Abstract ：

针对实际垃圾渗滤液深度处理工艺流程优化开展中试实验。深度处理采用混凝沉淀+臭氧氧化+生物活性碳工艺，针对垃圾渗滤液传统工艺过程中的MBR出水、纳滤浓缩液的处理效果和运行成本进行研究。结果表明：以臭氧氧化为基础的深度处理工艺经过参数优化调整后，处理MBR出水时有机物、氨氮和总氮去除率分别为97.3%、71.76%和42.26%，处理纳滤浓缩液时有机物、氨氮和总氮去除率分别达到98.82%、74.41%和22.53%。其中，臭氧氧化对有机物处理能力最强，深度处理后COD浓度可直接满足排放限值，但是氨氮在后续的臭氧氧化环节和生物活性碳吸附环节存在较大波动。长期成本核算分析表明：处理MBR出水的运行成本为约92.10元/吨；处理纳滤浓缩液的运行成本为约166.00元/吨。最后根据中试研究成果实现了以臭氧氧化为基础的纳滤浓缩液处理工艺的工程转化，为该工艺市场应用奠定基础。

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臭氧 高级氧化 垃圾渗滤液 深度处理

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芬顿高级氧化技术是降解有机微污染物的有效手段.过一硫酸盐(PMS)类芬顿技术因具有高效的氧化剂利用率和较宽的pH操作范围,已成为目前工业中过氧化氢芬顿技术的一种有前途的替代品.非均相催化剂能够有效活化PMS,产生多种活性自由基,从而氧化降解有机微污染物.二维过渡金属碳化物/氮化物(MXene)具有较好的电子传输效率和可调的表面官能团,是一种良好的非均相催化材料.然而,MXene的不稳定性、反应体系的自聚集作用和不明确的活性氧(ROS)生成机制极大地限制了它们在实际环境中的广泛应用. 鉴于剥离的MXene中钛的高反应活性缺陷可以原位锚定过渡金属材料,本文通过氧化还原策略,将MnO2纳米颗粒原位沉积在MXene纳米片上制备了MXene/MnO2复合材料.X射线衍射图中(002)峰的偏移、透射电镜和电子衍射环图中交错的晶格条纹等表征结果表明,MnO2纳米颗粒均匀地负载在剥离的MXene纳米片上.X射线光电子能谱证实了MXene表面钛缺陷与MnO2纳米颗粒通过氧化还原作用相连接.同时,通过调整反应时间确定了 18 h原位沉积制备的MXene/MnO2具有最佳的产率和双酚A降解速率.此时的复合材料能够在4 min内活化PMS去除95.9％的BPA(50 mg/L),矿化效率达到了51.2％,表现出较好的催化性能.电子顺磁共振和淬灭实验结果表明,MXene/MnO2活化PMS降解BPA为非自由基途径.实验观察结合密度泛函理论计算表明,大量暴露的锰位点有效吸附并活化PMS,从而促进了单线态氧的产生.通过高价Mn-oxo相直接生成1O2的普遍途径具有较高的能垒(3.34 eV).相比之下,·OOH作为中间体产生1O2的途径(1.84 eV)在能量上更可行.得益于MXene的快速电荷转移能力和MnO2强PMS活化能力的双重优势,工程化的MXene/MnO2/PVDF催化膜对京密引水渠河水中的有机微污染物表现出高效的活性和出色的长期稳定性. 综上,本文通过氧化还原原位生长策略制得了 MXene/MnO2催化剂,并深入研究了其在类芬顿反应中催化降解有机微污染物的性能.通过实验表征和理论计算相结合的方法,揭示了该催化剂对有机微污染物的降解机理.本研究不仅为MXene基催化剂的设计和合成提供了新的思路,也为开发可广泛应用于实际水体中处理有机微污染物的催化剂提供了参考.

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二氧化锰 类芬顿反应 过一硫酸盐 单线态氧 MXene

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集成电路产业是支撑经济社会发展的战略性、先导性产业，其用水量和排水量均较高。分析了集成电路废水的水质特征，主要包括各生产环节产生的含氨、含氟、酸碱、有机、含铜和研磨废水。针对含不同物质废水，总结了废水达标排放、资源回收和再生处理技术的应用现状与研究进展。在废水达标排放方面，实际工程中常采用混凝沉淀、过滤和吸附等处理含氟、含铜和研磨废水；采用活性污泥法、膜生物反应器、水解酸化和内循环厌氧反应器等处理含氨和有机废水；近年来磁混凝和高级氧化等技术也备受关注。在资源回收方面，目前主要采用超滤和电渗析等技术回收氟、铜和四甲基氢氧化铵等。废水回用方面，主要采用混凝沉降，膜生物反应器和膜过滤技术；反渗透技术是废水再生处理的核心，其目标是制备工业纯水用于集成电路制造。最后针对集成电路废水处理系统现存的问题，建议完善废水分类分质收集系统；强化去除重金属和难降解有机物，降低废水的生物毒性；使用预处理、污堵监测、膜清洗、开发新型膜材料等方法控制反渗透膜的污堵。

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再生处理 达标排放 资源回收 集成电路废水 处理技术和工艺

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近年来，以有机金属骨架（MOF）为前驱体制备的MOF衍生物得到越来越多的关注. 与MOF相比，热解制得的MOF衍生物具有多变的结构、更高的比表面积和更好的稳定性. 本研究采用高温碳化MOF成功制备了Fe/NC材料，研究了不同因素对Fe/NC活化PS降解土霉素（OTC）的影响. 在OTC初始浓度为20 mg·L−1、PS浓度为3 mmol·L−1、Fe/NC-900投加量为0.2 g·L−1、初始 pH 值为6.0的条件下，反应20 min后，OTC去除率最高达到89.18%. 活性氧物质淬灭实验证实反应体系中存在硫酸根自由基（SO4·−）、羟基自由基（·OH）等多种活性氧物质，其中SO4·−在OTC的降解中起主要作用. 在最优催化工艺参数下探究不同水基质对OTC去除的影响. 其中Cl−和腐殖酸对OTC的降解几乎没有影响，HCO3−和H2PO4−则表现出轻微的抑制作用，说明Fe/NC的适用范围广. 经过五次循环回用后对OTC的降解率仅下降16.85%，表明材料具有较好的重复利用性. 本研究为MOF材料在水污染控制领域中的应用提供了新的理论研究，并为四环素类抗生素的降解提供了新思路.

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土霉素 过硫酸盐 高级氧化 非均相催化剂 MOF衍生物

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芬顿高级氧化技术是降解有机微污染物的有效手段.过一硫酸盐(PMS)类芬顿技术因具有高效的氧化剂利用率和较宽的pH操作范围,已成为目前工业中过氧化氢芬顿技术的一种有前途的替代品.非均相催化剂能够有效活化PMS,产生多种活性自由基,从而氧化降解有机微污染物.二维过渡金属碳化物/氮化物(MXene)具有较好的电子传输效率和可调的表面官能团,是一种良好的非均相催化材料.然而,MXene的不稳定性、反应体系的自聚集作用和不明确的活性氧(ROS)生成机制极大地限制了它们在实际环境中的广泛应用.鉴于剥离的MXene中钛的高反应活性缺陷可以原位锚定过渡金属材料,本文通过氧化还原策略,将MnO_2纳米颗粒原位沉积在MXene纳米片上制备了MXene/MnO_2复合材料.X射线衍射图中(002)峰的偏移、透射电镜和电子衍射环图中交错的晶格条纹等表征结果表明,MnO_2纳米颗粒均匀地负载在剥离的MXene纳米片上.X射线光电子能谱证实了MXene表面钛缺陷与MnO_2纳米颗粒通过氧化还原作用相连接.同时,通过调整反应时间确定了18 h原位沉积制备的MXene/MnO_2具有最佳的产率和双酚A降解速率.此时的复合材料能够在4 min内活化PMS去除95.9%的BPA (50 mg/L),矿化效率达到了51.2%,表现出较好的催化性能.电子顺磁共振和淬灭实验结果表明,MXene/MnO_2活化PMS降解BPA为非自由基途径.实验观察结合密度泛函理论计算表明,大量暴露的锰位点有效吸附并活化PMS,从而促进了单线态氧的产生.通过高价Mn-oxo相直接生成~1O_2的普遍途径具有较高的能垒(3.34 eV).相比之下,·OOH作为中间体产生~1O_2的途径(1.84 eV)在能量上更可行.得益于MXene的快速电荷转移能力和MnO_2强PMS活化能力的双重优势,工程化的MXene/MnO_2/PVDF催化膜对京密引水渠河水中的有机微污染物表现出高效的活性和出色的长期稳定性.综上,本文通过氧化还原原位生长策略制得了MXene/MnO_2催化剂,并深入研究了其在类芬顿反应中催化降解有机微污染物的性能.通过实验表征和理论计算相结合的方法,揭示了该催化剂对有机微污染物的降解机理.本研究不仅为MXene基催化剂的设计和合成提供了新的思路,也为开发可广泛应用于实际水体中处理有机微污染物的催化剂提供了参考.

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单线态氧 过一硫酸盐 类芬顿反应 MXene 二氧化锰

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一种生物质炭原位生长钴和钴钨氧化物复合催化剂的制备及应用，属于高级氧化技术领域。本发明以核桃壳为回收生物质，通过水热、钨掺杂和高温煅烧的方法，合成了生物质炭原位生长钴和钴钨氧化物复合催化剂，用于活化过氧单硫酸盐降解金霉素。该催化剂以回收生物质为基体，实现了资源的回收与利用。钨的修饰使催化剂具有丰富的氧空位，使催化剂活化过氧单硫酸盐时产生大量的单线态氧，有利于提高污染物降解速率。并且氧空位促进了钴的价态循环，可有效减少离子浸出，提高了催化剂的催化效率和循环使用能力。在难降解有机废物处理方面具有较好的应用前景。

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根据传统工艺处理紫外线吸附剂厂UV-P废水中高级氧化作为预处理成本高,单一A_2O生化工艺出水不稳定,并且出水污染物浓度高等缺点,首先采用零价铁强化水解和预曝气作为预处理,以新型AMBBR-MBBR-MBR工艺进行处理。工程MBBR采用三维多孔泡沫陶瓷填料为生物载体,MBR采用Si O_2平板陶瓷膜。长期调试运行效果表明,出水水质优于≤城镇污水处理厂污染物排放标准≥GB 18918-2002表1中一级A标准,即COD<50 mg/L,氨氮<5 mg/L,总氮<15 mg/L,硝基苯<2.0 mg/L,挥发酚<0.5 mg/L,苯胺类<0.5 mg/L等。水处理运行费用为4.9元/m~3。

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SiO_2平板陶瓷膜 工程分析 紫外线吸附剂UV-P废水 多孔泡沫陶瓷AMBBR-MBBR填料

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一种真空紫外/过硫酸氢钾耦合高级氧化去除抗生素抗性基因的方法与调控系统，属于污水处理技术领域。调控系统包括提升泵、投药泵、混合装置、进水阀、进水泵、耦合反应器、硫酸根检测仪、出水阀、回流管、回流阀、PLC调控装置、以及连接上述装置的管道，根据耦合反应器出水硫酸根(SO42‑)浓度的变化，采用循序处理阶段、循环处理阶段和强化处理阶段的精细化调控，实现了不同类型抗生素抗性基因的高效去除，同时真空紫外/过硫酸氢钾耦合高级氧化法反应条件温和，反应时间短，相关工艺可作为新型绿色高效污水处理技术应用于城市污水处理厂二级出水，为控制二级出水抗生素抗性基因污染提供技术支持。

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紫外‑过氧化氢预处理耦合硝化‑短程反硝化‑厌氧氨氧化处理含氮石化废水的装置及方法，属于污水处理领域。调节石化废水pH＝3，之后部分废水通过紫外‑过氧化氢预处理装置进行高级氧化预处理，将其中的有机物进行降解和矿化并释放氨氮。另部分废水进入好氧膜生物反应器进行全程硝化，含有硝态氮的硝化出水与高级氧化预处理后含有氨氮的出水混合进入一体化短程反硝化厌氧氨氧化膜生物反应器中，并投加适量的外碳源，使氨氮与硝态氮质量浓度比为1的混合废水在一体化短程反硝化厌氧氨氧化膜生物反应器中发生反应，硝态氮在反硝化菌的作用下被转化为亚硝态氮，同时厌氧氨氧化菌利用氨氮和亚硝态氮进行厌氧氨氧化反应脱氮。该方法解决处理效率低、处理能耗高等问题。

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总结了纳米零价铁常用的制备技术,并比较了各种制备方法的优缺点,分析了纳米零价铁技术在实际应用中存在的问题,叙述了纳米零价铁4种改性方法的研究进展。介绍了国内外关于纳米零价铁技术的中试及场地治理的情况,分析了纳米零价铁工程化应用的制约因素,即纳米零价铁的高制备成本、在地下水流场中的迁移机制不明晰及所造成的生态环境风险难以评估等。认为纳米零价铁技术与生物技术、高级氧化技术、电化学技术等多种技术的联用是未来地下水环境修复治理的一个重要的研究方向,作为新兴的污染场地修复技术在我国有着巨大的发展空间及应用前景。

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制备 改性 纳米零价铁 场地应用

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