纳米铁改性膜应用于厌氧处理含氯酚类废水文献综述

 2022-11-27 03:11

文 献 综 述

摘要

氯酚易致癌致畸致突变,生物毒性高并且含氯取代基越多毒性越高。吸附和高级氧化技术经济可行性低,好氧生物处理需要曝气和需要处理后续污泥,厌氧生物处理技术可以降解氯酚且能产生能量。其中厌氧膜生物反应器将膜过滤与厌氧生物处理技术相结合,可以实现高营养物去除率和完整的生物质保留,而无需二级处理,提高了出水水质,降低了占地面积,增强了运行稳定性。纳米零价铁具有强还原性,可以促进氯酚脱氯。厌氧环境下,纳米零价铁可以促进产氢产甲烷。纳米零价铁与PVDF膜结合方式包括共混制备,表面涂覆改性等,改性之后膜应用于厌氧膜生物反应器去除效果和膜污染效果值得探究。

关键词:纳米铁 改性膜 氯酚 厌氧膜生物反应器

概述

  1. 研究背景及意义

氯酚在农业和工业生产中被广泛用作农药,除草剂和防腐剂的原料。尽管氯酚是重要的化学原料,但氯酚废水已成为人们不容忽视的环境挑战。氯酚由于高毒性而难以生物降解,并且持久且难以从环境中去除[1]

由于反应速度快,吸附技术成本低,吸附技术已成为废水处理的有效手段。广泛用于处理氯酚废水的各种吸附剂包括活性炭,天然粘土和改性壳聚糖。在评估氯苯酚的吸附能力时,必须仔细考虑温度,溶液的pH值,接触时间和初始溶液浓度,这些是限制实际废水处理和商业规模应用的关键因素[2]。吸附方法基于氯酚类化合物的相转移,需要进一步处理溶剂或吸附剂。

先进的氧化过程包括光解(UV或VUV),Fenton氧化,臭氧氧化以及非均相催化 UV和光催化。具有高反应性羟基自由基的先进氧化技术将能够将氯酚完全氧化为二氧化碳和水。使用含镍的粉煤灰和锯末作为催化剂,以2:1的液固比显着提高了pH = 7.0时2-氯苯酚(100mg / l)臭氧氧化的去除效率。但是,使用先进的氧化技术降解氯酚仍然会产生无法完全生物降解的有毒中间产物。值得一提的是,氯酚废水的实际pH和温度会影响氯酚的降解速度,而先进的氧化工艺消耗大量能量,需要进行生物处理才能完全矿化,因此经济可行性低[3]

上述两种方法在高能耗和连续处理氯酚废水方面均较弱,而生物处理法经济且能耗较低。添加蔗糖作为另一种碳源可以通过形成适应性污泥有效地降解氯酚。通过在SBR中进行8小时的成熟好氧制粒,可以有效地降解2-氯苯酚(140mg / l)和葡萄糖(共底物)[4]。但是,好氧工艺需要曝气,这会消耗能量并处理废泥。众所周知,厌氧生物技术在不充气的情况下具有产生能量和良好的经济可行性的优势。氯苯酚的纯厌氧生物处理的介绍很少。据报道,膨胀颗粒污泥床厌氧滤池(EGSB)和上流厌氧污泥床(UASB)可以成功地处理不同CPs同类物的合成废水。很少有人关注厌氧膜生物反应器对氯酚废水的去除,Wang等人开发了一种能高效处理氯酚(10.3plusmn;0.9 mg / l)的可持续厌氧混合膜生物反应器。

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