文献综述
1硝基苯类废水概述
硝基苯广泛应用于农药、染料、炸药、医药、橡胶合成及化学制造业[1] 。随着我国化工业的发展,含硝基苯类化合物废水的大量排放给水体带来了严重的污染,已成为我国亟需解决的问题。硝基苯在我国长江、黄河、松花江、淮河等主要水体中均有检出。2005年中石油吉林石化公司双苯胺厂爆炸导致松花江硝基苯含量超标 100 倍,严重破坏了松花江的生态环境。
硝基苯类化合物具有致突、致畸和致癌性,可使血红蛋白变性[2],浓度较高的硝基苯类废水排入水体,其毒性不但妨碍水生生物的生长,同时也严重威胁着人类的身体健康。硝基苯类化合物在水中具有高稳定性,其密度大于水,进入水体后能够沉入水底并长时间保持稳定。因此如果硝基苯泄露到水体中,即使水中的硝基苯浓度降到安全水平,硝基苯也可能被水中的沉淀物吸收,从而对水生生物和公众健康造成危害。因此,没有经过有效处理的硝基苯废水一旦排入水体将对环境和人类带来很大的危害。
中国和美国等多个国家已将硝基苯列入“优先控制污染物”名单[3],我国《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)规定地表水中硝基苯最大允许浓度为0.017mg/L[4],因此,硝基苯类废水的治理研究备受关注。
2硝基苯类废水处理技术
目前,国内外对硝基苯类废水的处理方法主要有物理法、化学法、生物法和三者的混合技术等四类。
2.1物理法
物理法处理硝基类废水主要包括吸附法、萃取法、减压蒸馏法、混凝沉淀法。
Marinovic 等[5]采用活性炭对 TNT 废水进行吸附处理研究。研究结果表明,提高温度可增大活性炭的吸附量,但是当TNT进水浓度和流速增大时,活性炭的吸附量又将下降。在保证出水水质的情况下,通过提高温度,可在一定程度上减少活性炭的使用量,并且提出了一种模型去模拟计算单位活性炭吸附 TNT 的量。
李健生[6]等采用煤油作为萃取剂,以聚矾中空纤维膜为萃取反应器,处理了TNT废水,研究结果表明,废水中硝基化合物去除率达90%以上,经处理后的出水符合国家废水排放标准。
2.2化学法
化学法是对废水中的有机物发生化学反应从而得到去除,净化废水的方法。此法处理效果好、速度快,在实际工程已有较广泛的应用。目前化学法较多,主要有:高级氧化法、化学还原法、电化学法、焚烧法、脉冲等离子法等。
Matta等[7]采用不同的铁矿石(水铁矿、赤铁矿、针铁矿、纤铁矿、磁铁矿和黄铁矿)作为非均相催化剂,类Fenton氧化法去除TNT废水。研究结果表明,当pH为3,催化剂为磁铁矿和黄铁矿时,TNT的降解速率常数分别为kapp=0.0055 min-1和 kapp=0.2535 min-1,而三价铁矿石对TNT的降解无催化作用。在pH为3且以黄铁矿为非均相催化剂时,TNT能被迅速的氧化降解。
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