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导读:有机膦酸盐由于对金属离子具有极强的螯合能力,具有缓蚀与阻垢双重功效,其在反渗透法废水净化与海水淡化等领域具有广泛应用,同时在石油工业、冷却系统以及制药工业中也有广泛应用。在反渗透废水回用过程中,高浓度有机膦酸盐阻垢剂的存在限制了浓缩废水的再利用率。因此,去除反渗透废水中有机膦阻垢剂有利于进一步提高废水的回用效率。另一方面,有机膦酸盐常常包含多个膦酸官能团和胺基骨架结构,在自然水体中易发生缓慢的降解而连续释放生物可利用的正磷酸盐。因此,直接排放含有有机膦酸盐的反渗透废水或其他废水会加速水体富营养化,而且在受纳水体中,有机膦酸盐会与金属离子螯合,增加金属的生物利用度和毒性。因此,在含有机膦酸盐废水排放之前,迫切需要去除有机膦酸盐。
然而,目前经济高效的有机膦酸盐去除技术还较为欠缺。中国科学院测量与地球物理研究所环境与灾害监测评估湖北省重点实验室副研究员王智联合加州大学河滨分校副教授Haizhou Liu团队研究了紫外光/过硫酸盐氧化体系对一种典型有机膦酸盐(Nitrilotris-methylenephosphonic acid, NTMP)的降解过程与机制。结果表明,紫外光/过硫酸盐能有效地降解NTMP,反应遵循伪一级动力学。中性条件有利于NTMP降解,在高碱性条件下(如pH值11.5)降解受到明显抑制,这主要是由于硫酸盐自由基SO4`-浓度降低所致。利用化学探针精密测量技术,首次定量了反应体系中两种主要自由基SO4`-和HO`与NTMP反应的二级动力常数分别为(2.9 ± 0.6) × 107 M-1s-1和(1.1 ± 0.1) × 108 M-1s-1。SO4`-对NTMP降解起主要作用(62%-95%),在pH 4 ~ 11.5之间,SO4`-的稳态浓度比HO` 高11-54倍。在实际含有机膦酸盐的废水中,氯化物和碳酸氢盐的存在会显著影响NTMP的降解速率。通过降解产物的测定,研究人员确定了NTMP的降解路径。经济性比较表明,紫外光/过硫酸盐氧化体系降解NTMP的费用仅为紫外光/双氧水降解体系的5%-45%。该研究表明,紫外/过硫酸盐氧化法是一种经济高效的有机膦酸盐类污染物去除技术,可用于类似废水的深度处理与回用,在当前水生态环境保护与水资源回用中发挥重要作用。
该研究得到中科院创新青年促进会、中科院公派出国留学计划、湖北省晨光计划以及美国自然科学基金资助。研究成果以Degradation of Nitrilotris-Methylenephosphonic Acid (NTMP) Antiscalant via Persulfate Photolysis: Implications on Desalination Concentrate Treatment 为题于5月1日发表在水资源水环境领域期刊Water Research上。
图1紫外光/过硫酸盐降解NTMP机理模型
图2 pH对NTMP降解影响实测值与模型计算值
图3 (a)紫外-过硫酸降解体系中磷酸盐生成速率与总有机碳降解速率的关系;(b)NTMP降解路径
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混凝脱硅是利用某些金属的氧化物或氢氧化物对硅的吸附或凝聚来达到脱硅目的的一种物理化学方法。这是一种非深度脱硅方法,一般的混凝+过滤可去除60%的胶体硅,混凝+澄清过滤可去除90%的胶体硅。
围绕海水淡化,全国政协委员、自然资源部天津海水淡化和综合利用研究所所长李琳梅连续两年在全国两会上发声,呼吁尽快出台促进海水淡化规模化应用的优惠政策,不断推广海水淡化技术,并建议把海水淡化水作为沿海缺水城市的第二水源等。目前,我国海水淡化相关技术已达到或接近国际先进水平,海水淡化与
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海水淡化总共有很多种技术,海水淡化系统的技术中反渗透法海水淡化发展趋势较快,而且出现了日产万吨级的大型海水淡化设备。但是目前在国际上,蒸馏法用于海水淡化方面所占的比例仍是占有较高的位置。图片来源于网络蒸馏法和反渗透法相比较:1能耗方面:从脱盐的直接能耗来说,反渗透法明显优于单目的
最近,美国伊利诺伊大学工程师开发出一项比反渗透法成本更低的海水淡化技术,该项技术运用了电解技术来淡化海水。目前,研究人员们正在开发一种新的材料,这种材料可以大大降低海水淡化的成本。据来自伊利诺伊州机械科学与工程院的教授凯尔史密斯和其他研究人员透露,这种新的电解式海水淡化装置可以有
据蝌蚪五线谱网2017年6月2日讯,传统膜蒸馏系统中使用的热盐水具有高腐蚀性,会使热交换器以及其它系统部件造价昂贵,还会限制水的回收。如今,科学家研发出一款不仅廉价,且比之前的设备更高效的装置。图片来源:Researchersdescribeimprovedtechniquetoextractwaterfrombrine美国一位工程师发现了一
受传统钠离子电池启发,美国伊利诺伊大学研究人员研制出类似电池的海水淡化装置,以最小的能量实现大约80%的淡化率,未来或可实现质高价廉的海水淡化新技术。该成果报告刊登在《电化学学会志》上。海水淡化技术可满足不断增加的淡水需求。但海水淡化的技术障碍和所需的大量能源阻碍着相关技术的大规模
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基坑水是施工工地挖地基时冒出的地下水,水中含有大量铁离子,通过雨水管网直接排入河道,氨氮浓度远超河水自净承载力,降雨期间水量剧增,往往造成河道水体观感发黄且水体氨氮超标,而在过去,基坑水基本都是直排河道。近日,南京市召开排水执法监管现场观摩推进会,建邺区向全市展示了南京首个在建工
摘要:中国使用的大多数普通氯碱工艺产生大量废水,排放到自然环境中,不仅污染环境,而且严重浪费能源。随着节能减排的理念深入企业的经营管理,污水处理和废水利用是化工行业需要考虑的问题之一。通过对废水回收过程的分析,大大提高了能源利用率,节约了企业的生产成本,提高了企业的经济效益,为行
MBR一般由生物反应器、膜组件和泵三部分组成,是一种由活性污泥法与膜分离技术相结合的新型水处理技术,用超滤膜分离法替代了传统活性污泥处理系统中的二沉池和砂滤系统。目前,MBR技术在处理制药废水方面发挥了很大的作用。笔者了解到,根据生物反应器和膜组件的设置位置和加压方式分为外置式和浸没式
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