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【新闻】公共洗手间污水处理设备赤峰

发布时间:2020-10-18 19:32:57 阅读: 来源:塑料托盘厂家

公共洗手间污水处理设备

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1) TCS在紫外光照下可以发生降解,其光解遵循准一级反应动力学.TCS的降解效率随着pH的升高逐渐增大,去质子化的TCS摩尔吸光系数强于质子化的TCS.  2) 由于NOM的光掩蔽作用,NOM会抑制水中TCS的光解,且NOM浓度越高,抑制作用越明显.  3) NO3-的存在可以促进TCS的降解,这是由于光激发NO3-产生的HO·的作用.与单独存在NO3-相比,NO3-和HCO3-的同时存在进一步加快了TCS的光解,这可能归因于HCO3-和HO·反应生成的CO3·-.  4) TCS在紫外辐射下共生成7种降解产物,根据这些反应产物推测TCS的光解机理主要包括3种不同的转化路径,分别为脱氯氢化、脱氯羟基化和醌化反应. 聚醚又称聚醚多元醇, 通常是以活泼氢基团化合物作起始剂, 再与环氧化合物在催化剂作用下开环聚合而成(D′Souza et al., 2015).聚醚废水由聚氨酯、造纸、日化和机械等工业产生, 直接被排放常常危害水产养殖业和河流生态环境, 甚至通过食物链富集损害人体健康.因聚醚废水成分复杂(王慧等, 1999), 有异味且呈酸性, COD高(一般10~30 g·L-1).目前处理聚醚废水工艺主要有陶瓷膜技术, 厌氧生物滤池-接触氧化工艺和厌氧-好氧工艺等, 但聚醚废水中含有大量醇羟基(钟飞等, 2009), 传统物理化学方法难以处理.例如庞婷等(2016)Fenton-混凝处理共聚醚需要外加H2O2, 带来安全隐患;冯俊生等(2014)利用Fenton-UASB-BAC组合工艺降解聚醚废水, 工艺繁琐成本巨大;释秀鹏等(2012)利用生化强化池处理聚醚废水, 成本大且遗留药剂易造成二次污染.需寻求一种高效环保降解聚醚废水的方法.微生物燃料电池-电芬顿在处理废水时也收获电能(刘睿等, 2017), 底物来源广泛, 操作条件温和(Dios et al., 2014), 无二次污染, 在能源与环境领域有广阔前景.

液相色谱——超高解析度四级杆飞行时间串联质谱仪(LC-QTOF/MS)用于TCS光解产物的检测和分析.为了提高产物丰度以便于检测,该部分研究使用初始浓度为10 μmol·L-1的TCS.为了避免磷酸盐对仪器测定的干扰,实验在超纯水中进行.在紫外光解TCS反应中,共检出7种降解产物,其分子质量(Mw)、质荷比(m/z)、分子式和可能的结构见表 2.图 8为TCS和主要反应产物(包括m/z 267、253、249和235)浓度随时间的变化.由于缺乏反应产物的标准物质,故不能对其浓度进行定量,因此本研究直接采用各个产物的峰体积数值(从质谱分析软件MassHunter B.04.00直接获得)来反映每种产物在反应体系中浓度的变化.从图 8可以看出,TCS持续被降解,在紫外线剂量为640 mJ·cm-2时,大约75%的TCS被消除;四种主要产物的浓度不断上升,其中m/z 253为最重要的产物.另外3种产物(m/z 231、217和215)在初始样品中未被检出,在光照后的水样中至少被检出2次,且浓度呈上升趋势,因此,也被认为是TCS的光解产物.  基于检出的降解产物,我们推测紫外光解TCS的反应机理主要包括3种不同的转化路径,分别为:(1)脱氯氢化、(2)脱氯羟基化、(3)醌化反应,如图 9所示.TCS在吸收紫外光子后可以转变为激发态的TCS,激发态的TCS可能会发生3种反应:①通过能量释放(如发射荧光)转变回基态的TCS;②直接分解;③通过能量转移(Ⅰ类反应)或电子转移(Ⅱ类反应)产生活性氧物质,如1O2、O2·-和HO·等,这些ROS可能与TCS发生反应.因此,TCS的紫外光降解可能包括直接光解和间接降解(自敏化降解)两种反应途径.其中,脱氯氢化可能是由直接紫外光解引起;脱氯羟基化和醌化反应可能是由自敏化降解引起.TCS通过脱氯氢化反应生成脱氯产物m/z 253,该产物通过脱氯羟基化反应和醌化反应分别生成产物m/z 235和m/z 267.生成的m/z 235通过路径(2)和(3)分别产生产物m/z 217和m/z 249,氢醌产物m/z 217通过抽氢作用生成产物m/z 215.产物m/z 249除了由m/z 235通过醌化反应生成,还可以由m/z 267通过路径(2)得到,该产物可进一步发生脱氯氢化和脱氯羟基化反应生成产物m/z 215和m/z 231.  有研究表明,TCS在光照下可以转化为毒性更强的2, 8-二氯二苯并-对-二英(2, 8-dichlorodibenzo-p-dioxin, 2, 8-DCDD)(Latch et al., 2003; Wong-Wah-Chung et al., 2007).本研究只在紫外线剂量为80 mJ cm-2时检测到2, 8-DCDD,而在其他样品中未检出该化合物,因此我们不能确定该物质是否为TCS的光解产物,但是不能排除这种可能.由反应产物可以看出,TCS在紫外辐射下产生了多种醌类化合物,其毒性可能会有所增强,下一步我们将对反应液的毒性进行研究.当存在不同浓度的HA或者FA时(通过溶解性有机碳来定量),TCS降解的表观速率与纯水中的相比会有一定程度的减小,且NOM浓度越高,TCS光解被抑制的越多.与FA相比,HA对TCS降解的抑制作用更大,这可能与它们的分子量及分子结构不同有关,需要对此进一步研究.该结果表明:在直接紫外光解TCS时,NOM的效应①强于效应②.

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