生物电化学体系中三环唑的强化降解机制研究文献综述

 2022-11-05 15:44:52

文 献 综 述

三环唑大量被用于预防和治疗由稻梨孢菌引起的稻瘟病。含三环唑的农药废水具有气味刺鼻、毒性高、盐分高、不易被生物降解和毒性削减等特点。当杀菌剂废水不经过有效处理排入水生环境时,由于杀菌剂的生物毒性和强稳定性,它们能在水中存在很长时间。文献表明,三环唑具有毒性和诱变性,甚至在很低的浓度下对人类和动物产生巨大的威胁[1]。因此,近年来大量关于杀菌剂废水处理的技术得到了发展与应用,归纳起来主要为物理处理法、化学处理法和生物处理法。

(1)物理处理法

废水处理常用的物理处理法包括萃取法、吸附法和沉淀法等。近年来,树脂吸附法逐渐成为国内外废水处理和资源化的研究热点课题之一,已在各类农药废水中得到了广泛应用。Zeng等[2]制备了一种新型超交联吸附树脂PDM-2,应用于去除废水中苯酌。并与商业树脂XAD-4和AB-8性能进行比较,PDM-2显现出了最高的吸附容量。Yu[3]应用超临界二氧化碳(SC-CO2)和Fenton氧化法组合工艺处理含有机含磷农药污染物废水,在一定的条件下,经SC-CO2萃取浓缩后,用Fenton氧化法处理可完全去除废水中有机含磷农药污染物。

(2)化学处理法

废水化学处理法是通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解和胶体状态的污染物或通过氧化还原作用使其无害化的处理方法。农药废水化学处理法包括光催化氧化法,氧化法,臭氧氧化法,电化学氧化法和催化湿式氧化法等。Konstantino和Albanis[4]研究了以二氧化铁作为催化剂,用自然光和太阳光对其进行照射,以产生光催化氧化效果,重点研究了光催化降解废水中农药产生的有机中间产物和相关无机离子情况,并对农药的降解主要路径进行了分析。Wang[5]用SnO2电极电化学氧化处理废水中4-氯苯酚,取得良好处理效果。Ormad[6]应用臭氧氧化法去除饮用水处理厂中出水中含有的各种农药污染物,去除率均可达70%。

(3)生物法

生物法是利用微生物的新陈代谢作用,对废水中的有机污染物质进行转化与稳定的方法。Lafi和Al-odah[7]结合O3和O3/UV高级氧化法及生物工艺对含农药废水进行处理,该组合工艺能使废水COD去除率达90%。Borghei[8]利用移动床生物膜法(MBBR)处理酚醛树脂废水,研究结果表明,废水中苯酚的去除率效果受水力停留时间(HRT)和酚醛类物质对应的COD与总COD的比值两个因素的影响较大。

(4)生物电化学法

生物电化学系统(BES)是指一类在电化学系统的阳极和阴极中至少有一侧电化学反应是在微生物的催化作用下进行[9]。目前,生物电化学法中比较引人关注的是微生物燃料电池(MFC),它是利用电化学技术将微生物代谢能转化为电能的一种装置,是在生物燃料电池基础上,伴随微生物、电化学及材料等学科的发展而发展起来的。MFC具有发电与废弃物处置的双重功效,不仅可以利用乙酸盐等物质作为燃料持续稳定地产生电流,也可利用各种有机污染物为燃料,在发电的同时降解污染物,达到经济和环境的双赢。其鲜明的特点和多功能特性已引起了人们广泛的关注,将成为在微生物传感器、生物修复、污水处理等方面具有广泛应用前景的技术[10-11]

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