【《染料及抗生素废水的来源及处理现状文献综述》2600字】

染料及抗生素废水的来源及处理现状文献综述1.1染料废水的来源及危害染料是废水中的主要的有害物质之一，染料本身属于一种持久性有机污染物（POPs），主要来源于纺织、化工等工业生产经营行业以及各种工业生产过程中不断流失的有机物料及人工或机器洗涤的污水等。我国是世界纺织染料大国，纺织染料等有色工业发展稳步上升，染料的世界总产量中我国占比就将近60%，其中排放到水、土等环境中的染料70%~80%为偶氮染料[5]。而染料生产包括磺化、硝化、氧化还原等过程，每个生产途中都会伴有大量有机污染物质的生成与排出，一般染料废水具有组合复杂，色度大，酸、碱性强，生物降解难等特点[6]，主要危害有：（1）染料废水色度大，对人们视觉产生冲击与不适，容易造成水体缺氧从而影响水生生物的正常生长，水自净功能也会受到破坏；（2）有些染料成分多并含有有机酸和有机芳香族化合物[7]等具有生物毒性的化学物质并且易“致癌、致畸、致变”；（3）有些染料中含有铬、砷、汞等多种重金属盐类，一但处理不完全在生态链、食物链、人类活动等情况下会容易在人体和生物体内累积，严重则会导致公共卫生安全事故的发生。因此使用传统单一的处理技术往往难以达到预期的去除效果，而高级处理方法又存在成本高，技术不成熟等缺点。1.2抗生素废水的来源及危害环境中抗生素的来源主要包括制药废水、医用抗生素废水和养殖废水。含有抗生素废水不如染料色度大，主要用化学需氧量作为指标来代表抗生素浓度[8]。在养殖过程中，许多农民习惯在饲料中添加抗生素用来降低家畜的感染率，提高生长效率，而抗生素的可吸收率极低，不被动物代谢就被排入环境中造成环境污染。随着疾病的多样化，人类需要更多不同的抗生素加以预防或控制疾病，目前看来医用的抗生素的使用量排第二。抗生素在许多人类和哺乳动物身上的过度滥用被认为可能是产生耐药性细菌的主要致病原因。在工业废水中检测到一些抗生素及各种化学药物中间体的残留物已经非常常见了，对于整体的环境容量来讲虽然浓度极低，但对一些微生物、动植物以及相关人类已经构成了严重的威胁[9]。这些残留物质可以直接杀死一些土著微生物，破坏土著的微生物种群，从而直接影响生态环境中微生物的种群数量、群落结构及其他生物活性[10]，打破微生态平衡[11]；同时，抗生素对一些植物个体根部的正常生长会可能会直接产生较大的影响，过高浓度的抗生素会直接抑制植物个体根部的生长；如果动物长期日积月累大量从环境中摄入会导致抗生素过量的情况，就可能会出现肌肉麻痹、呼吸困难等病理现象[12]，严重者甚至可能致死。同样的，抗生素摄入过量还会直接损害人体某些软骨骨骼组织，影响骨骼的正常健康生长发育；另外，环境条件中某些抗生素过量可能还会诱发某些耐药细菌基因和某种不知名的耐药病原细菌的产生，导致各种耐药细菌和不同病原体之间产生抗药性，甚至可以产生一种能够抵抗多种抗生素的超级耐药细菌[13]，这将增加了疾病治疗的难度，威胁着人类的健康。与有机染料污染及其污染载体相比，抗生素及其污染的存在较难立刻有反应能被观察发现，但是毫无疑问其对环境的影响及其人类的危害丝毫不弱于有机染料[14]，因此急需寻找一种绿色、快速、有效的可应用于现实的方法对其进行妥善处理。1.3染料及抗生素废水的处理现状人们不断追求服装饰品色彩多样，迫使印染业技术革新，也给环保事业带来不小的难题，越来越复杂成分的染料及其中间体废水成为我国甚至是国际性的环保难题。与此同时根据调查显示，抗生素在地表水的检测中的浓度大多是处于ng/L级的，只有少数达到了µg/L数量级，而废水及土壤中会含有抗生素的主要是由于排放量大和传统水处理能力有限之间的矛盾。传统的污水处理对去除抗生素及染料废水是有一定效果的，其中混凝、消毒、过滤工艺较为普遍，而深度处理技术效果相较传统方法效果更佳，主要有吸附技术、气浮技术、膜技术、微生物技术[15]等等，当然在提倡绿色环保的今天，光催化技术以及生物膜技术成为学者研究的热门，以求可以提高终端痕量抗生素的去除效率或者是深度净化染料废水。目前关于有机染料和抗生素的常见处理工艺技术见表1.1，各种常见处理方法均有各自的技术优势。其中，本论文中浓度使用的是光催化降解方法，希望可以利用自然界中的太阳能降解难以处理的有机污染物，这样不公可以节省处理成本，还不会造成二次环境污染，是污水处理的比较理想的方法。由于光催化技术还尚未成熟以及各种用作光催化剂的材料催化活性不同，很难广泛应用于实际的工业废水处理，还需要大量的实验探索来补充和改进光催化氧化技术，提高光催化剂的活性和稳定性，使其更好地应用于实际的废水处理中。表1.1染料及抗生素废水的常见处理方法常见处理方法优点缺点物理法吸附法效率高，方法简单，成本低难回收，易造成二次污染膜滤法占用空间小，能耗低，处理效果好膜易污染、清洗困难混凝法操作简单，试剂添加少易造成二次污染化学法电化学条件温和，氧化性强，清洁环保能耗高，易造成二次污染Fenton氧化效率高、操作简单、处理效果好处理成本高、经济性低、产生芬顿铁泥光催化氧化反应快、无污染、能源清洁、作用效率高技术不成熟，且易受浓度，透过率影响臭氧氧化法效率高、效果好、操作性强、无二次污染臭氧制备困难、经济性差和利用率低生物法好氧/厌氧生物法有机负荷较高，空间要求低，运行成本低抗菌性导致去除效率有限参考文献[1]IhsanullahI,JamalA,IlyasM,ZubairM,KhanG,AtiehMA.Bioremediationofdyes:Currentstatusandprospects.JournalofWaterProcessEngineering.2020;38.[2]FawziSuleimanKhasawneh,O.andP.Palaniandy,RemovaloforganicpollutantsfromwaterbyFe2O3/TiO2basedphotocatalyticdegradation:Areview.EnvironmentalTechnology&Innovation,2020.[3]张申平,王艺蒙,葛宇,胡军,刘洪来.基于孔材料的多元复合光催化剂降解抗生素[J/OL].化工进展:1-15[2021-04-11].[4]刘建国,张明月,王楠,王晨光,马隆龙.共价有机框架材料催化研究进展[J].化学学报,2020,78(04):311-325.[5]QiangLiu.PollutionandTreatmentofDyeWaste-Water.EarthandEnvironmentalScience,2020,514.[6]魏子涵,田佳鑫,覃炎,袁同.TiO_2对有机染料的光催化降解研究进展[J].广东化工,2020,47(08):89-90.[7]李阳.微生物电化学耦合系统强化处理偶氮染料废水的研究[D].中国科学技术大学,2016.[8]杨振兴,李烨莹,叶芳芳,阎光绪,郭绍辉.抗生素废水处理技术研究进展[J].现代化工,2021,41(1):57-61.[9]张蕾.Ni掺杂BiVO_4对废水中的四环素和环丙沙星的去除特性研究[D].广西大学,2016.[10]卢信,罗佳,高岩,严少华,张振华.畜禽养殖废水中抗生素和重金属的污染效应及其修复研究进展[J].江苏农业学报,2014,30(03):671-681.[11]Yang,J.andX.Luo,Ag-dopedTiO2immobilizedcellulose-derivedcarbonbeads:One-Potpreparation,photocatalyticdegradationperformanceandmechanismofceftriaxonesodium.AppliedSurfaceScience,2021.542.[12]陈宁华.Br-Bi_2WO_6的快速制备及