国内硝基苯废水治理研究进展

国内硝基苯废水治理研究进展

硝基苯的高毒性、难降解性及其在环境中的积累性，使得硝基苯污染治理成为众多科研工作者关注的课题，本文综述了国内治理硝基苯污染的方法原理，研究进展及今后深入研究的方向。硝基苯是应用广泛的化工基础原料，主要用于染料，医药，农药及炸药等行业，这些行业的生产废水中含有大量硝基苯、苯胺等有机污染物。硝基苯是高毒性物质，其毒性一般为其它化合物的20～30倍，且具有弱致突变性。长期接触，对人体及动植物危害极大。在硝基苯生产领域，硝基苯洗涤废水是硝基苯生产流程中最大的污染源之一。硝基苯洗涤废水中，硝基苯的含量在2000mg．L左右。目前，国内治理硝基苯废水主要采用物理法，化学法，生物法等方法。物理法处理技术含高浓度硝基苯的工业废水，一般成份较为复杂。含盐量较高且具有很强的酸碱性，难以直接采用生物法处理。采用物理手段处理较为有效，即可降低硝基苯的浓度，改善废水的可生化性，又可以回收部分硝基苯，实现资源利用最大化。目前，常用的物理法处理技术包括：汽提法，萃取法，吸附法。汽提法从相平衡角度看，在恒温条件下，两种液体若互溶度极小，则每一液相具有自身固定的蒸汽压，与各相的量无关。硝基苯与水属不相溶液体，所以硝基苯废水遵循这一规律。当废水被加热沸腾并保持这种状态，使体系处于恒温时，就可以从气相中获得比液相中浓度高得多的硝基苯和水的混合物。萃取法利用与水不相溶的有机溶剂将废水中的有机物取出，采用物理或化学手段将有机溶剂与目的有机物分离，有机溶剂一萃取剂回收重复使用。林忠祥等利用这一原理，以苯为萃取剂处理硝基苯废水。吸附法吸附法的吸附过程是指在一定条件下，一种物质的分子，原子或离子能自动的附着在某种固体表面的现象。吸附法处理硝基苯类废水是通过吸附剂的表面对硝基苯的吸附作用，将硝基苯从中除去，然后通过解析回收硝基苯，吸附剂重新被使用到下一次的吸附过程。化学法硝基苯浓度虽高，但回收利用困难，可生化性差的废水，采用化学法处理较为有效。早期化学氧化法采用的氧化剂有次氯酸钠、氯气和过氧化氢等。臭氧也是应用较多的氧化剂之一，利用臭氧化处理硝基苯废水，其特点是硝基苯去除率高，反应速度快。然而，臭氧的水溶性较差，且为有毒气体，质量浓度在5—20mg．L时就可能致死，因此工艺条件要求较高，单一臭氧处理废水成本较高。这一过程可通过均相、非均相催化氧化技术，光化学催化氧化技术，电化学催化氧化技术来实现。均相、非均相催化氧化法均相催化氧化法可利用O3／H202复合氧化剂诱发羟基自由基，加快硝基苯的氧化速率。另外采用Fenton试剂，使Fe+2

与H202反应生成羟基自由基，可对硝基苯进行氧化。同时Fenton试剂中Fe+2可在一定pH条件下形成Fe(OH)2起到絮凝作用，能更有效地去除废水中有机物。光催化氧化法臭氧，过氧化氢在紫外光的照射下，均可激发产生羟基自由基，现已证实将紫外光引入Fenton试剂，可大大提高Fenton试剂的氧化性能。杨文忠等利用Fenton试剂与紫外光联合作用处理硝基苯废水，发现使用Uv—Fenton试剂处理废水效果优于单独使用Fenton试剂，并指出紫外光与亚铁离子对过氧化氢的分解具有协同作用。电化学催化氧化法等离子体技术在治理废水中的应用日益受到关注。郭香会等利用脉冲放电等离子体技术处理硝基苯废水，结果表明，在酸性和碱性条件下，均有利于硝基苯的降解。陆泉芳等采用接触辉光放电技术对硝基苯类废水进行处理，并对其降解机理进行探讨，且进一步证实pH值对硝基苯降解无明显影响。生物法在一定条件下，微生物能使废水中的硝基苯得到有效降解。由于生物处理技术无二次污染、费用低，且微生物具有较强的适应性和可变异性，因此生物法处理硝基苯废水成为较理想的方法。利用生物强化技术处理硝基苯废水，具有很高的处理效率。生物强化技术是指向系统中投加从自然界筛选的优势菌株，或通过基因组合技术产生的高效菌种，来去除某一种或某一类有害物质。由于该技术可有效提高有害、有毒物质的去除效率，改善污泥性能，加快系统启动，增强系统稳定性，因而成为生物治理废水的一种发展趋势。展望当前，生物技术在治理和防治环境污染方面起到了相当重要的作用，但单一应用该技术解决硝基苯污染问题，仍存在许多实际困难。如何提高硝基苯废水的可生化性是解决这一问题的关键。生物强化技术也为生化法治理硝基苯污染提供了新的研究方向。物理法可去除废水中大部分硝基苯，但