催化氧化法去除黑臭水中硫化物和氨氮的研究开题报告
2021-03-11 21:58:28
1. 研究目的与意义（文献综述）
随着人类经济发展的速度不断加快，污染问题也接踵而来，其中水污染问题尤其严重[1]。水体污染不仅对环境造成了严重的破坏，使生活在其中的水生物难以生存，更严重威胁着居民的身体健康。2016年3月环保部及住建部公布了全国城市黑臭水体清单，全国一共排查出黑臭河、湖、塘1861段，分布在218座地级以上城市，其中污染河流1595条，占总数的85.97%，湖塘266个，占总数的14.3%，污染总长度达到5596公里[2]。黑臭水污染问题已经十分严重，城市黑臭水体成为百姓放映最强烈的水环境问题之一[3]。
应太林[4,5]等指出，水体黑臭是一种生物化学现象，当水体遭受严重有机污染时，有机物的好氧分解使水体中耗氧速率过大，造成水体缺氧，致使有机物降解不完全、速度减缓，厌氧生物降解过程生成硫化氢、胺、氨、硫醇等发臭物质，同时形成硫化铁(fes)、硫化锰(mns)等黑色物质，使水体发生黑臭。水体黑臭是严重的水污染现象，使水体完全丧失使用功能，并影响景观以及人类生活和健康[6]。
目前对黑臭水的治理方法主要有以下几种：物理吸附、化学吸附以及微生物治理等[7]。其中物理吸附主要是利用活性炭、碳化树脂等活性物质对水体中的污染物进行吸附来对水体进行治理，但是这种方法仅仅是将水体中的污染物进行转移并没有从根本上消除污染物，治理效果并不是很理想，存在一些后续问题[8]。化学吸附是通过一些重金属及其氧化物纳米粒子制成的吸附材料，对水体中的污染物进行吸附沉降。但是由于重金属及其氧化物本身就有可能是污染源，很可能会对水体及其周边的土壤造成新的污染，因而化学吸附治理水体污染也并不可观[9]。近几年，微生物治理水体污染的效果较好，但由于其仍处于发展阶段，存在的潜在危害尚不明确[10]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 课题目标
(1)得出各单因素条件下的催化效果；
(2)探究不同种类催化剂对黑臭水治理的效果；
3. 研究计划与安排
1-2周：资料检索、收集，文献查阅、整理；确定实验方案，撰写开题报告；
3-4周：准备实验仪器与药品；
5-13周：完成催化剂种类的选取，设计单因素实验和正交实验，对催化过程中黑臭水的不同参数进行检测；
4. 参考文献（12篇以上）
| [1] 高丹英,杨娇艳,王文玲,等.黑臭水净化菌株的筛选及其水质改善能力[J].境科学研究2010,23(03):50-354． [2] 滕玲.各大城市限期攻克“黑臭水[J]”.地球,2016,12(04):58-60. [3] 安治武,赵亚冰.城市黑臭水体整治进行时[J].城市地理,2015(22):217. [4] 应太林,张国莹,吴芯芯.苏州河水体黑臭机理及底质再悬浮对水体影响[J].上海环境学,1997,16(01):23-26.[5] Skipworth.P.J ,Tait,S.J ,Saul, A.J.The first foul flush in combined sewers: an investigation of the causes [J].UrbanWater,2000,2 (4):317-325. [6] 吕佳佳,杨娇艳,廖卫芳，等.黑臭水形成的水质和环境条件研究[J].2014(05):711-716. [7] 高继坤.我国城市黑臭水体治理思路研究[J].科技展望,2016(11):300. [8] 王小艳,李国栋.物理吸附仪在活性炭及催化剂检验中的应用[J].中国氯碱,2011(08):33-35. [9] Wu Chuandong,Liu Jiemin ,Zhao Peng,et al.Conversion of the chemical concentration ofodorous mixtures into odour concentration and odour intensity:A comparison ofmethods[J].Atmospheric Environment,2016,127:283-292. [10] 王琨,王慧玲,孙小磊,等.微生物与植物在河道模型中的黑臭水治理效果[J].环境科学与技 . [11] 范树军,张焕彬,付建军.铁炭微电解/Fenton氧化预处理高浓度煤化工废水的研究[J].工业水处理,2010,30(08):93-95. [12] WildeMarcelo,L.Schneider,Mandy Kümmerer,Klaus.Fenton process on single and mixturecomponents of phenothiazine pharmaceuticals:Assessment of intermediaries, fate,and preliminary ecotoxicity[J].Science of The Total Environment,2017,583:36-52. [13] 刘焕联,李贤英,薛罡,等.铁碳微电解/H2O2联合吹脱预处理煤化工废水[J].广东化工,2016,43(02):81-83.[14] MartínM,Gargallo S,Hernández-Crespo C,et al.Phosphorus and nitrogen removal fromtertiary treated urban wastewaters by a vertical flow constructed wetland[J].EcologicalEngineering,2013,61:34-42. [15] LantzkeI R,Mitchell D S,Heritage A D,et al.A model of factors controllingorthophosphate removal in planted vertical flow wetlands[J].EcologicalEngineering,1999,12:93-105. |
