硝酸鹽存在對硫自養(yǎng)/電化學氫自養(yǎng)組合工藝還原高氯酸鹽性能影響*

趙 堃， 張 健， 王 森， 鄭 棟， 王雪礁， 李志偉， 高孟春，2**

(1. 中國海洋大學海洋生態(tài)與環(huán)境教育部重點實驗室，山東 青島 266100； 2. 中國海洋大學環(huán)境科學與工程學院，山東 青島 266100)

硝酸鹽存在對硫自養(yǎng)/電化學氫自養(yǎng)組合工藝還原高氯酸鹽性能影響*

趙 堃1, 2， 張 健1, 2， 王 森1， 鄭 棟1， 王雪礁1， 李志偉1， 高孟春1，2**

(1. 中國海洋大學海洋生態(tài)與環(huán)境教育部重點實驗室，山東 青島 266100； 2. 中國海洋大學環(huán)境科學與工程學院，山東 青島 266100)

硝酸鹽；高氯酸鹽；硫自養(yǎng)還原；電化學氫自養(yǎng)還原

高氯酸鹽是一種具有高度擴散性的持久性有毒污染物，被廣泛地應用在軍工生產(chǎn)、煙火工業(yè)、皮革加工、橡膠制造、染料與涂料生產(chǎn)等領(lǐng)域。由于高氯酸鹽具有化學性質(zhì)穩(wěn)定和水溶性高的特點，能夠持續(xù)遷移并造成大范圍的地下水或地表水污染，人體攝入高氯酸鹽后，它能干擾甲狀腺素的合成和分泌，影響人體正常的新陳代謝。美國國家環(huán)保署先后在42個州的地下水、地表水和飲用水中發(fā)現(xiàn)了高氯酸鹽，并將其列入候補污染物質(zhì)表[1]。中國是煙花制造與消費、生產(chǎn)高氯酸鉀及氧化添加劑的大國，存在著潛在的高氯酸鹽污染源。劉勇建等[2]發(fā)現(xiàn)北京市部分給水處理廠的原水和出水中含有高氯酸鹽。張萍等[3]在澳門的自來水中也檢測到了高氯酸鹽，說明了我國許多飲用水水源已經(jīng)受到了高氯酸鹽的污染。

1 材料與方法

1.1 實驗裝置

硫自養(yǎng)/電化學氫自養(yǎng)組合工藝主要由進水池、蠕動泵、硫自養(yǎng)段、氫自養(yǎng)段和直流電源五部分組成。硫自養(yǎng)段由內(nèi)徑為75 mm、高為40 cm的機玻璃制成，內(nèi)部填充粒徑為3～4 mm的硫顆粒(S0)作為填料，在距離底部1、10、20和30 cm處分別設(shè)置取樣口。氫自養(yǎng)段由內(nèi)徑為75 mm，高為20 cm不銹鋼筒外壁作為陰極，以位于不銹鋼筒中央的直徑為2.5 cm、長為25 cm的圓柱型石墨棒作為陽極，并在陽極和陰極之間填充粒徑為3～4 mm的石墨增碳劑。氫自養(yǎng)段在距離底部60和60 cm處分別設(shè)置取樣口。表1為不同運行階段的運行參數(shù)。實驗裝置工藝流程如圖1所示。

1.2 進水水質(zhì)

1.3 分析方法

2 結(jié)果與討論

2.2 不同運行階段硫自養(yǎng)電化學氫自養(yǎng)組合工藝對硝酸鹽的還原效果

2.5 不同運行階段硫自養(yǎng)/電化學氫自養(yǎng)組合工藝出水pH的變化

(1)

0.5N2+0.08C5H7O2N 。

(2)

3 結(jié)論

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責任編輯 龐 旻

ZHAO Kun1, 2， ZHANG Jian1, 2， WANG Sen1， ZHENG Dong1，WANG Xue-Jiao1， LI Zhi-Wei1， GAO Meng-Chun1, 2

(1.The Key Laboratory of Marine Environmental Science and Ecology, Ministry of Education, Ocean University of China, Qingdao 266100, China; 2.College of Environmental Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao 266100, China)

國家自然科學基金項目(21077096)資助

2016-04-13；

2016-05-27

趙 堃(1985-)，男， 博士生。E-mail：dragoon83123@163.com

** 通訊作者：E-mail: mengchun@ouc.edu.cn

O611.65

A

1672-5174(2017)04-100-06

10.16441/j.cnki.hdxb.20160128

趙堃， 張健， 王森， 等. 硝酸鹽存在對硫自養(yǎng)/電化學氫自養(yǎng)組合工藝還原高氯酸鹽性能影響[J]. 中國海洋大學學報(自然科學版), 2017, 47(4): 100-105.

Supported by the National Natural Science Foundation of China (21077096)