PEAs的常见去除方法

PAEs污染水体的途径主要有两种:直接途径,废水含有此类化合物就直接排放到水环境中,塑料制品等固废物的堆放而缓慢释放以及由雨水淋洗而进入到水环境中;间接途径,气体含有此类物质排放至大气,之后由于沉降、雨水淋洗等作用而降落到水环境中。曾有研究人员对某水厂水源水和水中PAEs含量进行了检测,结果显示水源水中PAEs平均含量为19.74微克/升,出水为18.35微克/升。采用XAD-2树脂富集某段水源水中的有机物进行检测,用GC-MS进行定性分析,共检出有机物13中,其中邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛脂(DOP)。对该段水源水的水厂出水为检测对像,均检测出PAEs类物质。PEAs的常见去除方法

PEAs的常见去除方法

1.自然水解

PEAs作为脂类的一种,可以在自然状态下发生水解,但是由于其性质稳定,如果不依靠外部条件水解需要很长时间,其在酸性或碱性条件下可以水解生成酸和醇。PAEs进行两步水解反应,第一步是产生一个单脂和醇,第二步是单脂进一步水解生成一个邻苯二甲酸和醇。

2.物理处理法

PEAs处理最典型的物理方法是吸附法,这种方法是将吸附剂与含有PAEs类物质的水体相互混合,通过震动等方式使其与吸附剂充分接触,达到去除目的,或者让含有这类物质的水体通过由吸附剂颗粒组成的虑床或滤柱,使水体中的PEAs物质被吸附到颗粒物上,或者将吸附剂固定在某些载体置于水体中,吸附过后再将其去除而达到去除水体中PAEs物质的目的。

活性炭由于具有较大的比表面积,每g总表面积可达500—1000平方米,因而被广泛用作吸附剂,在处理废水的过程中,具有吸附容量大、速度快、效率高的特点,能够通过物理、化学和物化等多种吸附方式将废水中的污染物有效去除。利用砂滤也可以将水中PAEs类物质浓度降低20%左右,随着吸附树脂合成技术的发展,具有多功能基团和优良孔结构的新型大孔树脂使吸附分离技术在水污染治理领域得到了广泛应用。

虽然吸附法能够去除污染水中的PAEs,但由于活性炭等吸附材料价格昂贵、并且吸附材料不易再回收利用,使用成本高,并没有将PAEs转化为无毒无害的产物,对环境依然有潜在危险,或造成二次污染,且不易再回收利用,极大限制了其应用。

3.生物降解

从上个世纪60年代,研究者开始研究PAEs的生物降解,从微生物栖息地分离出各种菌种,将其应用于PAEs降解,取得了较好的效果。微生物对水体中PAEs

的降解分为两种途径:一种是该类微生物直接以水体中的有机污染物PAEs为获取能量生长的来源,通过分解代谢该类有机物获取生长的能量;另一类是供代谢作用,微生物生长需要的碳源等生长基质充足的条件下,微生物活动赠桥,对有机污染物有降解作用,属于氧化还原反应。多数学者认为PAEs生物降解反应首先是在脱脂化酶的作用下水解成领苯二甲酸单脂,然后再生成邻苯二甲酸和相应的醇。在好氧条件下,邻苯二甲酸在加氧酶的作用下生成3,4-二羟基邻苯二甲酸或4,5-二羟基邻苯二甲酸,再形成原儿茶酸等双酚化合物,化合物在酶的作用下开环,生成有机酸,再形成丙酮、琥珀酸等进入三羧酸循环,最后降解为二氧化碳和水。

当前,我国对于PAEs生物降解的研究仍然处于初始阶段,一般集中于降解PAEs生物体鉴定、降解代谢产物鉴定以及代谢途径的分类和生物降解动力学研究。

4.高级氧化法

高级氧化技术(AOPs,即Advanced oxidation processes)又称为深度氧化技术,以产生-OH自由基为标志,其作用机理是通过不同途径产生羟基自由基-OH自由基为主要氧化剂与有机物发生反应,反应中生成的有机自由基可以继续参加-OH的链式反应,或者通过生成有机过氧化自由基后,进一步发生分解反应直至降解为最终产物二氧化碳和水,从而达到氧化分解有机物的目的。

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