最新二恶英的形成机理和处理技术
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此法理论上是可行的, 但在实际上应用中或无法再生, 一或再生后的吸附能力只有80~85%，, 使用二三次后 即失去效用。
3. 焚烧处理法
1.传统焚烧 此法对于处理杀虫剂和其他剧毒物质已达到很高水平,
而被广泛使用。一般来说, 要把二噁英一及大多数含 氯有机物完全处理, 温度至少须达1000℃ , 停留时间 为2秒或1500℃ , 停留时间为1秒。通入的空气中至少 含有3%的氧, 处理效率可达99.8%。若焚烧温度为 800℃则分解率约为99.5%。 2.熔盐燃烧 熔盐是碳酸钠或碳酸钾中含有10%重量的硫酸钠。当熔 盐与含氯的碳氢废弃物如一杀虫剂, 氯仿及三氯乙烷 等在800-1000℃温度下作用时, 能将废弃物中的碳、 氢与氧原子转化成二氧化碳及水蒸气, 而含氯部份则 转化为氯化钠熔盐燃烧法的二噁英分解率在99%以上。
2.活性炭喷射吸附处理
二噁英类和汞等重金属气溶胶能被活性炭等多孔物质 吸附,
活性炭去除烟气中二噁英,其喷射量要考虑对烟气中其 他污染物,如颗粒物及重金属类(汞及其化合物、铅及 其化合物、镉及其化合物、其他重金属及其化合物) 的吸附。
目前,对于吸附了污染物的活性炭,较为经济的处理方 法是采用固化技术,包括水泥固化、沥青固化、塑料固 化、玻璃固化及石灰固化等
细菌筛选一般用无机盐琼脂培养基, 其中加入二噁英 作为惟一的碳源, 供微生物生长。选择合适的温度, 培 养24～72h, 直到长出菌落, 挑选生长良好的优势菌落, 观察记录菌落形态, 保存菌株并鉴定, 此菌株则为能够 降解二噁英的菌株。
微生物法——降解机理
不同的二噁英类的化合物, 有不同的降解微生物, 其降解的机理不同, 降解产生的中间产物不同, 终产物不同 。
1.氧化作用 2.脱氯作用 3.开环研究 4.酶降解
氧化作用
有报道P seud om onas sp. 能够以o-CDB 为 单一碳源和能源生长, o-CDB 首先通过双氧化 作用形成邻-二氯代二氢二酚化合物, 然后通过 单氧化作用形成3,4-二氯代儿茶酚, 后者可作 为苯环裂解酶的基质。
脱氯作用
PCB s 的毒性与所含氯的多少密切相关, 一般含氯越 多毒性越大
微生物降解PCB s Βιβλιοθήκη Baidu涉及脱氯和开环两个方面。不 同的微生物有不同的脱氯方式,既有邻位脱氯和对位脱 氯, 也有间位脱氯
有报道厌氧微生物的邻位脱氯过程, 采用Gc-M s 分析 与未消化的产甲烷池沉积物一起培养的2, 3, 5, 6-四氯 联苯(2, 3, 5, 6-CB) 的代谢产物有2, 5-CB (21% )、2, 6-CB (63% ) 和2, 3, 6-CB (16% )
4.光解作用
用紫外线直接照射二噁英分子和编提供氢原子 的其他污染物或植物, 会使氯原子从二噁英分 子结构中脱去, 先变成未为取代的二苯并一一 二噁英, 然后进一步变成无害物质。
紫外线虽能将二噁英上的毒素去除, 但不能破 坏整个二噁英结构, 伽玛射线则能破坏二吸英 分子结构
5.臭氧分解
将臭氧通入含有的水及四氯化碳中, 50小时后 分解率为97%。在此过程中, 二噁英与四氯化 碳是以烟雾状结合的,其目的在于有利于臭氧 之反应。
焚烧法——催化剂
20 世纪80 年代末, 德国Huls 催化剂公司 (KWH) 通过基础试验,对用于烟气脱硝的 ZeronoxTiO2 基催化剂进行了改进,并应用于 垃圾焚烧炉烟气的PCDD/ PCDF 脱除,以TiO2/ WO3/ V2O5 为基体的催化剂通过氧化反应去 除二噁英,其氧化温度可降至180 ℃,大大低于 正常情况下破坏二噁英所需的1 200 ℃高温。
另外PCBs微生物降解过程中加入PCBs单个同系或 FeSO4可以促进其脱氯。
开环研究
报道4-氯联苯可以在假单胞菌LB400 等细菌的 作用下, 首先降解为4-氯儿茶酚, 再经过不同途 径,经过间位或邻位开环, 降解为三氯乙酸、原 白头翁素、3-氯黏康酸内酯。
酶降解机理
一般认为微生物降解二噁英主要是由于微生物 产生的酶起作用。
6.氯碘化物处理
利用一系列由按盐及氯碘化物所导出的化合物 来去除含二噁英的污染油。
7.湿空气氧化
将水及含有污染物的有机物放入蒸气锅炉内, 在高温150-350℃及高压（40-100个大气压 下）, 可使污染物部份分解。
8.微波破坏
该法是籍微波激发中性气体分子产生电子而将 部份气体离子化, 当氧在微波场中变成氧原子 时, 能很快氧化有机物而使污染物分解。
目前, 已分离出并应用分子遗传学方法构建了 一些含有区域选择性加氧酶的菌株、能利用憎 水的二噁英类化合物作为碳源和能源, 将它们 从10 mg\L 降到ug\L 级的低水平, 氯联苯降解 为氯安息香酸, 3-氯安息香酸由安息香酸盐的 1,2-加双氧酶作用, 紧接着, 由一个脱氢酶作用 转化为3-氯儿茶酚, 在苯环裂解酶作用下间位 解环, 转化为一个酰基氯化物。
二恶英的形成机理和处理技术
提纲
二噁英简介 二噁英类物质的形成机理 二噁英类物质的处理技术
从头合成反应过程
生成模式——前体物合成
前体合成有机化学反应
二噁英物质的处理技术
目前二噁英的处理技术有微生物法、焚烧法、 化学法、光降解、超临界液体法、电反应器、 红外系统、活性炭、矿物表面吸附、离子弧装 置等
谢谢！
结束语
谢谢大家聆听！！！
26
研究表明, 从自然界中分离和选育降解二噁英 的菌种, 是治理二噁英污染的有效途径。
微生物法——降解菌的筛选
二噁英是高度抗微生物降解的物质, 自然界中仅有5% 的微生物菌株能分解TCDD, 必须使用合适的途径筛 选能够降解二噁英的微生物。
研究中,大多数从产生二噁英的化工厂车间附近或受污 染的土壤及水体底泥中分离、筛选降解菌。
3. 焚烧处理法
1.传统焚烧 此法对于处理杀虫剂和其他剧毒物质已达到很高水平,
而被广泛使用。一般来说, 要把二噁英一及大多数含 氯有机物完全处理, 温度至少须达1000℃ , 停留时间 为2秒或1500℃ , 停留时间为1秒。通入的空气中至少 含有3%的氧, 处理效率可达99.8%。若焚烧温度为 800℃则分解率约为99.5%。 2.熔盐燃烧 熔盐是碳酸钠或碳酸钾中含有10%重量的硫酸钠。当熔 盐与含氯的碳氢废弃物如一杀虫剂, 氯仿及三氯乙烷 等在800-1000℃温度下作用时, 能将废弃物中的碳、 氢与氧原子转化成二氧化碳及水蒸气, 而含氯部份则 转化为氯化钠熔盐燃烧法的二噁英分解率在99%以上。
2.活性炭喷射吸附处理
二噁英类和汞等重金属气溶胶能被活性炭等多孔物质 吸附,
活性炭去除烟气中二噁英,其喷射量要考虑对烟气中其 他污染物,如颗粒物及重金属类(汞及其化合物、铅及 其化合物、镉及其化合物、其他重金属及其化合物) 的吸附。
目前,对于吸附了污染物的活性炭,较为经济的处理方 法是采用固化技术,包括水泥固化、沥青固化、塑料固 化、玻璃固化及石灰固化等
细菌筛选一般用无机盐琼脂培养基, 其中加入二噁英 作为惟一的碳源, 供微生物生长。选择合适的温度, 培 养24～72h, 直到长出菌落, 挑选生长良好的优势菌落, 观察记录菌落形态, 保存菌株并鉴定, 此菌株则为能够 降解二噁英的菌株。
微生物法——降解机理
不同的二噁英类的化合物, 有不同的降解微生物, 其降解的机理不同, 降解产生的中间产物不同, 终产物不同 。
1.氧化作用 2.脱氯作用 3.开环研究 4.酶降解
氧化作用
有报道P seud om onas sp. 能够以o-CDB 为 单一碳源和能源生长, o-CDB 首先通过双氧化 作用形成邻-二氯代二氢二酚化合物, 然后通过 单氧化作用形成3,4-二氯代儿茶酚, 后者可作 为苯环裂解酶的基质。
脱氯作用
PCB s 的毒性与所含氯的多少密切相关, 一般含氯越 多毒性越大
微生物降解PCB s Βιβλιοθήκη Baidu涉及脱氯和开环两个方面。不 同的微生物有不同的脱氯方式,既有邻位脱氯和对位脱 氯, 也有间位脱氯
有报道厌氧微生物的邻位脱氯过程, 采用Gc-M s 分析 与未消化的产甲烷池沉积物一起培养的2, 3, 5, 6-四氯 联苯(2, 3, 5, 6-CB) 的代谢产物有2, 5-CB (21% )、2, 6-CB (63% ) 和2, 3, 6-CB (16% )
4.光解作用
用紫外线直接照射二噁英分子和编提供氢原子 的其他污染物或植物, 会使氯原子从二噁英分 子结构中脱去, 先变成未为取代的二苯并一一 二噁英, 然后进一步变成无害物质。
紫外线虽能将二噁英上的毒素去除, 但不能破 坏整个二噁英结构, 伽玛射线则能破坏二吸英 分子结构
5.臭氧分解
将臭氧通入含有的水及四氯化碳中, 50小时后 分解率为97%。在此过程中, 二噁英与四氯化 碳是以烟雾状结合的,其目的在于有利于臭氧 之反应。
焚烧法——催化剂
20 世纪80 年代末, 德国Huls 催化剂公司 (KWH) 通过基础试验,对用于烟气脱硝的 ZeronoxTiO2 基催化剂进行了改进,并应用于 垃圾焚烧炉烟气的PCDD/ PCDF 脱除,以TiO2/ WO3/ V2O5 为基体的催化剂通过氧化反应去 除二噁英,其氧化温度可降至180 ℃,大大低于 正常情况下破坏二噁英所需的1 200 ℃高温。
另外PCBs微生物降解过程中加入PCBs单个同系或 FeSO4可以促进其脱氯。
开环研究
报道4-氯联苯可以在假单胞菌LB400 等细菌的 作用下, 首先降解为4-氯儿茶酚, 再经过不同途 径,经过间位或邻位开环, 降解为三氯乙酸、原 白头翁素、3-氯黏康酸内酯。
酶降解机理
一般认为微生物降解二噁英主要是由于微生物 产生的酶起作用。
6.氯碘化物处理
利用一系列由按盐及氯碘化物所导出的化合物 来去除含二噁英的污染油。
7.湿空气氧化
将水及含有污染物的有机物放入蒸气锅炉内, 在高温150-350℃及高压（40-100个大气压 下）, 可使污染物部份分解。
8.微波破坏
该法是籍微波激发中性气体分子产生电子而将 部份气体离子化, 当氧在微波场中变成氧原子 时, 能很快氧化有机物而使污染物分解。
目前, 已分离出并应用分子遗传学方法构建了 一些含有区域选择性加氧酶的菌株、能利用憎 水的二噁英类化合物作为碳源和能源, 将它们 从10 mg\L 降到ug\L 级的低水平, 氯联苯降解 为氯安息香酸, 3-氯安息香酸由安息香酸盐的 1,2-加双氧酶作用, 紧接着, 由一个脱氢酶作用 转化为3-氯儿茶酚, 在苯环裂解酶作用下间位 解环, 转化为一个酰基氯化物。
二恶英的形成机理和处理技术
提纲
二噁英简介 二噁英类物质的形成机理 二噁英类物质的处理技术
从头合成反应过程
生成模式——前体物合成
前体合成有机化学反应
二噁英物质的处理技术
目前二噁英的处理技术有微生物法、焚烧法、 化学法、光降解、超临界液体法、电反应器、 红外系统、活性炭、矿物表面吸附、离子弧装 置等
谢谢！
结束语
谢谢大家聆听！！！
26
研究表明, 从自然界中分离和选育降解二噁英 的菌种, 是治理二噁英污染的有效途径。
微生物法——降解菌的筛选
二噁英是高度抗微生物降解的物质, 自然界中仅有5% 的微生物菌株能分解TCDD, 必须使用合适的途径筛 选能够降解二噁英的微生物。
研究中,大多数从产生二噁英的化工厂车间附近或受污 染的土壤及水体底泥中分离、筛选降解菌。