新型污水净化材料的报告 2

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1、水污染新型治理材料——介孔碳/TiO2复合光催化剂一、前言：随着经济的高速发展，印染、制革、医药、电影、电镀等企业生产规模迅速扩大，废水排放量增加，给人类的生存环境造成污染，对人类健康构成严重威胁，废水处理已成为企业面临的重大问题，清除污染物已成为环保领域中的一项重要工作。现今所用的治理方法都有一定的不足之处,而介孔材料特别是介孔碳材料负载光催化剂作为一种新的净化材料，在污水进化处理方面有着广阔的前景。在此之下，我们结合介孔碳的吸附和TiO2的光催化的优点，提出了以介孔碳作为负载，与TiO2相结合的新型净化材料。二、现状分析：1、污水的现状据环境部门监

2、测，全国城镇每天至少有1亿吨污水未经处理直接排入水体。全国七大水系中一半以上的河段水质受到污染，全国1/3的水体不适于鱼类生存，1/4的水体不适于灌溉，90%的城市水域污染严重，50%的城镇水源不符合饮用水标准，40%的水源已不能饮用，南方城市总缺水量的60%~70%是由于水源污染造成的。城市市政系统年纳污水209亿立方米，建有城市污水处理厂153座，集中处理量为23.8亿立方米，处理率为11.4%。尽管全国每年新增城市污水处理能力3亿立方米，但仍以每年处理能力缺口21亿立方米的速度在不断增大。根据统计，中国有3.2亿农民没有饮用水;大约有1.9亿农民

3、是喝受到污染的水。此外，灌溉农田的水散发着恶臭，而且漂浮着一些污染的泡沫。而这样条件下生产的食物，却登上了中国人的餐桌。赤潮罗马尼亚水污染图污染后的赤潮图[1]2、水污染的危害2000年1月30日，罗马尼亚境内一处金矿污水沉淀池，因积水暴涨发生漫坝，10多万升含有大量氰化物、铜和铅等重金属的污水冲泄到多瑙河支流蒂萨河，并顺流南下，造成河鱼大量死亡，河水不能饮用。匈牙利、南斯拉夫等国深受其害，严重破坏了多瑙河流域的生态环境，并引发了国际诉讼。联合国公布，全世界每天有五万人死于饮用了被污染的水。同时水污染对农业也造成了很大的危害：去年，山西省介休市松安村用

4、被污染了的汾河水浇地，致使200亩玉米及杨树死亡。2002年，青海省海东地区平安县东庄村的近百亩小麦，引溉了污染的湟水后被活活烧死。触目惊心的淮河水污染事件受污染的水图[2]3、水污染分类水体有机污染：主要是指由城市污水、食品工业和造纸工业等排放含有大量有机物的废水所造成的污染。这些污染物在水中进行生物氧化分解过程中，需消耗大量溶解氧，一旦水体中氧气供应不足，会使氧化作用停止，引起有机物的厌氧发酵，散发出恶臭，污染环境，毒害水生生物。水体无机污染：指酸、碱和无机盐类对水体的污染。首先是使水的pH值发生变化，破坏其自然缓冲作用，抑制微生物生长，阻碍水体自

5、净作用。同时，还会增大水中无机盐类和水的硬度，给工业和生活用水带来不利影响。水体的有毒物质污染：各类有毒物质进入水体后，在高浓度时，会杀死水中生物；在低浓度时，可在生物体内富集，并通过食物链逐级浓缩，最后影响到人体。水体的富营养化污染：含植物营养物质的废水进入水体会造成水体富营养化，使藻类大量繁殖，并大量消耗水中的溶解氧，从而导致鱼类等窒息和死亡。水体油污染：沿海及河口石油的开发、油轮运输、炼油工业废水的排放等造成水体的油污染，当油在水面形成油膜后，影响氧气进入水体，对生物造成危害。此外，油污染还破坏海滩休养地、风景区的景观与鸟类的生存。二、现今的净化

6、方法废水处理方法的选择取决于废水中污染物的性质、组成、状态及对水质的要求。现今常用的废水处理方法大致可分为物理法、化学法、生物法、光催化法及介孔物质吸附法五大类。物理法：利用物理作用处理、分离和回收废水中的污染物。例如用沉淀法除去水中相对密度大1的悬浮颗粒的同时回收这些颗粒物；浮选法（或气浮法）可除去乳状油滴或相对密度近于1的悬浮物；过滤法可除去水中的悬浮颗粒；蒸发法用于浓缩废水中不挥发性的可溶性物质等。化学法：利用化学反应或物理化学作用回收可溶性废物或胶体物质，例如，中和法用于中和酸性或碱性废水；萃取法利用可溶性废物在两相中溶解度不同的“分配”，回收

7、酚类、重金属等；氧化还原法用来除去废水中还原性或氧化性污染物，杀灭天然水体中的病原菌等。生物法：利用微生物的生化作用处理废水中的有机物。例如，生物过滤法和活性污泥法用来处理生活污水或有机生产废水，使有机物转化降解成无机盐而得到净化。光催化法：对于EPA规定的绝大多数污染物，TiO2光催化氧化技术均可对其有效降解。据调查，光催化氧化对有机磷的去除率达到100%，COD的去除率达到85.64%。随着光催化氧化研究的不断深入，已经广泛应用到汽油添加剂、垃圾场浸液、硝酸甘油、酚醛树脂等。但是仍有一些问题尚未解决，如废水中大量的无机离子易使半导体氧化物中毒，许多

8、污染物质在催化过程中产生的中间产物毒性可能更大。介孔材料：介孔碳净化含重金属离子废水时，可有效