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综述含硝基苯类化合物废水处理技术研究进展

2013-12-19 14:01
路过的码农
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  硝基苯类化合物主要来源于石化、制药、火炸药、染料等化工行业 。美国环境保护署将其列为优先控制污染物,我国也将其列人68种重点污染物 。含硝基苯类化合物废水成分复杂,毒性大,色度高, COD高, 难生物降解,对生态环境具有较大的危害。目前国内外处理含硝基苯废水的主要方法有物理法、化学法和生物降解法。

  本文综述了近几年来含硝基苯类化合物废水处理方法的研究进展,介绍了今后的研究重点和发展方向。

  1、物理法

  1.1 吸附法

  吸附法处理含硝基苯类化合物废水是通过吸附剂表面对硝基苯类化合物的吸附作用,将硝基苯类化合物从废水中除去,然后对吸附剂进行解吸,回收硝基苯化合物,吸附剂可循环使用。活性炭(Ac)及改良型AC作为一种新型吸附材料,近几年在水处理领域得到广泛的应用。以AC为吸附剂处理含对硝基苯酚废水,发现吸附时间、AC加入量、初始对硝基苯酚质量浓度对对硝基苯酚去除率具有显著的影响,当初始对硝基苯酚质量浓度为150 mg/L、AC加入量为3 mg/mL、吸附时间为150 min时,对硝基苯酚去除率可达99.09%,此时废水中对硝基苯酚质量浓度降至2 mg/L以下。谢红梅等 通过改性制得Fe2 O3 一AC吸附剂用于对硝基苯酚废水的处理,当初始对硝基苯酚质量浓度为100.0 mg/L、吸附剂加入量为1.8 mg/mL时,对硝基苯酚去除率可达99.2%,对硝基苯酚吸附量为55.12 mg/g。

  对活性碳纤维(ACF)进行了改性处理,改性后的ACF对含硝基苯类化合物废水具有很好的选择吸附能力,经改l生ACF处理后废水中硝基苯类化合物含量可达到GB 8978-1996《污水综合排放标准》 的一级排放标准。改性ACF再生工艺简单,是含硝基苯类化合物废水的高效吸附剂。吸附法的优点是可达到目标污染物的回收利用,实现废物的资源化。但由于传统的颗粒状AC吸附剂在吸附效率、再生条件以及材料的机械强度和使用寿命等方面均不太理想,处理周期长,所以今后的研究方向应在大力开发新型吸附材料方面。

  1.2 溶剂萃取法

  溶剂萃取法是利用溶质在两种不互溶的液相间分配性质的差异来实现液一液间的传质,从而达到分离目的。林中祥等 采用苯或N503一苯作为萃取剂去除废水中的硝基酚,用苯萃取3次可使废水中硝基酚含量达到GB 8978-1996《污水综合排放标准》的三级排放标准,而用N503一苯萃取2次即可使废水中的硝基酚含量达到GB 8978-1996《污水综合排放标准》的一级排放标准。但苯在水中有一定的溶解度,用苯作萃取剂易产生二次污染。

  考察了络合萃取剂组成、废水初始pH、废水流速、萃取剂再生方法等对络合萃取硝基苯性能的影响。实验结果表明,当络合萃取剂与大孔吸附树脂质量比为2:1、废水pH/J~于7时,作者自制的络合萃取剂能有效处理废水中的硝基苯,萃取剂可通过蒸汽气提法再生。杨义燕等 采用酯类或石脑油作萃取剂萃取高浓度有机废水,虽然萃取效果理想,但由于溶剂沸点较高,回收困难,成本较高。

  由于硝基苯类化合物在两相间存在一定的分配系数,因此萃取法在处理含高浓度硝基苯类化合物废水时效果明显,但不够彻底,需要其他辅助工艺如汽提法才能达到理想的去除率。目前溶剂萃取法在废水处理中的应用还不够成熟,可用于萃取硝基苯的萃取剂种类有限,今后的研究方向是大力开发高效、低成本的萃取剂。

  2、化学法

  由于含硝基苯类化合物废水的可生化性较差,化学法是较理想的处理手段。目前常用的化学法包括:电化学法、铁碳微电解法、超声波氧化法、臭氧氧化及复合技术等。

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