氯酚废水处理研究进展.pdf

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1、氯酚废水处理研究进展窦玉香姜亚飞黄诗蔚(天津工业大学环境与化学工程学院，天津300380)摘要：氯酚是环境中常见的污染物，本文介绍了从物理、化学、生物三个方面介绍了废水中氯酚去除方法以及研究进展，并探讨了其未来发展。关键词：氯酚；废水；研究进展世界经济的快速发展的今天，环境污染也日趋严重，难降解的有机物的处理成为了环境治理的难点，氯酚等有机氯代物是其中的典型代表。大多数氯酚具有三致效应，会长期保留在环境中，想要降解十分困难。然而，氯酚类化合物在很多工业生活中有着广泛的应用，例如防腐剂，杀虫剂，除草剂，造纸等。这样就导

2、致了氯酚污染物不断的进入环境当中。因此，氯酚问题的解决有着极其重要的现实意义。本文将介绍系统氯酚的处理方法。1物理法1．1吸附法物理脱氯可以利用吸附剂对污染物的处理，有成本低、操作简单的优点，能对较高浓度的污染物进行修复，应用较为广泛。活性炭、天然沸石、黏土等一些廉价易得的吸附剂有着较高的比表面积和吸附性能，是使用频率很高的材料。还能对活性炭的表面进行物理或化学的改性，来增加其吸性能，提高去除效果。1．2超声波降解法超声空化是超声波降解氯代有机物的主要动力，在空化过程中，不仅可以产生有强氧化性的自由基，同时有着高温热

3、解的作用，还存在着能使瞬态超临界水加速氧化的可能性。目前主要是用高温热解来降解易挥发的氯代有机物，而难挥发或不挥发的氯代有机物主要是靠自由基氧化来降解。2生物脱氯法一些真菌、细菌、藻类或原生生物等微生物产生的各种酶将氯代有机物降解为无害物质，生物法处理氯代有机物相比于处理其他有机物困难的地方在于氯原子改变了化合物的结构特性，因此研究氯取代基的脱除是非常重要的。生物脱氯法的机理主要分为氧化脱氯法和还原脱氯法。2．1氧化法常规化学氧化法通常用于一般浓度的氯代有机污染物，常温常压下用强氧化剂净化污染物。对于芳香族氯代有机物

4、有着先开环再脱氯的方法，即在好氧微生物的酶的作用下使苯环打开，然后再进行脱氯；和先脱氯再开环的方法，即在水解酶的作用下先脱掉氯取代基再使苯环打开。但是氧化法有可能产生毒性更大的副产物，而且价格昂贵，不太适用于实际工程中。微生物还原脱氯是在厌氧或无氧条件下由于酶的作用使氢取代氯，逐一脱氯成低氯产物或者被矿化成一氧化碳和甲烷的过程。3化学法3．1化学还原法化学还原法主要是通过化学试剂与氯代有机物发生氧化还原反应达到降解氯代有机物的目的，其中主要方法是金属还原法。金属还原法分为零价金属还原法及铁系金属还原法3．1．1零价金

5、属还原法零价金属对环境没有污染，因此运用零价金属降解氯代有机物成了一个专门的研究课题，其中零价铁为代表性金属。以零价铁作为还原剂时，高氯代有机物可以被降解，然而，零价铁在处理氯代有机物时，会导致溶液的pH升高，因而生成沉淀物，容易阻塞容器或隔离反应物，阻止反应的进行。除了限制了反应条件，零价金属与氯代有机物反应可能会产生剧毒的中间产物，因此还需要做进一步的研究。3．1．2铁系金属还原法此法主要利用铁与氯代物的直接反应，其次为Fe2+的氧化性使得一部分有机物脱氯，也可在厌氧条件下利用有效催化剂将铁与水反应生成的氢气用来

6、还原氯代有机物。也可将金属还原与催化剂加氢相结合形成双金属还原脱氯法，使用一些对反应中氢气的转移有着重作用的加氢金属催化剂，与铁腐蚀产生的氢气结合成强还原性物质来还原氯代有机物，这种催化剂有着较大的比表面积，以及反应活性高等特点，对反应还有着良好的催化作用。3．2电化学还原法电化学脱氯方法可分为两种：间接和直接电还原法。直接电还原是指污染物直接从电极上得到电子而发生还原脱氯反应。水体中还会发生一些副反应，其中主要的是析氢反应，因此用直接电还原法脱氯时，需要研发一种有着较高析氢电位的阴极材料。脱氯的难易程度与氯原子数量

7、有关，如果氯原子数目少，脱氯的还原电位的负值会很大，从而影响反应进行。”1间接电还原是利用电化学过程中生成的氧化源媒质或水溶液中生成的活泼氢原子将污染物还原脱氯。此法是利用电化学来使得氯代有机物脱氯降解的新方法，相比于其他方法，电化学还原法反应不是特别剧烈，有着控制简单、适用性强、可实施性高、污染少甚至无污染等优点，成为了一种新型的脱氯方法。而电极材料对于反应中氯离子的降解历程和降解效果是有着非常重要的作用的，因此需要选择活性高的阴极材料。3．2．1单一廉价金属电极镍、铜等可作为低析氢电位电极，因为其价格低廉，在早期

8、有着很好的应用，但也有着析氢电位过低的缺点，只能部分脱氯不能完全脱除，产生的低氯代物毒性更高；汞、锌、铅等高析氢电位电极有着价格便宜且性能优良的特点，在氯代有机物脱氯反应中有着广泛的应用，低电位下的原理是电催化加氢，高电位下的原理是直接电还原。”1但与铂系金属相比其电催化效果还是不太理想，且电极容易在反应中被腐蚀，生成的金属有机物对环境有较大污