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水厂与污水厂对水体中微塑料的去除处理技术研究进展_于颖.pdf

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1、净水技术,():于颖,赵奕锦,董志强,等 水厂与污水厂对水体中微塑料的去除处理技术研究进展 净水技术,():,():水厂与污水厂对水体中微塑料的去除处理技术研究进展于 颖,赵奕锦,董志强,孙东晓,邱宇平,(同济大学环境科学与工程学院,上海;中铁上海工程局集团市政环保工程有限公司,上海)摘 要 微塑料在环境水体中普遍存在。作为环境水体与人类社会之间的重要媒介,水厂和污水厂在含微塑料水体的处理中扮演了重要角色。文章综述了水厂和污水厂水体中微塑料的赋存情况,系统地介绍了混凝气浮、砂滤和膜分离等传统工艺对微塑料的去除效果,归纳总结了微塑料的若干新型处理技术,包括通过电化学技术和表面改性技术改进混凝气浮

2、效果、改变过滤介质以提高砂滤的去除效率、使用重力驱动代替压力驱动降低膜分离能耗,选择低成本膜基底降低膜分离成本,改变膜材料降低膜污损等。此外,寻找新型高效的吸附材料也是发展方向之一。研究结果可为水厂和污水厂水体中微塑料的高效去除提供参考。关键词 微塑料 去除技术 水厂 污水厂 水处理中图分类号:文献标识码:文章编号:():,(,;,)(),()()()收稿日期 基金项目 国家自然科学基金项目();上海市青年科技启明星项目()作者简介 于颖(),女,硕士,研究方向为环境微塑料,:。通信作者 邱宇平,男,教 授,研 究 方 向 为 环 境 化 学,:。颗粒尺寸小于 的微塑料(,)被视为环境新污染物

3、,主要来源于塑料用品的风化磨损及个人护理品中塑料颗粒的释放等途径。污染范围广泛,遍布世界各个角落,人迹罕至的两极环境都有分布。水环境是 的主要赋存区域,在不同的河流水质调查中,呈现出不同含量:中国西北部的渭河水中检出的 含量为 个、南部的珠江流域沿岸城市部分和河口检测到的含量分别为 个 和 个,印度尼西亚 河 中 含 量 为.个 ,澳大利亚 河流域 平均含量为()个。在新冠疫情影响下,口罩等防疫用品的普遍使用可能导致更多 进入环境水体,加剧 污染防控的严峻形势。部分地区高浓度的水体 分布,给市政给水和污水处理带来了不小压力。目前,不论是水厂还是污水处理厂,均缺乏有效去除 的环节,这使得在处理后

4、仍有部分 保留在水体中,带来水质安全和健康风险隐患。本文综述了水厂和污水处理厂中 的赋存情况,系统地介绍了现有工艺对 的去除作用,并进一步探索了 的新型处理技术。水厂水体中 的赋存水厂的原水主要取自淡水水体,包括江河湖泊和水库等地表水以及地下水。污染在淡水生态系统中普遍存在。因此,水厂水体中的 污染状况不容乐观。表 列出了部分地区水厂中 的赋存情况。不难看出,水厂原水中普遍存在 污染情况,且呈现出明显的地区差异,种类主要包括聚乙烯()、聚丙烯()、聚对苯二甲酸乙二醇酯()、聚氯乙烯()、聚苯乙烯()和聚醚砜树脂(),形状以纤维和碎片为主。深度处理工艺中,不同过滤类型对 的去除效果有较大差异,砂

5、滤是最常见的过滤类型,对 的去除率在.。有些水厂在砂滤之后增加了活性炭 过 滤 工 艺,可 使 去 除 率 提 高 到.,而印度尼西亚某水厂采用的砂和无烟煤双介质过滤工艺对 的去除率为.。表 部分地区水厂水体中 赋存 水厂地址水源 形状主要 类型最小筛网孔径 过滤类型入水含量(个 )出水含量(个 )去除率捷克(座)山谷水库蓄水池河流碎片、纤维和球体、和.砂滤砂滤活性炭过滤砂滤活性炭过滤 .印度 纤维、薄膜和碎片、和.砂滤.湖南长沙湘江碎片、纤维和球体、和.砂滤活性炭过滤 .印度尼西亚(座)纤维和碎片 和.砂 无烟煤双介质过滤.西班牙 纤维和碎片、和 砂滤活性炭过滤.长三角某地长江纤维、球体和碎

6、片、和.砂滤活性炭过滤 .柴然等在青岛市不同水源的自来水中取样发现 的检出率高达.,粒径主要集中在 内,这一结果与 等的研究结果相近:我国各城市 个地表水源的自来水样本中,有 个样本检测到了,数量在()个,且粒径小于 的 占绝对优势。此外,环境中纳米 亚微米级塑料的丰度要显著高于大粒径的塑料丰度,等发现自来水原水中尺寸小于 的 含量非常高,为 个,这些小粒径 的去除对现有技术提出了挑战。污水处理厂水体中 的赋存作为 重要的“汇”,污水处理厂每天需要处理大量含 的生活污水。但由于缺少针对性的处理工艺,粒径小于 的 和纳米塑料很难被去除,可能重新进入天然水生环境,等统计了新西兰 座污水处理厂的出水

7、,发现其中 含量可达到.个,据此推测,于 颖,赵奕锦,董志强,等水厂与污水厂对水体中微塑料的去除处理技术研究进展,每年通过污水处理厂出水进入水体的 更是难以计数。污水处理厂中 的赋存情况具有明显的时空分布差异性。等研究了位于立陶宛的某座污水处理厂进水 含量,发现了明显的季节差异:春季进水的 含量最高,冬季最低,夏季和秋季相近,同时发现降水量对 含量有显著性影响。表 列出了部分污水处理厂废水中 的赋存情况。由于采样的筛网和滤膜孔径不同,所统计的进水浓度也不尽相同,含量为.个。进水水体中 的类型多样,常见的有、和,此外还有、聚甲基丙烯酸甲酯()、聚丙烯腈()等。纤维是污水中最主要的 形状,在进水和

8、出水中都占有相对较高的比例。污水处理厂去除 以二级和三级工艺为主,去除效率为.。表 部分地区污水处理厂废水中 赋存 污水处理厂地址污水类型主要类型筛网滤膜最小孔径 主要形状进出水含量(个 )主要处理工艺去除效率西班牙 生活污水、工业废水、.纤维和薄膜进水.三级,平行的 和砂滤.、.江苏无锡生活 污水工业废水、碎片和纤维进水.三级,.韩国(座)生活 污水工业废水.进水碎片,出水微珠进水平均.三级,分别为臭氧氧化、砂滤和膜分离.、.、.桂林市(座)生活污水、进水纤维、碎片和薄膜;出水纤维进 水.二级,和.越南 市(座)生活污水、工业废水、.纤维和碎片进水 二级,分别为活性污泥法、.、.、.加拿大

9、市、纤维出水.二级紫外消毒美国(座)市政污水纤维和碎片出水.二级和三级处理澳大利亚(座)生活 污水工业废水、纤维和碎片进水平均.二级,活性污泥法.注:表示原文献中未标注。现有处理技术水厂和污水处理厂现有的水处理工艺主要针对悬浮固体和胶体物质的处理而设置,包括混凝、过滤和膜分离技术等,但上述处理技术对 尤其是纳米塑料的整体处理效果不佳。.混凝混凝技术是指向原水中投加化学药剂,使水中的悬浮颗粒和胶体物质聚集为具有明显沉降性能的絮凝体,便于后续沉淀去除的方法。混凝是水厂和污水厂常用的净水工艺,包括凝聚和絮凝两个过程。凝聚是指胶体颗粒脱稳并发生初步聚集的过程,絮凝是指添加絮凝剂使初步聚集的颗粒混凝聚成

10、较大的絮体,加速分离的过程。影响混凝过程中 去除效率的因素包括絮凝剂的类型和投加量、的粒径、和温度等。以 的去除为例,铝盐是比铁盐更好的絮凝剂,在达到最佳絮凝剂投加量前,随着投加量的增加,的去除效率也逐渐提高,且 粒径越小,去除效率越高,但最高的去除效率仅为.;当以硫酸铁作混凝剂时,的去除率会随着 的升高而显著降低。除上述条件外,温度也会通过影响混凝剂的水解速度和 颗粒的布朗运动来影响 的去除。在硫酸铝投加量一定的情况下,聚甲基丙烯酸甲酯()的最佳絮凝温度为 :当絮凝温度低于 时,硫酸铝水解速度降低,颗粒布朗运动较弱,二者的接触效率降低使得去除效率下降;当絮凝温度高于 时,颗粒布朗运动加快,不

11、易发生凝聚而导致去除效果较差。值得注意的是,可能会反过来影响其他胶体的混凝去除效果。研究表明,混凝剂的投加量净 水 技 术 ,较低()时,会抑制水体浑浊度的降低,这是因为 会降低水中絮体表面的 电位,使絮体提前处于相对稳定的状态,粒径不再升高,混凝效率相应下降;而混凝剂投加量升高到 时,会增加水中颗粒物的浓度,导致絮体间碰撞概率上升,同时脱稳后的 絮体骨架会吸附带负电的小颗粒,使得混凝效率上升。污水厂和水厂现有的混凝沉淀过程并不能完全去除小尺度的 和纳米塑料,实验室混凝条件下,大于 的 去除率在 以上,小于 的 去除率仅为,且优化混凝条件后小于 的 仍难被去除。水厂实际处理中,的去除率更低。等

12、通过模拟密歇根州一座典型水厂的混凝条件,研究了该厂混凝过程对.的 去除效率,发现未添加助凝剂时去除率低于.,即使添加了助凝剂,也只对尺寸为 的颗粒有最高的去除率(.)。以上研究表明,混凝对 尤其是小粒径 的去除效果有待提升。.砂滤砂滤是指通过石英砂等颗粒介质层分离水中悬浮颗粒和胶体的方法,通常用在混凝沉淀之后,以便进一步去除悬浮物,属于深度处理工艺。与混凝沉淀相比,砂滤对 表现出了更好的去除效果,但其去除效率与 尺寸密切相关,砂滤系统对大于 的 的去除率可达到 及以上,对小于 的 的去除效率有限,这也导致部分 会从砂滤系统中逃逸出来,。研究表明单独的砂滤过程对 的 去除效果较差,去除率仅为.,

13、而在砂滤后增加活性炭过滤工艺可使 去除率提高到.,这也意味着要去除小粒径的,单靠砂滤难以达到很好的效果,必须与其他技术联用。在石英砂中的迁移受制于砂粒表面电荷和水质条件(离子强度、和溶解性有机质等),例如未经修饰的 表面带负电荷,会与带负电的石英砂产生静电排斥,导致迁移率上升;而经 氢氧化物涂层的石英砂表面电负性降低,静电斥力下降,更容易被固定在砂子表面,使得迁移率下降。就水质条件而言,随着离子强度的增加,的迁移能力降低,这是因为溶液中大量的阳离子和阴离子压缩了 和石英砂表面的静电双层,二者表面的 电位降低,静电斥力减小,能垒高度降低,更容易突破势垒滞留在砂粒表面;而随着 的增加或当溶液中存在

14、溶解性有机质如富里酸时,和砂粒表面负电荷会增加,静电斥力上升,能垒高度增加,不易突破势垒因而难以滞留在砂粒表面。这些吸附机理的研究对于改进砂滤工艺并提高其对 的去除能力具有重要意义。.膜分离技术膜分离技术是指通过半透膜分离水中悬浮颗粒和胶体物质的方法,属于水厂的深度处理工艺,该技术能耗低,工艺简单,对 有很好的去除效果。影响膜分离技术对 去除效果的主要因素包括膜的特性(材料、厚度、孔径和表面特性)以及塑料的粒径和形状等,。颗粒粒径越大,去除效率越高,这是因为较大的颗粒可以沉积在膜表面导致孔隙被堵塞,提高对 的去除效率。而相比于颗粒状和膜状,纤维状 由于横截面积小,容易穿透膜。常用的膜分离技术有

15、微滤()、超滤()和膜生物反应器()。和 被广泛应用于去除胶体物质、大分子有机物和藻类等,膜孔径一般在.左右,可有效去除水中的。等研究发现,和 对尺寸在 以上的 去除效率分别为 和。等研究了泰国一座污水处理厂各工艺对(粒径在.)的去除效果,结果发现传统去除工艺的总体去除效率为.,增加 装置后去除效率可达到.,但即使 膜孔径很小,出水中仍存在有.的。是将膜技术与生物处理技术相结合的新型污水处理工艺,一般用于去除水中有机物和氨氮等,但它也被证实对 具有较好的去除效果。在实验室条件下,对大于.的 去除率可达到 以上,但在实际水厂中,对 的去除率为.,与 技术联用对尺寸在.以上的 的去除效率可达到 以

16、上。膜污染是膜分离技术面临的主要问题,研究表明,的存在会使膜污染的速率加快。污染的主要原因是 堵塞了膜孔隙或产生了 饼层(图),小于 的 的存在会导致 和 膜的膜通量下降,影响膜的工作效率,于 颖,赵奕锦,董志强,等水厂与污水厂对水体中微塑料的去除处理技术研究进展,反冲洗是膜恢复过滤能力的关键步骤,化学清洗是常用的反冲洗方法,但长期的化学清洗会影响 膜的性能,且膜老化后会产生,影响出水水质。图 造成的膜污染 .其他技术除上述主要处理技术工艺外,气浮法、活性污泥法和紫外消毒对 也有一定的去除效果。气浮法是利用高度分散的微小气泡作为载体去黏附水中的悬浮颗粒,使其随气泡浮升到水面而加以去除的方法。的

17、高疏水性使之可以通过简单的气浮法得到去除。在实际水厂中,气浮与混凝技术联用一般可以达到很好的去除效果,例如在有溶解气浮工艺()的芬兰某污水处理厂中,添加絮凝剂后,对 的 的去除率可达.。气浮法的去除效率受到 形状和密度的影响。一般来说,气浮法对片状 的去除效率要高于纤维状,对低密度 的去除效果更好。考虑到实际处理中 密度各异,选用高密度的浮选液对 进行去除或许是一个可行的办法。活性污泥法是污水处理厂中以微生物絮凝体净化污水的处理工艺,主要被用于去除水中的溶解性有机物,对 甚至纳米塑料也有一定的去除能力。等合成了 的 颗粒和长度为 、直径为 的塑料纤维,用于研究活性污泥工艺对 和纳米塑料的去除效

18、率,结果发现活性污泥可以去除.的 颗粒和.的塑料纤维。但研究表明,对污泥中微生物活性有不利影响,其具体影响机理还需要深入研究。紫外消毒属于污水处理厂和水厂的深度处理工艺,一般被用于去除水中的致病菌。研究发现,紫外消毒对 也有一定的去除作用,在意大利北部一座污水处理厂中,紫外消毒使 的去除率比三级处理后提高了.。但也有研究指出,紫外消毒会使水中 浓度略有上升,这主要是因为紫外照射可破碎,使小粒径 丰度增加。去除技术的探索.基于传统水处理技术的探索.改良混凝气浮技术电絮凝技术常被用于改进混凝工艺,该技术是在外加电压条件下,以、等阳极材料电解产生的、等阳离子与阴极电解产生的 结合生成的铁铝氢氧化物等

19、作混凝剂去除水体污染物的方法,可以有效去除水体中多种粒径的。等优化了电絮凝参数后,发现对(颗粒,.)和(纤维,)的去除率可分别达到.和.。等采用优化后的方案实现了对 的 微珠.的去除。电絮凝技术污泥量少、操作简单且对水体 的要求较低,具有很好的应用前景。阳极材料、初始溶液、电解液浓度、外加电压密度、种类、密度等均会对去除效果产生影响,。等分别研究了 和 作阳极材料时对、醋酯纤维()和 这 种 的去除效率,发现 作阳极时的去除效果(平均去除率为 左右)明显好于(平均去除率为左右),且初始溶液 呈中性时 更容易被去除,几种 的去除效率随 的密度、电解液浓度和外加电压密度的增加而增加。等通过研究电絮

20、凝对()、()的去除效果也发现了类似的规律,此外,该研究还指出 比 更容易被电絮凝方法去除。传统的 工艺产生的微泡表面一般带负电,常与带负电的 发生静电排斥作用而难以黏附,影响去除效率,需要与混凝工艺联用才能达到较好的去除效果。表面正电荷改性微泡技术被用于改进,等使用阳离子表面改性剂聚二甲基二烯丙基氯化铵改性微泡后,对、和尼龙()的去除率比常规的 提高了.。相较于 简单的亲疏水作用原理,表面改性微泡技术可通过改变微泡的表面电荷增强对 的静电吸引,以及在微泡表面形成较长分子链这两种机制实现对 的去除,去除效率更高。净 水 技 术 ,除了以上几种单独对混凝和气浮实现改进的技术外,等利用混凝胶体气凝

21、胶技术实现了一步混凝气浮操作,采用无机高分子混凝剂聚合氯化铝包覆(,一种特殊的微气泡,外围是多层肥皂壳结构)制备了表面功能化微泡,在腐植酸存在的条件下实现了对尺寸为 的 的去除。该技术可以在保证去除效率的前提下减少混凝剂的用量,具有良好的环境意义。.改良砂滤砂滤工艺的改良主要通过改变过滤介质实现。生物炭凭借大比表面积、价廉易得、来源广泛等优势,成为学者首选的过滤介质。已有多项研究证实,在石英砂柱中填充入一定高度的生物炭可以提高砂滤系统对 的去除效率。等发现填充有一定高度生物炭的多孔介质对 的 塑料微球的去除效率可达到以上,远高于纯石英砂过滤器的去除效率(),这是因为相较于砂滤单一的“卡滞”机制

22、图(),生物炭还可以通过另外两种机制 “困滞”图()和“纠缠”图()颗粒,达到更好的去除效果。图 含生物炭的多孔介质固定 的 种机制 生物炭的种类和添加量会影响 的去除效率,等研究了添加 种生物炭薄层的石英砂柱对 的去除效率,发现不同生物质的生物炭对 保留效果有差异,且高温制备的生物炭比低温制备的生物炭具有更好的保留性能。这主要是因为生物炭表面形貌和比表面积的差异,高温烧结的生物炭具有更复杂的表面形貌和更大的比表面积。当生物炭的填充高度增加一倍时,对应柱体系的保留率也有提升。在实际应用时,还需考虑流速和真实水质的影响。上述研究发现,填充了 合成的木屑生物炭薄层的砂柱在低流速()和高流速()情况

23、下几乎可以做到对 的完全保留,该研究同时证明这种过滤系统在反冲洗、间隔运行和长时间运行时仍可保持较好的 去除效果,具有很好的应用前景。.改良膜分离技术传统的 膜对.的截留效率不高,而 膜虽然有更好的去除能力但常容易被污染,导致使用成本增加。和 的主要驱动力是压力差,常需要一定的能耗支持。因此,目前改良膜分离技术的主要趋势是改变膜材料以提高去除效率、减少膜污染、降低生产成本和能耗。在保证水通量的前提下制备复合膜对低于.的 进行去除是一种可行的办法。复合膜相较于传统膜具有更致密的孔隙结构且物理化学性质更为稳定,可以更有效地截留纳米塑料。等用 纳米颗粒嵌入二维碳化钛()纳米片,以聚合物膜作载体制成复

24、合膜,复合膜平均孔径为 ,对物质的量浓度为.、尺寸为 的 颗粒的去除率可达到,对 的 颗粒的去除效率可达到.,去除效果极佳。传统 膜的去除机理主要是疏水作用和尺寸排斥效应,当纳米塑料的粒径 大于膜孔径 时,会被截留,但如果,塑料很容易从孔隙中逃逸出来。为了提高去除效率,引入新的去除机制势在必行,静电作用是常用的去除机制之一。等在 无纺布上利用静电纺丝技术制成了孔隙率为.、孔径为(.)的纳米纤 维 膜,去 除 了.的 颗 粒()。分析机理发现,静电纺丝技术使膜表面的电位发生了变化,值为.时,纳米纤维膜的 电位由原 基底的.增加到了.,因此,当 时,会由于静电作用被截留下来。类似地,等制备了可调节

25、表面电荷的电纺膜,以 纳米纤维膜作基底,对不同等电点的聚乙烯亚胺()膜、聚丙烯酸()膜和 膜依次进行组装,制得的表面带正电的膜(膜)几乎可以完全保留.的 颗粒(.),对 的截留率为.。上述两种膜的去除效果都比传统 膜要好且能耗低于传统 膜,特别是纳米纤维膜,操作压力仅为 膜于 颖,赵奕锦,董志强,等水厂与污水厂对水体中微塑料的去除处理技术研究进展,的。此外 膜还具有高通量和低污损的特点,各方面性能优于传统的 膜。更换载体膜材料以降低生产成本是探索的另一个方向。等利用成本低廉的几内亚稻谷壳灰()制成的硅基陶瓷中空纤维微孔膜作为支撑,制备了新型陶瓷薄膜复合中空纤维高频膜(),这种膜对 的、聚乙烯吡

26、咯烷酮()和 的去除率均在以上,且膜表面污染物沉积较少。相较于传统的聚合物膜,膜在保证较高去除效率的同时降低了成本,且具有环境友好性,值得深入研究。.吸附法吸附法由于成本低、操作简便等优点被广泛用于 的去除。吸附剂的选择是决定吸附效果的关键,寻求成本低廉、高效和可循环利用的吸附材料一直是研究的热点。.吸附材料的探索活性炭因其成本低、比表面积大、化学性质稳定等优势,成为水处理中常用的吸附材料。等用粒状椰壳活性炭()作吸附剂,研究了 对 的去除效果,在 值为.的超纯水中吸附 ,对 的最大吸附量为(.),且吸附量随 初始浓度的增加而增加,而在实际湖水中,最大吸附量为(.)。这是因为 的吸附机制主要是

27、表面带正电的含脒基官能团 颗粒与表面带负电的 之间的静电吸引作用,湖水中存在的天然有机质可改变 表面电位,使吸附量发生变化。这也表明,研究去除效率时需考虑实际环境水体中共存离子的影响。等用玉米芯制备中多孔生物炭去除,最大吸附量可达.,次循环后吸附量达 ,结果重复性好,成本低廉。如何结合实际环境条件更好地发挥活性炭的吸附优势,提升对 的去除效果,仍需进一步研究。一些具有生物相容性的吸附材料正陆续被研发,其主要吸附机制包括静电相互作用、氢键相互作用和 相互作用。等以氧化石墨烯、氧掺杂氮化碳和壳聚糖修饰甲壳素基海绵,制得的海绵具有良好的机械性能和弹性,在 值为 时对 、羧基改性 和胺基改性 的去除效

28、率高达.,用乙醇冲洗并冻干回收后,海绵的吸附效率并没有明显差异,可重复利用。值得注意的是,甲壳素基海绵具有生物相容性和可生物降解性,是绿色环保的吸附材料。类似地,等受珊瑚黏附 的启发,制备了多巴胺增强磁性壳聚糖()气凝胶,对河水中、和 的去除率分别达到.、.和.,即使经过 次循环,气凝胶仍然表现出较高的去除效率(.)。在后续研究中,寻找绿色环保的高效吸附材料是未来重要的研究方向之一。.磁分离吸附技术磁分离技术是一种特殊的吸附分离技术,是指利用具有较大表面积和更多吸附位点的磁性纳米粒子作吸附剂吸附水中的,在外加磁场作用下对 进行去除并回收磁性材料的技术。该技术由于其较高的去除效率和易回收的优势被

29、广泛研究。等制备的磁性碳纳米管()对 、的去除率可达到,最大吸附量分别可达到 、。被应用于实际废水时对 的去除率可达到,次使用后去除效率维持在 以上,是非常有潜力的吸附材料。等在生物炭基础上制备了磁性生物炭()、镁改性磁性生物炭()和锌改性磁性生物炭()作吸附剂,对(,)的 去 除 率 可 分 别 达 到.、.和.,远高于未经修饰的生物炭(.),即使经过 次吸附 热解循环,、和 的 去除效率仍然较高,分别为.、.和.。等制备磁性海泡石对 的 进行去除,去除效率可达.,在适当磁场下对磁性海泡石进行回收,循 环 次 后 对 的 去 除 率 仍 超 过。等以润滑油和磁铁矿制备了铁磁流体,与 的 充分

30、混合后用钕磁体进行去除,去除率可达到,但应用于实际洗衣废水时,去除率为。不难看出,磁性吸附材料具有非常好的 去除效果,且容易回收,可重复利用,但在实际应用时可能会受到水环境条件的影响,因此,需要因地制宜地探索更高效的磁性吸附材料。磁性吸附材料对不同种类 的作用机制是有差别的,例如,对 的吸附主要依靠 的强疏水性,对 的吸附主要依靠疏水相互作用和 电子共轭体系,而对 的吸附则是 电子相互作用、络合作用、静电相互作用和氢键相互作净 水 技 术 ,用共同导致。再如,铁离子改性粉煤灰对 的吸附机制包括材料复杂的孔隙结构、静电吸引、络合和 相互作用。因此,针对不同的 特性,选择合适的磁性材料或许可以实现

31、去除效果的最优化。此外,不同的去除技术联用后也可以提高 的去除效率。将降解技术与磁分离技术相结合,在纳米颗粒上固定 酶对 进行降解,降解效率比普通的 酶提高了近,且合成后的酶在 个循环后可以保持其初始酶活性的 左右。联用技术兼具了生物降解环境友好性和磁分离可回收性的优势,有效弥补了生物降解效率低的劣势,具有非常好的研究前景。总结与展望传统的混凝气浮、砂滤等工艺虽然可去除水厂和污水处理厂中部分,但对小粒径 的去除效果较差。和 等膜分离技术虽对小粒径 较好的去除作用但存在能耗高、膜易被污染和成本高等弊端,因此,寻找合适的 处理技术非常有必要。目前的研究主要基于传统处理工艺的技术提升,例如通过电化学

32、技术和表面改性技术改进混凝气浮,通过改变过滤介质提高砂滤的去除效率,使用重力驱动代替压力驱动降低膜分离能耗,选择低成本膜基底降低膜分离成本,改变膜材料降低膜污染等,或寻找绿色环保的高效吸附材料,以期获得较高的吸附效果。此外,实际水厂各项去除技术的探索针对的大多是微米和毫米级,对于小粒径的纳米塑料的去除技术研究较少。水体中小于.的 很难被定量识别,因此,缺失这部分 在水厂中的实际赋存和处理情况。未来应发展纳米塑料定性定量分析技术,寻求有效的纳米塑料去除方法,而引入新的去除机制、主动寻求可靠的联用去除技术以实现优势互补是值得考虑的发展方向。参考文献 ,:?,():,:,:,(:,),:,:,:,:

33、,:,:,:,:,:,:,():,:,于 颖,赵奕锦,董志强,等水厂与污水厂对水体中微塑料的去除处理技术研究进展,:,:,:,:,():,:,:,:(,),():,(),:柴然,张秀芹,徐春生,等 青岛市生活饮用水中微塑料分布特征 山东大学学报(医学版),():,(),():,:,:,():,:,:,():,:,:,:,:,:,:,:,():,:,:,:,:,:,:净 水 技 术 ,:,():,:,:蒋展鹏,杨宏伟 环境工程学 版 北京:高等教育出版社,:,:谢锟,虢清伟,张伟,等 聚合硫酸铁去除水体微塑料颗粒的研究 广东化工,():,():刘静,张艳萍,周东星,等 絮凝法去除生活废水中微塑料

34、研究 应用化工,():,():桑稳姣,张文斌,卢伟,等 聚苯乙烯微塑料对自来水厂混凝絮体的影响 中国给水排水,():,():,(),:,:,:,:,():,:,:,:,:,:,():,:符立松,侯磊,王艳霞,等 基于 分析的污水处理工艺对微塑料去除效果影响 环境科学,:,:,:,:,():,于 颖,赵奕锦,董志强,等水厂与污水厂对水体中微塑料的去除处理技术研究进展,():,:,():,:,:李艳丽,姚杰,陈广,等 微塑料累积对膜生物反应器运行特性的影响研究 水处理技术,():,():,:,():,:,:张耀丹,李欣桐,李永,等 淡水环境沉积物中微塑料的密度分离方法研究 中国环境监测,():,(

35、):,:林婧,李振国,余光辉,等 密度分离法提取土壤中微塑料的优化 中国环境科学,():,():,:张泽伟 微塑料对活性污泥活性的胁迫作用研究 阜新:辽宁工程技术大学,:,():,:,():,():,():,:,:,:,净 水 技 术 ,:,:,:,:,:,:,:,:,:,:,:,:,:,():,:,:,():(上接第 页)郑垒,郑旭文,汪晓军,等 一体式臭氧催化氧化曝气生物滤池深度处理印染废水 中国给水排水,():,():汪星志 臭氧非均相催化氧化工艺深度处理印染废水研究 广州:华南理工大学,:,杜希,陈浩,谢伟东,等 印染废水出水 提标的工程实例 工业水处理,():,():于 颖,赵奕锦,董志强,等水厂与污水厂对水体中微塑料的去除处理技术研究进展,

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