【集萃網(wǎng)觀察】[摘要]本文主要是從酶在污水處理的應用，著重介紹了Fenton試劑、負載型催化劑和生物酶，還在負載型催化劑中闡述了一下濕式氧化法和曝光法這兩類在污水處理中經(jīng)常使用的方法，生物酶主要是以過氧化氫酶為例。
前言 水是生命之源，水與人類的生活關(guān)系息息相關(guān)。人類活動導致水資源破壞，因此水污染問題是人類最為關(guān)心的環(huán)境問題。本文主要是綜述各種新型以及經(jīng)典的處理水污染的催化劑，分別從Fenton試劑、負載型催化劑和生物酶依次分開闡述。 1 Fenton試劑在處理難降解有機廢水中的應用 Fenton的催化機理：對于Fenton試劑催化機理，目前公認的是Fenton試劑能通過催化分解羥基自由基進攻有機物分子，并使其氧化為二氧化碳，水等無機物質(zhì)。Fenton具有很高的氧化能力，故使很多難生物降解及一般化學氧化法難以氧化的有機物有效分解。 處理染料廢水 染料廢水成分復雜、色度深、大多數(shù)污染物有毒而且難降解，采用傳統(tǒng)，生化處理很難使其成分達標排放，其中脫色處理是難題之一。汪興壽等研究了光一Fenton試劑對不同型染料廢水的脫色效果，結(jié)果表明該法對脫色對象具有選擇性，對單偶氮染料效果頗佳，Kuo用Fenton法對分散染料，活性染料，酸性和堿性染料等有代表性的染料廢水進行脫色處理，均取得較好的效果。 處理含酚廢水 含酚廢水是一種來源廣、水質(zhì)危害嚴重的工業(yè)廢水，焦化廠、煤氣廠，及用酚作原料與合成酚的各種企業(yè)都可產(chǎn)生含酚廢水。高濃度的酚能引起急性中毒，甚至死亡：低濃度的酚能引起累積性慢性中毒：長期飲用被酚污染的水，會引起頭暈、貧血及神經(jīng)系統(tǒng)病癥。程麗華等采用Fenton試劑對7種酚類物質(zhì)處理，結(jié)果表明Fentoni~j去除酚類物質(zhì)的反應非�？欤ハ趸雍袜徬趸铀钑r間較長之外，其他幾種酚類物質(zhì)均可以在20min之內(nèi)達到95%以上的去除率。 處理垃圾填埋滲濾液 利用Fenton試劑對垃圾填埋滲濾液的處理是近年來的研究熱點之～，但是由于滲濾液的成分十分復雜，而且水量變化很大，一般的生化法的厭氧或好氧處理工藝難以奏效，因此人們開始研究其他可以替代的處理方法。Fenton試劑法作為其中的一種技術(shù)能夠?qū)⒂卸居泻Φ挠袡C污染物轉(zhuǎn)變成無害的無機物，如氧化成二氧化碳和水。張暉等采用Fenton試劑對早晚期兩種不同的垃圾滲濾液進行了處理，結(jié)果表明Fenton試劑的處理兩種滲濾液的COD均有較高的去除率。 2半導體光值化 光催化分解水 在光催化反應中研究得最多的是光催化分解水.Ti02和SrTi03在水溶液中化學穩(wěn)定性好，但它們的帶隙太寬，太陽能利用效率低與太陽光譜相匹配的半導體如CdS、CdSe在水溶液中發(fā)生光腐蝕，雖然研究過在半導體表面擔載金屬和金屬氧化物，或在半導體表面修飾一層光敏劑或在溶液中加入光敏劑或犧牲劑，但全分解水的效率仍是很低的. 效率低的另一原因是氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物之間發(fā)生逆反應堂免一成提出一種層狀結(jié)構(gòu)擔鎳的妮酸鹽Ni/Rb4Nb607的新型催化劑，在紫外光照下分解水的（330nm）量子效率達但這種催化劑只能吸收紫外光，還需要進一步改進，研究適合于太陽能分解水的新光催化劑. 光催化氧化光催化氧化無機物和分解氧化有機物 由于光照半導體產(chǎn)生的空穴和電子具有很強的氧化和還原能力，能氧化有毒的無機物和降解大多數(shù)有機物，將它們最后分解、氧化成為C02、H20和簡單的無機物，因此，利用太陽能光催化分解無機和有機物的方法受到重視。 光催化劑大多是用Ti02，因為它在水中穩(wěn)定，它的價帶的電位很正，光生空穴幾乎可以氧化所有的有機基團，最后將它們完全分解，成為無害的物質(zhì).由于光催化分解水中有毒污染物的方法簡便，又能避免通�；瘜W方法處理水帶來的二次污染問題，因此研究用太陽能作能源，光催化分解有害的廢棄物質(zhì)、處理水中污染物，凈化水質(zhì)的應用試驗正在開展.據(jù)報望美國能源部所屬桑迪亞國家實驗室試驗成功以太陽能動力的凈化污染水的解毒處理系統(tǒng)，美國伯爾得公司太陽能研究所采用集束太陽能破壞水中有機污染物，效果較好.考慮到光激發(fā)半導體有較強的氧化能力，松永足提出用Ti02分散體系的殺菌方案，殺死酵母菌和大腸桿菌，川合用半導體粒子制各超純水呻，這都是一些新的研究方向。 3生物酶 酶在污水處理中的范圍很廣泛，下面主要介紹過氧化酶在污水處理中的應用。 過氧化物酶是一種常見的酶，根據(jù)來源的不同，它又可分為植物過氧化物酶如辣根過氧化物酶、花生過氧化物酶和煙草過氧化物酶：動物過氧化物酶如微過氧化物酶，真菌過氧化物酶木質(zhì)素過氧化物酶等，其中有關(guān)辣根過氧化物酶（HRP）的研究最為廣泛. 與傳統(tǒng)的物理化學過程相比，酶在廢水處理中具有良好的優(yōu)勢：能處理難以降解的有機物：高濃度或低濃度廢水都適用：操作時的pH、溫度、鹽度的范圍很寬不會因生物物質(zhì)的聚集而減慢處理速度：處理過程的控制簡便易行;不易被生物毒性的物質(zhì)所控制：具有固定化酶的反應器：抗沖擊能力強。與直接利用微生物處理廢水相比，酶催化反應具有以下優(yōu)點：分解效率高：毒性小，易操作，微生物常常具有致病性，而酶對環(huán)境很友好，因為酶及其反應物在環(huán)境中極易進一步被生物降解：使用范圍寬，酶可以在較寬的pH、溫度及鹽濃度范圍內(nèi)處理低濃度或較高濃度的污染物，而微生物一般僅適用于處理較低濃度的污染物。 酶的主要缺點是價格高，且易受各種因素（如鹽的濃度、pH、有機溶劑等）的干擾性而失活。 結(jié)語 催化劑在污水中的處理中越來越普及，尤其是光催化劑的應用，作為一種新型催化劑，因其自身的優(yōu)越性，為其在將來的發(fā)展中提供了很大的空間。不過應該在摸索中盡量避免其缺點帶來的負面影響，使其達到更好的應用目的。 來源: 王峰，徐碉，王勇利
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