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近年來，快速的工業(yè)化和人口的增加給自然平衡帶來了巨大的壓力。最大的影響表現(xiàn)為清潔水資源的減少，廢水的增加和水質(zhì)的下降。清潔水資源的減少迫使人們開發(fā)新的理想技術(shù)。
當(dāng)前用于水處理的一些技術(shù)是氧化，光催化，Fenton /光Fenton工藝，吸附，生物處理，電化學(xué)，膜過濾和凝結(jié)/沉淀。這些應(yīng)用具有幾個缺點，如成本高。
高級氧化工藝（AOP）是用于去除目標(biāo)污染物的水相氧化方法。先進(jìn)的氧化工藝基于羥基（OH）自由基的產(chǎn)生，具體取決于具體處理的需求。先進(jìn)的氧化工藝非常有用，因為它們提供了多種產(chǎn)生OH自由基的方法[ 5 ]。通常，高級氧化工藝的安裝成本不高。氧化技術(shù)使用諸如氯，臭氧和過氧化氫之類的試劑。這些化學(xué)品通常具有高成本。使用氯進(jìn)行氧化的缺點是，它作為氣體具有劇毒，腐蝕性和產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物的危險[ 6]。此外，這種治療的總成本通常很高。
光催化是基于半導(dǎo)體顆粒的使用，已證明可有效降解污染物。二氧化鈦（TiO2）是最常用的光催化材料。二氧化鈦通常是優(yōu)選的，因為便宜，高度的光反應(yīng)，在化學(xué)上和生物學(xué)上惰性的，無毒的和耐光[ 8，9 ]。光催化通常受到所處理水的濁度的限制，因為紫外線（UV）必須能夠穿透水。另一個明顯的缺點是所使用的紫外線燈的使用壽命有限。
生物過程去除污染物，例如可生物降解的有機(jī)物，硝酸鹽，合成有機(jī)化合物，鐵，氨和錳。生物應(yīng)用具有一些局限性，例如性能差異，啟動和維護(hù)，公共衛(wèi)生考慮以及微生物釋放。碳源與硝酸鹽之比是應(yīng)用性能的重要標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)仔細(xì)監(jiān)控。微生物活動可能會受到諸如重金屬之類的有毒物質(zhì)的不利影響。啟動時間通常比其他應(yīng)用程序長。尚不知道生物用途的生物降解產(chǎn)品（大多尚未確定）及其潛在的健康影響。生物應(yīng)用中最重要的問題是它們是非快速過程（動力學(xué)問題），脫色性差，并且伴隨著某些分子（染料）（BAS）的弱生物降解性。
吸附是用于去除有機(jī)和無機(jī)污染物的表面現(xiàn)象。該方法基于被吸附物和吸附劑，其中被吸附物被定義為保留在固體表面上的溶質(zhì)，而吸附劑是被固溶物保留的表面。吸附是被吸附物在吸附劑上的表面儲存。吸附處理面臨的最大障礙是毛孔堵塞。此外，該方法不僅能消除污染物，但不進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其產(chǎn)生危險廢物流。
電化學(xué)基于不使用化學(xué)試劑的電化學(xué)電池。代替試劑，細(xì)胞通過出現(xiàn)在陽極表面的反應(yīng)來構(gòu)建氧化物質(zhì)。設(shè)備的高昂的初始購買成本阻礙了電化學(xué)的使用。
混凝/絮凝是用于水和廢水處理的過程。該方法基于向廢水中添加氯化鐵和/或聚合物。然后，將膠體材料變得不穩(wěn)定，并導(dǎo)致小的顆粒積聚在較大的可設(shè)置的雞群。最大的障礙是由于污泥量增加而導(dǎo)致的管理，處理和成本方面的困難。
膜分離技術(shù)非常出色。它們具有許多優(yōu)點，例如減少了污泥的產(chǎn)生，滲透液的優(yōu)越性以及完全回收水的可能性。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，膜技術(shù)需要更少的空間，更易于使用，并且其運(yùn)營成本也更易于管理。然而，膜過濾處理對于中小型工業(yè)具有高投資成本。膜技術(shù)的最大挑戰(zhàn)是克服結(jié)垢問題，這會降低膜性能和使用壽命。
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