制备技术，分析了各种制备技术的特点及对聚合氯化铝在污水处理中的应用情况进行了综合论述。

关键字：聚合氯化铝；絮凝剂；水处理技术Abstract：Polyaluminum chloride flocculant is widely used for water treatment, and is one of the researchhotspots of water treatment reagent. Due to its low dosage，large and fast-settling resulted flocs，low cost and good coagulation effect，polyaluminium chloride（PAC）is globally applied in water and wastewater treatment.The preparation technologies of polyaluminum chloride applied in China were emphatically introduced, technologies of polyaluminum chloride preparation were summed up and their characteristics were analyzed,and the application status and research prospects of PAC in wastewater treatment.Keywords：polyaluminum; flocculant; water treatment technology一、前言水处理剂是工业用水、生活用水、废水处置进程中必需的化学药剂，通过运用这些化学药剂，可使水到达必一定的质量要求。

绿色表面活性剂的种类、性能及应用介绍表面活性剂在生产和使用的过程中对人体及环境生态系统造成了严重的危害。

在洗涤剂中加入一定量的表面活性剂溶剂可以增强洗涤剂的溶解性和洗涤性,但由于这些溶剂具有一定的毒性,会对皮肤产生明显的刺激作用。

大量使用表面活性剂还会对生态系统产生潜在的危害。

如烷基苯磺酸钠(A BS)的生物降解性差,在洗涤剂中的大量使用所产生的大量泡沫造成了城市下水道及河流泡沫泛滥;含有磷酸盐的表面活性剂在使用时使河流湖泊水质产生“富营养化”;在生产直链烷基苯磺酸钠(LA S)的过程中所产生的二氧化硫、三氧化硫及脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(A E S)类产品中二恶烷类物质不易生物降解,对环境造成了巨大的危害。

为了满足人们日益增强的保健需求,确保人类生存环境的可持续发展,开发对人体尽可能无毒无害及对生态环境无污染的表面活性剂势在必行。

1、绿色表面活性剂的分类和性能绿色表面活性剂是指由天然或再生资源加工的,对人体刺激性小和易于生物降解的表面活性剂。

绿色表面活性剂按其在水中是否离解,可分为非离子型绿色表面活性剂和离子型绿色表面活性剂。

离子型绿色表面活性剂根据溶解后的活性成分又可分为阳离子型、阴离子型和两性离子型。

绿色表面活性剂是由天然的或可再生资源加工而成的，即具有天然性、温和性、刺激性小等优良特点。

同传统表面活性剂一样,绿色表面活性剂具有亲水基和憎水基。

与传统表面活性剂相比,绿色表面活性剂具有高效强力去污性、优良的配伍性及良好的环境相容性,并表现出良好的乳化性、洗涤性、增溶性、润湿性、溶解性和稳定性等。

除此以外,每一种绿色表面活性剂都具有其特有的性能,如α-磺基脂肪酸酯盐(M EC)在低浓度下就具有表面活性、耐硬水，单烷基磷酸酯具有优良的起泡乳化性、抗静电性能以及特有的皮肤亲合性。

常见的绿色表面活性剂有α-磺基脂肪酸甲酯(M E C)、烷基糖多苷(A P G)、葡萄糖酰胺(A P A)、醇醚羧酸盐(AE C)、单烷基磷酸酯(M AP)、烷基葡萄糖酰胺(M EC A)。

环境污染防治的新技术有哪些在当今社会，环境污染问题日益严峻，对人类的生存和发展构成了巨大威胁。

为了应对这一挑战，科学家们不断探索和创新，研发出了一系列环境污染防治的新技术。

这些新技术为改善环境质量、保护生态平衡提供了有力的支持。

一、生物技术在环境污染防治中的应用生物技术作为一种新兴的科学领域，在环境污染防治方面发挥着重要作用。

其中，微生物修复技术是一项引人注目的技术。

微生物具有强大的代谢能力，能够分解和转化各种污染物。

例如，某些特定的细菌和真菌可以降解石油、农药等有机污染物，将其转化为无害物质。

通过在受污染的土壤或水体中引入这些有益微生物，可以加速污染物的降解过程，恢复生态系统的功能。

此外，植物修复技术也逐渐受到关注。

一些植物具有吸收、积累和转化污染物的能力。

例如，某些水生植物能够吸收水体中的重金属离子，从而降低水体中的重金属含量。

利用植物修复技术，可以在污染区域种植特定的植物，实现对土壤和水体的净化。

二、纳米技术在环境污染治理中的创新纳米技术为环境污染治理带来了新的机遇。

纳米材料具有独特的物理和化学性质，如高比表面积、强吸附能力等。

纳米吸附剂能够高效地去除水中的重金属离子、有机污染物等。

其吸附性能远远优于传统的吸附材料，能够大大提高污染治理的效率。

纳米催化剂在环境污染治理中也表现出色。

例如，纳米级的光催化剂可以利用光能将空气中的有害气体如甲醛、苯等分解为无害物质。

在污水处理中，纳米催化剂可以促进有机物的氧化分解，提高废水处理的效果。

三、膜分离技术在污水处理中的应用膜分离技术是一种高效的污水处理技术。

它通过半透膜的选择性透过作用，实现对污水中不同物质的分离和提纯。

例如，反渗透膜可以去除水中的盐分、重金属离子等，超滤膜能够去除水中的大分子有机物和微生物。

膜生物反应器（MBR）是膜分离技术与生物处理技术的结合。

它将微生物固定在膜组件上，实现了高效的生物降解和膜过滤。

MBR 具有占地面积小、处理效率高、出水水质好等优点，在城市污水处理和工业废水处理中得到了广泛的应用。

第三节环境爱护与绿色化学素养要求1.结合实例相识化学原理、化工技术对于节能环保、清洁生产、清洁能源等产业发展的重要性。

2．树立“绿色化学”的观念，形成资源全面节约、物能循环利用的意识。

3．相识化学科学与技术的不断创新和发展是解决人类社会发展中遇到的问题、实现可持续发展的有效途径。

一、化学与环境爱护1．环境问题指由于人类____________________________而造成的______________，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。

2．当今化学工作者面临的重要任务(1)环境监测：对污染物的存在________等进行分析和测定，为________________供应牢靠的数据。

(2)治理工业“三废”(________、________、________)。

(3)找寻从源头治理环境污染的________，杜绝________的排放，从根本上解决环境问题。

3．三废的治理(1)大气污染①大气污染物的来源②次生污染物的形成(2)污水处理①污水处理的方法②污水处理的流程流程处理方法除去物质达到效果一级处理________方法：用格栅间、沉淀池等除去污水中________的污染物一般达不到排放标准二级处理________方法(又称________法)及某些化学方法除去水中的可降解有机物等污染物一般可达到国家规定的排放标准三级处理化学________、________、______和________等对污水进行深度处理和净化可用于绿化和景观用水等(3)固体废弃物的处理遵循的原则及达到的目的【学而思】1.含氮、磷元素的大量污水随意排入河流、湖泊和近海水域，会出现水华、赤潮等水体污染问题。

你认为在城市和农村出现的这种水体污染各有什么特点？怎样预防？2．含硫氧化物和含氮氧化物是形成酸雨的主要物质。

针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点，工业上常在煤炭中加入CaCO3进行脱硫。

写出此方法所依据的化学反应方程式和反应类型。

环境保护中的新材料与新技术随着人类对环境保护意识的提高，新材料和新技术正逐渐走进我们的生活。

这些新材料和新技术被广泛应用于环境保护领域，为环境保护作出了重要贡献。

一、新材料在环境保护中的应用1. 生物降解材料生物降解材料是一种可以被自然环境中生物分解的材料，可以降低对环境的污染。

目前，生物降解材料已广泛应用于生活中的各个领域，如一次性餐具、购物袋等。

与传统材料相比，生物降解材料具有可再生、可降解、无毒无害等优点，可以有效地减少塑料对环境的危害。

2. 碳纤维材料碳纤维材料是一种轻质、高强度、高模量的新型材料，具有优异的机械性能。

它可以应用于制造高速列车、航空飞机等工业领域，同时也可以用于环保领域。

碳纤维可以制成滤网，用于污水处理和空气净化；还可以制成活性炭，用来去除污水中的重金属和微污染物。

3. 纳米材料纳米材料是一种具有结晶体积小于100纳米的新型材料。

它可以优化材料的性能，使材料在工业生产、环境保护等领域发挥更大的作用。

纳米材料可以制成纳米吸附剂，用于处理工业废水中的有机物和重金属；还可以制成纳米氧化铁，用于降解污水中的有机物和重金属。

二、新技术在环境保护中的应用1. 绿色化学技术绿色化学技术是一种以环保为导向的化学技术，被广泛应用于环境保护。

它可以避免使用对环境有害的化学物质，采用环境友好的方法进行化学合成和生产。

绿色化学技术可以应用于制备环保型材料、清洁能源等领域。

2. 微生物技术微生物技术是一种利用微生物进行环境治理的技术。

微生物可以利用污水中的有机物和无机物，将其转化为无害的物质。

微生物技术可以应用于处理工业废水、污泥和化学品、化肥、农药等有机废弃物。

3. 智能监测技术智能监测技术是一种利用先进的传感器、智能分析算法和互联网技术，对环境进行实时监测、分析和处理的技术。

智能监测技术可以应用于空气质量监测、水质监测、垃圾分类等领域，可以实现环境测评、环境预警和环境管理的精细化。

总之，新材料和新技术在环境保护领域的应用，为人类保护环境做出了重要的贡献。

化学与环境保护的紧密联系在我们的日常生活中，化学无处不在。

从我们吃的食物、穿的衣服，到使用的各种物品，都离不开化学的参与。

然而，化学的发展在给我们带来便利的同时，也对环境造成了一定的影响。

但值得庆幸的是，化学同样为环境保护提供了重要的方法和手段。

首先，让我们来看看化学是如何对环境产生负面影响的。

在工业生产中，许多化学过程会产生大量的废弃物和污染物。

比如，化工厂排放的废水、废气中可能含有重金属、有机物等有害物质。

这些污染物进入水体和大气，会对生态系统造成严重破坏。

水中的重金属会在生物体内积累，影响水生生物的生长和繁殖，甚至通过食物链进入人体，危害人类健康。

大气中的污染物则会导致空气质量下降，引发呼吸道疾病，还可能造成酸雨，损害土壤和建筑物。

农业生产中的化学使用也带来了环境问题。

为了提高农作物的产量，人们广泛使用化肥和农药。

然而，过度使用化肥会导致土壤板结、酸化，降低土壤肥力。

农药在杀死害虫的同时，也会对有益昆虫和生态平衡造成破坏。

而且，这些化学物质还可能残留在农产品中，对人体健康构成潜在威胁。

那么，化学又是如何在环境保护中发挥作用的呢？化学为环境监测提供了精确的分析方法。

通过化学分析，我们可以检测出环境中各种污染物的种类和浓度，从而为环境保护决策提供依据。

例如，利用气相色谱、液相色谱等技术，可以准确测定空气中的有害气体和水中的有机污染物。

化学还为污染治理提供了有效的技术手段。

在污水处理方面，化学沉淀、氧化还原等方法可以去除水中的重金属和有机物。

通过添加化学药剂，使污染物发生化学反应，形成沉淀或转化为无害物质。

在废气治理中，化学吸收、催化转化等技术能够减少有害气体的排放。

此外，绿色化学的理念正在逐渐改变化学工业的发展模式。

绿色化学旨在从源头上减少或消除化学过程对环境的污染。

通过设计更环保的化学反应路线、选择绿色的溶剂和催化剂，降低化学产品生产过程中的能源消耗和废弃物排放。

例如，开发新型的可降解塑料，减少传统塑料对环境的长期污染。

环境保护与绿色化学1．了解环境污染的主要因素、危害及防治的方法，认识化学对环境保护的重要意义。

2．了解“绿色化学”“原子经济性反应”的内涵，知道它们在对利用资源、保护环境中的重要意义。

一、化学与环境保护1．环境保护(1)环境问题：主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。

(2)环境保护的任务①环境监测：对污染物的存在形态、含量等进行分析和测定，为控制和消除污染提供可靠的数据。

②治理工业“三废”(废气、废水、废渣)。

③寻找源头治理环境污染的生产工艺，杜绝污染物的排放，能从根本上解决环境问题。

2．大气污染物来源及次生污染物的形成大气污染物主要来自化石燃料的燃烧和工业生产过程中产生的废气及其携带的颗粒物。

CO NO x SO2酸雨雾霾光化学烟雾3．污水的处理(1)常用的污水处理方法：物理法、化学法和生物法等。

(2)污水处理的常用化学方法：中和法、氧化还原法、沉淀法等。

4．固体废物的处理(1)处理原则：无害化、减量化和资源化。

(2)目的：减少环境污染和资源回收利用。

【归纳整理】1．常见的环境问题与危害环境问题主要污染物主要危害温室效应CO 2造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小等酸雨SO 2、NO x 土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等臭氧层破坏氟氯代烷、NO x 到达地球表面的紫外线明显增多，给人类健康及生态环境带来多方面危害光化学烟雾碳氢化合物、NO x刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡白色污染废弃塑料制品①在土壤中影响农作物吸收水分和养分，导致农作物减产②混入生活垃圾中难处理、难回收③易被动物当作食物吞入，导致动物死亡赤潮和水华废水中含氮、磷元素的营养物质使水体富营养化，导致水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，使水体变得浑浊、水质恶化PM 2.5颗粒物污染空气，形成雾霾天气，增加交通事故，危害人体健康2．含硫氧化物的消除(1)工业废气中SO 2的消除方案Ⅰ：碱液吸收法发生反应的化学方程式：2NaOH+SO 2===Na 2SO 3+H 2O方案Ⅱ：石灰—石膏法发生反应的化学方程式：Ca(OH)2+SO 2===CaSO 3↓+H 2O ，2CaSO 3+O 2=====△2CaSO 4方案Ⅲ：双碱法发生反应的化学方程式：2NaOH+SO 2===Na 2SO 3+H 2O ，Na 2SO 3+Ca(OH)2===CaSO 3↓+2NaOH ，2CaSO 3+O 2=====△2CaSO 4(2)燃煤脱硫工业上常利用在煤炭中加入CaCO 3进行脱硫，写出此方法所依据的化学反应方程式和反应类型。

导电化学氧化导电化学氧化是一种重要的化学反应，它在许多领域都有着广泛的应用。

本文将从导电化学氧化的定义、原理、应用以及未来发展等方面进行探讨。

导电化学氧化是指在电解质溶液中，通过电流作用使得溶液中的物质发生氧化反应的过程。

在这个过程中，电流通过电极，使得电极表面的物质发生氧化反应，同时在电极表面形成氧化物膜。

这种氧化物膜可以保护电极表面，防止电极的腐蚀和损坏。

二、导电化学氧化的原理导电化学氧化的原理是基于电化学反应的原理。

在电解质溶液中，当电极接通电源时，电子从负极流向正极，同时离子从正极流向负极。

在这个过程中，电极表面的物质会发生氧化反应，形成氧化物膜。

这种氧化物膜可以保护电极表面，防止电极的腐蚀和损坏。

三、导电化学氧化的应用导电化学氧化在许多领域都有着广泛的应用。

以下是一些常见的应用：1. 电池制造：导电化学氧化可以用于电池的制造。

在电池中，正极和负极都需要进行氧化反应，以产生电能。

2. 金属加工：导电化学氧化可以用于金属加工中。

在金属加工中，金属表面需要进行氧化处理，以增加金属表面的硬度和耐腐蚀性。

3. 污水处理：导电化学氧化可以用于污水处理中。

在污水处理中，导电化学氧化可以将有机物质氧化成无机物质，从而净化污水。

4. 电镀：导电化学氧化可以用于电镀中。

在电镀中，金属需要进行氧化处理，以增加金属表面的附着力和耐腐蚀性。

5. 电解制氧：导电化学氧化可以用于电解制氧中。

在电解制氧中，水分子会被氧化成氧气和氢气，从而制备氧气。

四、导电化学氧化的未来发展随着科技的不断发展，导电化学氧化在未来将有着更广泛的应用。

以下是一些未来的发展方向：1. 绿色化学：未来导电化学氧化将更加注重绿色化学的发展。

绿色化学是指在化学反应中尽可能减少对环境的污染和对人体健康的危害。

2. 新材料研究：未来导电化学氧化将更加注重新材料的研究。

新材料是指具有新的物理、化学和机械性质的材料，可以应用于许多领域。

3. 能源领域：未来导电化学氧化将更加注重能源领域的发展。

污水处理中的高级氧化处理技术1.随着我国经济的快速发展，工业和生活污水的排放问题日益严重，如何有效处理污水、减少污染物排放、保护水资源和生态环境已成为当务之急。

高级氧化处理技术（Advanced Oxidation Processes, AOPs）作为一种创新性、高效性的污水处理技术，在处理难降解有机物、生物难降解物和毒性物质方面具有显著优势。

本文将对高级氧化处理技术在污水处理中的应用进行探讨。

2. 高级氧化处理技术概述高级氧化处理技术是一类基于强氧化剂和光、电、声、磁等物理化学作用，产生具有高反应活性的自由基，从而高效降解和转化有机污染物和无机污染物的处理技术。

与传统污水处理技术相比，AOPs具有以下特点：1.污染物降解效果好：AOPs能够有效降解难降解有机物、生物难降解物和毒性物质，提高污水可生化性。

2.处理速度快：AOPs利用强氧化剂和自由基的高反应活性，可迅速氧化和转化污染物。

3.适应性强：AOPs可处理多种类型的污染物，适应不同行业的污水处理需求。

4.产物安全：AOPs处理过程中产生的中间产物较少，且易于进一步处理，降低环境风险。

3. 常见高级氧化处理技术常见的高级氧化处理技术包括以下几种：3.1 臭氧氧化臭氧氧化是利用臭氧的强氧化性降解污染物的方法。

臭氧氧化过程中，臭氧分子（O3）在水中发生反应生成羟基自由基（·OH）和氧气（O2），羟基自由基具有高反应活性，能够氧化降解有机污染物。

3.2 紫外光氧化紫外光氧化是利用紫外光（UV）照射，使水中的有机污染物发生光化学反应，产生自由基，进而降解污染物。

紫外光氧化处理技术具有较高的处理效果，对难降解有机物具有显著的降解作用。

3.3 过氧化氢氧化过氧化氢氧化是利用过氧化氢（H2O2）作为氧化剂，降解水中的有机污染物。

过氧化氢氧化过程中，过氧化氢在催化剂的作用下分解生成羟基自由基（·OH），具有较高的氧化能力。

3.4 芬顿氧化芬顿氧化是利用亚铁离子（Fe2+）和过氧化氢（H2O2）反应生成羟基自由基（·OH）的一种处理技术。

专题25 环境保护与绿色化学（自学）【基础知识过关】一、化学与环境保护1.环境：主要是指人类的生存环境。

2．环境保护(1)环境问题：①主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏；②工农业生产和人类生活所造成的环境污染。

(2)环境保护的任务①环境监测：对污染物的存在形态、含量等进行分析和测定，为控制和消除污染提供可靠的数据。

②治理工业三废(废水、废气、废渣)。

③寻找源头治理环境污染的生产工艺：杜绝污染物的排放，从根本上解决环境问题。

3．环境污染：（1）概念：人类排放的污染物质超过了环境的自净能力，引起环境质量发生不良变化从而危害人类健康和生存的现象。

（2）环境污染的分类：①按环境要素：分大气污染、水体污染、土壤污染。

②按人类活动分：工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染。

③按造成污染的性质、来源分：化学污染、生物污染、物理污染（噪声、放射性、热、电磁波等）、固体废物污染、能源污染。

4.工业“三废”（废气、废水、废渣）的处理1)大气污染(1)污染物主要来源：除了自然因素外，大气污染物主要来自化石燃料的燃烧和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。

说明：①目前计入空气污染指数的项目主要是SO2、NO2、CO、O3和可吸入颗粒物等。

②“PM2.5”是指大气中直径小于或等于2.5um的颗粒物，又称细颗粒物或可入肺颗粒物(2)主要来源：除了自然因素外，大气污染物主要来自化石燃料的燃烧和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物，以及这些污染物形成的次生污染物。

注：次生污染物的形成(3)主要危害：在太阳辐射等因素作用下，经复杂变化形成次生污染物，在一定天气条件下会造成酸雨、雾霾、光化学烟雾等污染现象。

2)污水的处理方法(1)污水主要成分:重金属盐、酸、碱等无机化合物；耗氧物质、石油和难降解的有机物以及洗涤剂等。

(2)危害：往往含有复杂的成分，任意排放会导致土壤和水体的污染。

(3)常用的污水处理方法有物理法、化学法、和生物法等。