【《BESs系统在废水处理方面的研究现状文献综述》2200字】

BESs系统在废水处理方面的研究现状文献综述目录TOC\o"1-3"\h\u8121BESs系统在废水处理方面的研究现状文献综述 1107651.1.1BESs降解多环芳烃类化合物 2271731.1.2BESs降解卤代烃类化合物 38980参考文献 3近年来，生物电化学系统(biocatalyzedelectrolysissystems，BESs)由于其成本低且处理效率高的优点，逐渐在环境水处理领域成为研究热门。微生物电化学系统是一种电化学活性微生物的胞外电子传递系统与传统的电化学系统的结合体[55]。以燃料电池的模式运行时，阳极区发生电子供体(基本为有机物)的氧化反应，少部分电子供体根据传统的电化学原理可直接在阳极表面发生氧化反应，而大部分电子供体，比如有机物，就需要在阳极上富集电催化活性微生物，来将有机物矿化并且将电子传递出去，微生物会选择氧化还原电位最高且容易利用的电子受体来获取维持自身新陈代谢所需的能量。在阴极区接受通过回路从阳极传来的电子，当阴极的氧化还原电位低于目标物质的标准还原电位时，就可以对污染物进行有效去除。若目标物质的标准还原电位较低时，可通过同样在在阴极上定向驯化微生物，构成生物阴极的方法来有效降低污染物的电化学还原的过电位，加快污染物的定向转化[56]。当阳极的氧化还原电位低于阴极时，阴阳极就可以直接连接在负载上，系统按传统电化学中的原电池的模式运行，此时的BESs系统即为微生物燃料电池(MFC)。若阳极电位高于阴极电位时，则需要外加电压来提供电子移动的驱动力，促成电化学反应的发生，此时系统按照传统电化学中的电解池的模式运行，此时的BESs即为微生物电解池(MEC)。图1.1生物电化学系统原理图Fig2.1Schematicdiagramofbioelectrochemicalsystem同样目前已有众多研究表明，在BESs阴极能够实现对多环芳烃类化合物、重金属、硝基苯以及卤代烃等难降解物质的转化。另外，BESs对偶氮染料脱色的研究也正在进行中。BESs降解多环芳烃类化合物Adelaja通过构建BESs系统，研究了苯、菲混合物在此条件下的降解情况。实验结果表明，将环境温度固定为40℃，反应器外加0.6V的电压时，系统的功率密度最高可达到1.25mW/m2，并且反应器对COD和苯的去除率分别为79.1%和87.1%[57]。周亚等通过构建BEs系统,考察了在不同初始浓度、系统电压的条件下4-氯硝基苯(4-CNB)的降解情况。通过实验得出结论:在各个4-CNB的初始浓度下，BESs对其去除率均能稳定在99%以上;在不同的系统电压的条件下，虽然将4-CNB彻底降解的所需反应时间有所不同，但系统最终对4-CNB的降解率也可达到99%。同时，实验中还还考察了在相同初始浓度与系统电压的条件下，BESs、传统的厌氧反应系统与开路状态下的BESs系统对4-CNB的去除效果差异，实验结果表明BESs系统的处理效果最佳[58]。Lu等通过构建空气阴极BESs来降解工业废水中的石油烃，经实验表明BESs系统比传统的生物处理技术对石油烃的的降解效率高了一倍以上，并且反应器经过一段时间的稳定运行后，阳极周围富集了大量能已经被证明能够有效降解石油烃的电催化活性微生物：恶臭假单胞菌(Pseudomonas-putida)、睾丸酮单胞菌(Comamonas-testosteroni)等[59]。BESs降解卤代烃类化合物Chun等研究发现，BESs经过一段时间的运行后，电极表面集聚了大量能够降解多氯联苯的嗜电微生物，并且在厌氧环境下，BESs系统不仅对高氯代联苯有优秀的去除效果，对二氯代联苯到五氯代联苯均有不同程度的降解[60]。Yu等人考察了对阳极施加不同的电位的情况下，BESs系统对沉积物中的2,3,4,5-四氯联苯的去除效果的变化。实验结果表明当阳极电位的施加量为-0.3V时降解率最高；并且将乙酸乙酯(C4H8O2)作为氧化还原介体加入后，PCB61的转化率提升了一半以上，处理效果远高于对照组[61]。Wen通过构建MEC生物阴极体系对4-氯酚进行脱氯，反应器的外加电压为0.7V时，对4-氯酚的去除率最高可以达到90.5%，处理能耗仅为0.549kWh/mol，体现出了BESs高效率低能耗的优势[62]。参考文献刘英.草木染织艺术课程的特色研究[D].湖南师范大学,2013.芮福宏.百年化工铸就辉煌化工教育读本[M].天津大学出版社,2009.16-17RobinsonT,McMullanG,MarchantR,etal.RemediationofDyesinTextileEffluent:ACriticalReviewonCurrentTreatmentTechnologieswithaProposedAlternative[J].BioresourceTechnology,2001,77(3):247-255.P.RajaguruKK,M.PalanivelandV.Subburam.BiodegradationofAzoDyesinaSequentialAnaerobic-AerobicSystem[J].AppliedMic-robiologyandBiotechnology,2000,54(2):268-273.朱虹,孙杰,李剑超.印染废水处理技术[M].北京:中国纺织出版社,2004许志诚，洪义国，罗微等.厌氧条件下希瓦氏菌腐殖质还原对偶氮还原的影响[J].微生物学报，2006(4):591-597.梁花.关于快速筛选法测定纺织品中禁用偶氮染料的综述[J].中国纤检，2016(8):78-81WongYC,SzetoYS,CheungWH,etal.Adsorptionofaciddyesonchitosan-equilibriumisothermanalyses[J].ProcessBiochemi-stry,2004,39(6):695-704.宋昭仪，胥维昌，马文静等.偶氮染料废水处理技术及研究进展[J].染料与染色,2018,55(6)：34-39AksuZ.Applicationofbiosorptionfortheremovaloforganicpollutants:areview[J].ProcessBiochemistry,2005,40(3-4):997-1026.王鹏.纳米氧化镁吸附剂再生及同时脱硫脱硝机理研究[D].东北学,2009.GhoreishiS,HaghighiR.Chemicalcatalyticreactionandbiologi-caloxidationfortreatmentofnon-biodegradabletextileeffluent[J].ChemicalEngineeringJournal,2003,95(1):163-169[13]BabelS,KurniawanTA.Low-costadsorbentsforheavymetalsuptakefromcontaminatedwater:areview[J].JournalofHazardousMaterials,2003,97(1):219-243.[14]吕东梅.一种绿色生物吸附剂在废水中吸附偶氮染料能力的研究[J].印染助剂，2018（6）：34-37[15]Vimonses,JinB,DaiS,etal.Activatingnaturalbentoniteasacost-effectiveadsorbentforremovalofCongo-redinwastewater[J].JournalofIndustrial&EngineeringChemistry,2015,21:653-661.[16]吴娟娟,朱斌,弓世龙等.秦巴稻壳活性炭制备及对染料废水的吸附[J].食品工业,2021,42(02):64-68.[17]KarcherS,KornmullerAandJekelM.ScreeningofCommercialSor-bentsfortheRemovalofReactiveDyes[J].DyesandPigments,2001,51(2-3):111-125.[18]曾涛,赵杰.基于膜分离技术在污水处理中的应用研究[J].环境科学与管理,2021,46(03):69-73.[19]WeiWang; YanyingWei; JiangFanetal.ApplicationofmembraneseparationtechnologyinthetreatmentofleachateinChina:Areview[J].WasteManagement,2021,121:127-140.[20]曹金，丁耀彬，唐和清．纳米铜膜高效快速催化还原染料废水脱色［J］．环境工程学报，2018，12(2):448－453．[21]王淑军,李恩泽,齐文豪等.磁絮凝技术在水处理中的应用研究进展[J].应用化工,2021,50(01):244-249.[22]曲雯琪.接枝磁性壳聚糖微球制备及其对日落黄染料的吸附性能[D].重庆大学,2019.[23]薛蓓,房伶晏,梁辰等.磁性木质素制备及其对染料的吸附性能[J].林业工程学报,2019,4(04):85-92.[24]宋昭仪,胥维昌,马文静等.偶氮染料废水处理技术及研究进展[J].染料与染色,2018,55(06):50-54.[25]边康玲.超声—紫外协同强化双氧水降解苯并三氮唑的研究[D].浙江工业大学,2014.[26]XianggangZhangetal.StudiedonsonocatalyticdegradationofRhodamineBinaqueoussolution[J].UltrasonicsSonochemistry,2019,58(C):104691.[27]MerouaniS,HandaouiO,BoutamineZ,etal.Experimentalandnumericalinvestigationoftheeffectofliquidtemperatureonthesonolyticdegradationofsomeorganicdyesinwater[J].UltrasonicsSonochemist-ry,2016,28:382-392.[28]LiJiTai,SongYaLi.DegradationofAR97aqueoussolutionbycombinationofultrasoundandFentonreagent[J].En