废水中氯代有机物的脱氯研究
Study on Dechlorination of Chlorinated Organic Pollutants in Wastewater
DOI: 10.12677/AEP.2022.123086, PDF,   
作者: 徐召阳：山东科技大学，山东 青岛；山东产业技术研究院研究生院，山东 济南；刘洪刚：济南市生态环境局章丘分局，山东 济南；蔡连国*：山东产研生态环境研究院有限公司，山东 济南
关键词: 氯代有机物；脱氯技术；纳米零价铁；双金属催化剂；Chlorinated Organics； Dechlorination Technology； Nano Zero Valent Iron； Bimetallic Catalysis
摘要: 常规水处理工艺通常不能完全将废水中的氯代有机物去除，残留的氯元素仍然具有相当大的环境风险，如何有效地脱除废水中的氯元素是一个亟待解决的难题。本文概述了废水中氯代有机物的来源、种类和危害，并总结了化学还原法去除氯代有机物的发展现状，重点介绍了化学催化剂的性质、种类和投加量以及pH对氯代有机物进行脱氯的影响，并介绍了化学氧化法、物理吸附的工艺的组合集成技术。在此基础上，对未来化学还原技术去除氯代有机物的研究和发展趋势进行了展望。
Abstract: The conventional water treatment process usually can not completely remove the chlorinated organics in the wastewater, and the residual chlorine still has considerable environmental risk. How to effectively remove the chlorine in the wastewater is an urgent problem to be solved. This paper summarizes the sources, types and hazards of chlorinated organics in wastewater, analyzes the feasibility of removing chlorinated organics by chemical reduction method, focuses on the nature, types and dosage of chemical catalysts and the influences of dechlorination of chlorinated organics by pH, and introduces the combination and integration technology of chemical oxidation method and physical adsorption process. Thirdly, the future research and development trend of chemical reduction technology for the removal of chlorinated organics are prospected.
文章引用：徐召阳, 刘洪刚, 蔡连国. 废水中氯代有机物的脱氯研究[J]. 环境保护前沿, 2022, 12(3): 661-683. https://doi.org/10.12677/AEP.2022.123086

参考文献

[1] 叶雪平, 邵晓阳, 祝丽萍. 五氯酚对银鲫生理代谢的影响[J]. 农业环境科学学报, 2006, 25(4): 880-884.
[2] 李培生. 汽提法处理二氯乙烷废水[J]. 化工环保, 1990, 10(6): 338-340, 335.
[3] 刘振中, 邓慧萍, 詹健. 改性活性炭对2,4,6-三氯酚的吸附[J]. 土木建筑与环境工程, 2009, 31(6): 122-127.
[4] Njoku, V.O., Islam, A., Asif, M., et al. (2015) Adsorption of 2,4-dichlorophenoxyacetic Acid by Mesoporous Activated Carbon Prepared from H3PO4-Activated Langsat Empty Fruit Bunch. Journal of Environmental Management, 154, 138-144. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
[5] 余娟, 黎卫亮, 李梦耀, 岳娜, 郭晓鹏. HDX-8树脂对2,4-二氯苯酚吸附的研究[J]. 应用化工, 2008, 37(9): 1077-1080.
[6] Borja, J., Taleon, D.M., Auresenia, J., et al. (2005) Polychlorinated Biphenyls and Their Biodegradation. Process Biochemistry, 40, 1999-2013. [Google Scholar] [CrossRef] 
[7] 刘云, 蒋仲安, 王灿. 氯代有机物生物降解研究进展[J]. 环境科学与技术, 2008, 31(2): 51-55.
[8] Broholm, K., Christensen, T.H. and Jensen, B.K. (1993) Different Abilities of Eight Mixed Cultures of Methane-Oxidizing Bacteria to Degrade TCE. Water Research, 27, 215-224. [Google Scholar] [CrossRef] 
[9] Pieper, D.H. and Seeger, M. (2008) Bacterial Metabolism of Polychlorinated Biphenyls. Journal of Molecular Microbiology and Biotechnology, 15, 121-138. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
[10] 高军, 骆永明, 滕应, 等. 多氯联苯污染土壤的微生物生态效应研究[J]. 农业环境科学学报, 2009, 28(2): 228-233.
[11] 瞿福平, 张晓健, 何苗, 顾夏声. 氯苯驯化活性污泥对同类有机物的好氧降解性比较研究[J]. 环境科学, 1997(4): 22-25+92.
[12] 唐伟, 李英, 梁璐怡, 等. 多氯联苯污染土壤好氧降解菌群的分离与鉴定[J]. 农业环境科学学报, 2013, 32(8): 1571-1576.
[13] 刘翠英, 樊建凌, 蒋新. 电子供体对土壤中多氯代有机化合物厌氧脱氯作用研究进展[J]. 土壤通报, 2014, 45(4): 1020-1024.
[14] 沈东升, 徐向阳, 冯孝善. 厌氧颗粒污泥对五氯苯酚的吸附、解吸和生物降解研究[J]. 环境科学, 1996, 17(1): 20-23+93-94.
[15] 金轶杰. Fenton试剂和高铁酸钾法治理地下水中氯代烃的研究[D]: [硕士学位论文]. 北京: 中国地质大学(北京), 2010.
[16] 梅皓天. 氮化碳负载纳米零价铁对挥发性有机污染物的降解机理和应用研究[D]: [硕士学位论文]. 上海: 华东理工大学, 2021.
[17] 马溢阳. 改性石墨烯负载零价铁去除水体中两种典型氯代有机物的研究[D]: [博士学位论文]. 北京: 中国地质大学(北京), 2019.
[18] 卢珏名. 原子层沉积技术制备Pd-TiO_2NTs/Ti (ALD)电极催化加氢降解氯代污染物的研究[D]: [博士学位论文]. 北京: 中国地质大学, 2019.
[19] 龚金星, 徐颖华, 马淳安, 等. 锌/银二元金属体系中五氯吡啶的电催化还原脱氯[J]. 化工学报, 2008(S1): 55-59.
[20] 刘文娟. 纳米Ni-Fe双金属对二氯乙烯的催化脱氯研究[D]: [硕士学位论文]. 北京: 北京化工大学, 2012.
[21] Schrick, B., Blough, J.L., Jones, A.A.D., et al. (2002) Hydrodechlorination of Trichloroethylene to Hydrocarbons Using Bimetallic Nickel Iron Nanoparticles. Chemistry of Materials, 14, 5140-5147. [Google Scholar] [CrossRef] 
[22] 赵艺, 赵保卫, 许生辉. Ni-Fe双金属对氯代苯酚催化还原脱氯的试验[J]. 工业用水与废水, 2007, 38(4): 39-42.
[23] 潘煜, 孙力平, 张婷婷, 等. CMC改性的纳米Fe/Cu双金属去除2,4-二氯苯酚的研究简[J]. 环境科学学报, 2019, 39(4): 1174-1182.
[24] 黄园英, 刘菲汤, 鸣臬. 纳米镍/铁和铜/铁双金属对四氯乙烯脱氯研究[J]. 环境科学学报, 2007, 27(1): 80-85.
[25] 陶宏林. Cu/Fe双金属去除四氯化碳的研究[J]. 安徽农业科学, 2011, 39(17): 10377-10379.
[26] 龚璇. 纳米Fe/Ni的负载和改性及其去除重金属和氯代有机物性能与机理研究[D]: [硕士学位论文]. 武汉: 武汉科技大学, 2018.
[27] 周红艺, 梁思, 曾思思, 等. Fe3O4稳定化纳米Pd/Fe对水中2,4-D的催化还原脱氯研究[J]. 环境科学, 2013, 34(11): 4311-4318.
[28] 武雯, 于嘉文, 刘苏静, 等. Pd-Fe/C催化氯酚还原脱氯–氧化联合降解[J]. 环境化学, 2018, 37(11): 2522-2531.
[29] 徐江. 稳定化纳米级钯铁体系对水中2,4-二氯苯酚的催化还原脱氯研究[D]: [博士学位论文]. 杭州: 浙江大学, 2014.
[30] 王陆涛. 纳米Cu/Fe双金属对三氯乙烯的催化脱氯研究[D]: [硕士学位论文]. 北京: 北京化工大学, 2013.
[31] 刘光明. 纳米级Co/Fe双金属催化剂对废水脱氯的研究[J]. 当代化工, 2012, 41(1): 21-22, 25.
[32] 周红艺, 陈勇, 梁思, 等. EDTA优化纳米Pd/Fe对2,4-D的催化脱氯研究[J]. 环境科学学报, 2017, 37(2): 671-679.
[33] 马宣宣. Pd/C和Raney Ni催化有机卤代物的液相高效加氢脱卤研究[D]: [博士学位论文]. 北京: 中国科学院大学, 2015.
[34] 张良长, 戴友芝, 田凯勋, 等. 超声波/零价铁联合降解1,2,4-三氯苯特性研究[J]. 水处理技术, 2008, 34(11): 39-43.
[35] 陈箫. 负载型纳米Ni/Fe双金属对水中四氯化碳的催化还原脱氯研究[D]: [硕士学位论文]. 北京: 中国地质大学(北京), 2019.
[36] 孙琛. 纳米氮化钛掺杂钯/泡沫镍电极对2,4-二氯苯氧乙酸的电化学催化还原脱氯研究[D]: [硕士学位论文]. 杭州: 浙江大学, 2015.
[37] 吴婷. 钯基催化剂甲酸氢转移体系对有机氯化物的脱氯研究[D]: [硕士学位论文]. 上海: 华东理工大学, 2014.
[38] 李燕妮, 陈泉源, 周娟, 等. 石墨烯杂氮载Pd催化剂对2,4-二氯酚的液相催化加氢脱氯[J]. 中国环境科学, 2017, 37(2): 577-583.
[39] 马红星. 银, 钯, 铑催化的氯代和氟代芳香化合物电化学氢化脱卤反应[D]: [博士学位论文]. 杭州: 浙江工业大学, 2016.