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近来,来自麻省理工学院和德国达姆施塔特工业学的研究人员,在其发表于《动力与环境科学》(Energy and Environmental Science)的论文中向公众介绍了他们的,一项有关废水处理的突破性技能,关于有机废水治理领域,其意义有可能同等计算机从“电子管年代”迈入“晶体管年代”。
该技能用一种颖的电化学办法,可以有效处理不同浓度规模(至ppm级)的污水,甚至能挑性地去除有机污染物,如化学废物和药物等有害物质,将其降至ppm规模。而且该工艺耗能,偏远地区甚至可以利用太阳能来驱动,处理困顿的饮用水窘境。
浓度废水的现有处理技能有膜过滤法、电渗析法和电容去离子法等,基本上都归于动力和资源密集型,处理过程需耗费很多的动力,添加很多的化学处理剂。
膜过滤法本钱较,且处理浓度废水的能力有限,而电渗析和电容法因为使用了压电,容易发生副反应,产生其他物质。这些办法还有一个共同缺点就是伴生更难对付的盐废水。
有机废水的源头很多,如印染、化肥、医药、食品加工、有机化工等职业都是有机废水的输出户。有机物易形成水质富营养化,有的甚至含对生物体有毒的物质,假如直接排放,会形成严重污染。
有机废水的特色
有机物浓度,COD一般在2000mg/L以上,有的甚至达几万甚至几十万mg/L;色度,有异味,有些废水散发出冲鼻恶臭,给周围环境形成不良影响;具有强酸强碱性,工业发生的有机废水中,酸、碱类众多,往往具有强酸或强碱性。
不易生物降解有机废水中所含的有机污染物结构,难以降解。含有毒性物质废水中有机物以芳香族化合物和杂环化合物居多,含有硫化物、氮化物、重金属和有毒有机物,废水生化性差,且对微生物有毒性,难以用一般的生化办法处理口腔科污水处理设备生产供应厂家。
传统处理工艺
物理法如萃取、吸附、膜过滤、浓缩等,可以作为有机污水的预处理手段,如收回废水中的有用成分,或对一些难生物降解物进行处理,提可生化性。
物理法一般不独自作为污水的处理工艺,需求与其他办法配合使用,且萃取剂、吸附剂以及过滤膜等都需求周期性生,投入较。
化学法如焚烧法、催化氧化法、电化学氧化法等。焚烧法适用于处理浓度有机废水,需求使用燃料油、煤等助燃剂,将有机废水独自或者和其他废物混合燃烧,可以一步将有害废水中有机物完转化为二氧化碳和水。
但设备出资,处理本钱,除某些特殊废水(如医院废水)以外难以用。
催化氧化法需求很多投加氧化剂和催化剂,对废水的酸碱度、污染物种类等都有一定要求。电化学氧化法针对某些有机污染物处理效果很,但这种工艺耗电量惊人,且废水中的有机物在压下有可能发生副反应,发生多种有害或难处理物质。
生物法生物处理是当时废水净化的要工艺,是使用微生物的代谢效果来分化、转化水体中的有毒有害物质的生物,降解效果的场所要是含微生物的活性污泥、生物膜及其相应的反应器。
应用景
该系统可用于环境修复,有毒有机化学清除或化工厂、制药厂等回收附加值产品,它们都是依据相同的原理:从复杂的多离子系统中抽提少数离子。
该系统尽管具有很的择性,但在实践中,可能会设计成多段处理,顺序处理各种化合物,这要取决于具体的应用。
另一名研究成员Su说:“对于欠发达地区,面临着染料以及其他化学品生产造成的饮水问题,这种效、使用电的净化系统可以在偏远乡村用太阳能来驱动。”
因在水处理可持续发展上的贡献,该研究团队已斩获荣誉,包括J-WAFS Solutions奖金和马萨诸塞州清洁能源催化剂竞赛奖金,并且他们还是去年麻省理工学院水利创奖的获得者。
研究人员已对该申请了工艺的专li。此刻,他们正努力在实验室放其原型设备,并进一步提化学性。
以色列研究所机械工程助理教授Matthew Suss评价说,这项意义非常,它将电化学系统的功能从非择性扩展到了度择性,并利用这一特点去除关键污染物口腔科污水处理设备生产供应厂家。
“与许多兴的水净化一样,它仍然须在现实条件下进行长期测试,以检查其耐久性。然而,鉴于系统原型已经完成了500次的循环,该走向实际应用指日可待。”
伊利诺伊学机械科学和工程教授Kyle Smith也非常认同他们的研究方法,但表示该仍然面临的一个重挑战,就是如何工业化放。
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