课题基金 / 基金详情

纺织印染废水氯化脱色过程中高毒性转化产物的识别及生成机制研究

批准号:
22106032
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
李志刚
学科分类:
水污染与控制化学
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
李志刚

项目摘要

结项摘要

相似基金

相关文献

中文摘要
纺织印染废水氯化脱色与饮用水氯化消毒具有相似的化学反应过程,该过程具有较高的消毒副产物及其他高毒性转化产物的生成风险,然而目前对此过程中高毒性转化产物的识别和生成机制研究比较匮乏,由此带来的印染废水排放风险也缺乏足够的关注。本项目拟围绕印染废水氯化脱色过程中生成的高毒性转化产物开展研究,首先搭建印染废水中有机污染物的分级分离方法,以毒性测试为导向,通过高分辨质谱,建立疑似靶标和非靶标分析方法,精准识别印染废水氯化脱色过程中生成的消毒副产物及其他高毒性转化产物;利用超高分辨质谱筛查和密度泛函理论计算技术,解析印染废水中典型前体物模拟氯化脱色过程中的分子转化机制;最后通过风险熵值法评估印染废水尾水中高毒性转化产物的潜在生态风险。研究结果将为控制和降低印染废水排放风险提供理论依据和技术支持,为水环境中存在的与印染废水相关的高毒性有机污染物的源解析提供数据支撑。
英文摘要
Chlorination decolorization of textile dyeing wastewater and chlorination drinking water shows similar chemical reaction process, which has high generation risk of disinfection byproducts and other highly toxic transformation products. However, few studies reported about the identification and formation mechanism of the high toxicity transformation products in the chlorination decolorization of textile dyeing wastewater. Moreover, the resulting risk of dyeing wastewater discharge also lacks enough attention. This project aims to study of the highly toxic transformation products which are generated in chlorination decolorization of dyeing wastewater. Firstly, an effective fractionation extraction method of organic pollutants in dyeing wastewater will be developed, following of the toxicity test. Then analytical methods of suspected targets and of non-target analysis will be developed to identify the high toxic transformation products in chlorination decolorization of dyeing wastewater; The molecular transformation mechanism of typical precursors in the simulated chlorination decolorization of dyeing wastewater was analyzed by ultra-high resolution mass spectrometry screening and density functional theory calculation techniques. The potential ecological risks of highly toxic transformation products were evaluated by risk quotient. The results will provide theoretical basis and technical support for controlling and reducing the risk of dyeing wastewater discharge, and provide data support for the source resolution of highly toxic organic pollutants related to dyeing wastewater in environmental water.
纺织印染废水是在纺织、印花、水洗、染色等工业生产过程中产生的一类工业污水。印染废水的氯化脱色采用向污水中加入液氯、次氯酸钠(NaClO)等氧化剂的方法,利用其强氧化性将污水中的高色度有机物氧化分解,达到去除色度的目的。然而已有研究表明在氯化处理的过程中,纺织印染废水中的部分有机物会与氧化剂反应生成消毒副产物类转化产物(DBPs),印染废水出水的急性毒性也显著增加。我国现行标准中对于印染废水氯化脱色过程产生的转化产物相关的研究数据比较匮乏。本研究围绕纺织印染废水氯化脱色过程中转化产物的靶标和非靶标识别开展,主要包括以下三部分:.(1)优化并完善美国环境保护署对卤代化合物的相关分析方法,利用气相色谱-三重四极杆质谱的多反应监测模式检测样品中的DBPs类转化产物,结合质谱端对母离子、子离子的捕获,实现对43种DBPs类转化产物的定性和定量,建立用于识别纺织印染废水中DBPs类转化产物的靶标分析方法。.(2)从实际应用的污水处理厂中采集纺织印染废水,对印染废水的色度、总有机碳、总氮、溶解性有机质等水质参数进行检测,并进行了三维荧光光谱特征解析。氯化处理会导致纺织印染废水中DBPs类转化产物的总浓度显著上升,出水的DBPs类转化产物主要为HAAs(59%)、HANs(32%)和THMs(8%)。氯化处理对卤代乙酸、卤代乙腈等的生成具有促进作用,使印染废水出水具有较高的潜在生态风险。而超滤等深度水处理工艺能够有效去除纺织印染废水中的DBPs类转化产物。.(3)利用液相色谱-高分辨质谱联用仪对实际印染废水、印染原水和模拟氯化处理后的印染原水进行非靶标筛查。最终识别出24种满足二级谱库匹配的化合物。包括5种染料类化合物及染料中间体、3种化工生产原料、4种表面活性剂、6种催化剂及添加剂和3种药物类化合物。. 开展关于纺织印染废水氯化脱色过程中转化产物的研究能够进一步提升对于印染废水中转化产物等复杂污染物的识别能力,为降低印染废水出水的生态风险提供数据支撑和理论依据。
国内基金
海外基金