含硝基苯类化合物废水预处理技术研究进展
BES系统处理硝基苯废水的研究
生物电化学系统降解硝基苯废水的研究进展摘要硝基苯作为一种具有高毒性和易积累性的优先控制污染物,其治理日益受到人们的关注,在合适的微生物催化剂条件下,生物电化学系统能利用各种生物质,在降解水中有机污染物的同时产生清洁的电能。
本文对生物电化学系统的原理及特点进行分析,总结了生物电化学系统在降解硝基苯废水的研究进展。
关键词:生物电化学系统;硝基苯废水;研究进展引言随着经济的飞速发展,能源的开发利用,在创造出巨大物质财富的同时,也带来空气污染、生态破坏等一系列环境问题,直接威胁着经济社会的可持续发展。
工业废水和生活污水排放量的增加,使得水污染问题已经成为焦点问题。
如果能够利用废水中的有机物直接回收能源既能降低污染物的含量又能实现对污水的资源化利用,一举两得。
这样不仅能解决环境污染问题,而且能产生额外的经济效益。
生物电化学系统可以把污水或污泥中的有机质降解,把其中的化学能直接转换成电能,是一项具有很好应用前景的绿色环保的废水处理的新技术,为合理解决环境污染和能源紧缺问题提供了切实可行的解决方案。
1硝基苯废水1.1硝基苯废水的来源硝基苯是工业废水中典型的有机污染物,硝基苯废水主要来源于硝基苯和苯胺生产过程粗产品的中和、洗涤和蒸馏分离过程。
硝基苯在化工合成过程中是非常重要的基本有机中间体,是精细化工、制药、印染等行业必不可少的原料,随着全球精细化工行业的飞速发展,对各种化工产品的需求量不断增加,进而导致硝基苯的排放量越来越大,废水中硝基苯的浓度从200 mg/L到2000mg/L变化[1]。
1.2硝基苯的危害硝基苯的分子式为C6H5NO2,别名密斑油,一般为无色至淡黄色油状液体,有特殊的苦杏仁气味。
硝基苯在体现其重要的工业价值的同时却表现出对生命体的极大危害,其对人的致死量仅10mg/kg,是一种剧毒化学品,具有很强的致突变性和致癌性,在人体内的积聚会导致血红蛋白变性,进而引发皮肤炎症、贫血、肝脏损坏和神经衰弱等疾病[2]。
酸析与微电解法预处理硝基苯工业废水的研究
4 3 . O % ~ 4 8 . 4 %, 硝基苯去除率在 5 0 %左 右; 微 电解 单 元硝基 苯去 除率在 8 0 % 以上 , C O D去 除率为 5 5 . 6 % ~
6 4 . 8 % 。微 电解可使 硝基苯类物质初步 阵解为苯胺 类等容 易氧化处理的物质 , 提 高 了废 水的 可生化性 , 同时不
某工业废水拟定 中试 , 中试规模 定为 5 0  ̄h ( 每
性。由于其不溶 于水且密度大于水 , 进入水体的
硝 基苯 会沉 入 水 底 , 长 时 间保 持 不 变 , 所以 , 造 成
的水体 污染 会 持续相 当长 的时间 。
天1 . 2 H l 3 ) 。从 资 料 来 看 , 高浓 度 碱 性 废 水 C O D< 2 0 0 0 0 m g / 1 。但根 据现 场所 采样 品监 测情 况 , 废 水 C O D值 远 大于所 给数 值 。取样 检测 数 据见 表 1 。
水用硫酸调节 p H值 , 恒流泵连续加入 , 使废水进
电解槽 时 p H 在 2左 右 , 两 级 电解 还 原 之 后 废 水 进入 F e +/ F e + 还 原氧 化池 。废 水经 混凝 沉淀 后 测 定其 硝 基 苯 含 量 及 C O D 值 。铁 碳 比为 1: 1 , 反 应停 留时 间为 3小 时 。 从 4月 2 9日开 始 , 将钢屑和活性碳掏 出, 换 用 铸铁 屑与 活性 碳混 合进 行实 验 , 其他 条件 不变 。
第2 期
卢 炎秋 , 程 胜高 , 文传 选 : 酸 析 与微 电解 法预处 理 硝基苯 工 业废 水 的研 究
2 9
酸 析法 适用 于 高浓度 的硝基 化合 物碱 性废 水 的预处 理 , 废 水 中 的杂 酚 以酚钠 的 形式 存 在 于废 水 中 。用 酸 性 废 水 和分 析 纯 硫 酸 调 整 碱 性 废 水 p H在 2 - 3 , 使废 水 中析 出大量 红 色 的酚渣 及 其 它 物质 经 沉淀 后析 出得 以去 除 。
硝基苯废水处理工艺设计方案
目录第一章处理工艺的文献综述 21.1含硝基苯废水对环境的危害 21.2处理硝基苯的技术方法现状 31.2.1 物理法 31.2.2 化学法 31.2.3 生物法 4第二章工程设计资料与依据 42.1 废水水量 42.2 设计进水水质 42.3 设计出水水质 52.4 设计依据 52.5 设计原则与指导思想 6第三章工艺流程的确定 63.1 废水的处理工艺流程 63.2 工艺流程说明73.3 工艺各构筑物去除率说明7第四章构筑物设计计算84.1 设计水量的确定84.2 调节池 84.3 微电解塔94.4 FENTON氧化池114.5 中和反应池124.6 沉淀池 134.7 生活污水格栅154.8 生活污水调节池164.9 生化处理系统174.10 二沉池194.11 污泥浓缩池21第五章构筑物及设备一览表235.1 主要构筑物一览表235.2 主要设备一览表23第六章管道水力计算及高程布置246.1 平面布置及管道的水力计算246.2 泵的水力计算及选型266.3 高程布置和计算28第七章参考文献31第一章处理工艺的文献综述1.1含硝基苯废水对环境的危害硝基苯,分子式为C5H6NO2,相对分子量为123,相对密度(水=1)1.20,熔点在5.7℃,沸点是210.9℃。
硝基苯是淡黄色透明油状液体,有苦杏仁味,不溶于水,溶于乙醉、乙醚、苯等多数有机溶剂。
用于溶剂,制造苯胺、染料等。
环境中的硝基苯主要来自化工厂、染料厂的废水废气,尤其是苯胺染料厂排出的污水中含有大量硝基苯。
硝基苯在水中具有极高的稳定性,由于其密度大于水,进入水体后会沉入水底,长时间保持不变。
又由于其在水中有一定的溶解度,所以造成的水体污染会持续相当长的时间。
硝基苯类化合物化学性能稳定,苯环较难开环降解,常规的废水处理方法很难使之净化。
因此,研究硝基苯类污染物的治理方法和技术十分必要。
1.2处理硝基苯的技术方法现状1.2.1 物理法对含高浓度硝基苯的工业废水,采用物理手段处理既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。
国内硝基苯废水治理研究进展
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。
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。
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。
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。
染料废水处理中硝基苯去除的探讨
, 对 动植物 危害很 大。
这类有机污染物若直接排放, 对人及生物都有极强 的毒害。另外硝基苯也是一种难降解的物质, 生物 降解时间一般多于 64 d 。对于微生物而言 , 硝
[ 3]
∀ 18∀
朱
静染料废水Βιβλιοθήκη 理中硝 基苯去除的探讨[ 4]
第 23 卷 第 4 期
聚和氧化还原的电化学反应 , 使废水得到净化 樊金红
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卢向荣等
宝应县农村水环境综合整治现状与对策
第 23 卷 第 4 期
实际的长效管理机制, 既要立足当前 , 更要着眼长 远 , 才能有效推动农村水环境保护走上良性发展的 轨道, 让农村的水环境更清洁, 农民更健康 , 农村更 具活力 , 使农村的精神面貌跃上一个新的台阶。
[ 参考文献 ]
[ 1] 刘玉凯 . 整 治农 村 生态 环境 刻不 容缓 [ J ]. 农 村生 态环 境 , 2002 , 18 ( 2) : 47- 48.
Abstrac t : The current situation and prog ress of dye ing w astewa ter trea t m ent w ere rev iewed. The applications of new m ethods w ere summ ar ized and ana lyzed. F ocused on the re m ov al o f n itrobenzene in waster w anter treat m ent , the app lications in the pro jects o f dye ing w aste w ater trea t m en tw ere a lso discussed . K ey word s : dye w aste w ater ; n itrobenzene
国内含硝基苯废水处理技术研究进展
国内含硝基苯废水处理技术研究进展摘要:硝基苯废水毒性大、稳定性高、生化性差,含硝基苯废水的处理受到越来越多的关注。
本文综述了国内含硝基苯废水的物理、生物及化学处理方法,评述了各种方法的特点,并阐述了今后研究的重点和发展方向。
关键词:硝基苯废水处理硝基苯类化合物广泛存在于染料、农药、医药、石油化工等工业废水中。
这类化合物具有高毒性和难降解性,可在环境中长期存在和积累,对环境和人体健康危害极大。
因此,我国对工业排放废水中的硝基苯类物质有严格的标准。
许多学者对硝基苯废水的治理做了大量研究,目前其治理方法主要有物理法、生物法和化学法等。
近几年来国内对这3种方法的研究都有颇多进展。
1 物理法1.1萃取法萃取法是利用硝基苯在水和萃取剂中不同的分配比来分离和提取硝基苯,从而净化废水。
于凤文[1]等以生物柴油为萃取剂,采用正交实验设计研究了生物柴油处理硝基苯废水的条件。
在20℃、pH=5.4条件下,V(生物柴油):V(硝基苯废水)=1:1进行五级错流萃取后,硝基苯质量浓度降至6.43 mg/L,萃余相中硝基苯脱除率达到99.68%。
崔榕[2]等自制的YH-4络合萃取剂,可在酸性或中性条件下含硝基苯废水,并可通过蒸汽气提实现萃取剂再生。
陆嘉昂[3]等用20%三烷基胺+80%加氢煤油作为萃取剂,对苯胺-硝基苯废水进行四级萃取,废水COD去除率达到了96%以上。
萃取法的优点是处理周期短,处理水量大。
但目前可用于废水中硝基苯类物质萃取的有机溶剂种类有限,且硝基苯类化合物在两相内有一定分配比例。
因此利用萃取法彻底去除废水中硝基苯目前难以实现,辅以其他工艺条件的萃取过程,可作为今后的研究方向。
1.2吸附法吸附法是利用多孔性固体吸附剂的高比表面积对硝基苯的吸附作用,将硝基苯从废水中除去,然后通过解析回收硝基苯,吸附剂可循环利用。
李登勇[4]等在600℃的条件下用柚子皮制备生物碳质吸附剂,结果表明生物炭质对硝基苯有很好的吸附作用。
硝基苯废水处理方案
目录第一章处理工艺的文献综述 (3)1.1含硝基苯废水对环境的危害 (3)1.2处理硝基苯的技术方法现状 (3)1.2.1 物理法 (3)1.2.2 化学法 (4)1.2.3 生物法 (4)第二章工程设计资料与依据 (5)2.1废水水量 (5)2.2设计进水水质 (5)2.3设计出水水质 (5)2.4设计依据 (6)2.5设计原则与指导思想 (6)第三章工艺流程的确定 (6)3.1废水的处理工艺流程 (6)3.2工艺流程说明 (7)3.3工艺各构筑物去除率说明 (8)第四章构筑物设计计算 (9)4.1设计水量的确定 (9)4.2调节池 (9)4.3微电解塔 (10)4.4FENTON氧化池 (12)4.5中和反应池 (13)4.6沉淀池 (14)4.7生活污水格栅 (16)4.8生活污水调节池 (18)4.9生化处理系统 (19)4.10二沉池 (21)4.11污泥浓缩池 (22)第五章构筑物及设备一览表 (25)5.1主要构筑物一览表 (25)5.2主要设备一览表 (25)第六章管道水力计算及高程布置 (26)6.1平面布置及管道的水力计算 (26)6.2泵的水力计算及选型 (28)6.3高程布置和计算 (31)第七章参考文献 (34)第一章处理工艺的文献综述1.1含硝基苯废水对环境的危害硝基苯,分子式为C5H6NO2,相对分子量为123,相对密度(水=1)1.20,熔点在5.7℃,沸点是210.9℃。
硝基苯是淡黄色透明油状液体,有苦杏仁味,不溶于水,溶于乙醉、乙醚、苯等多数有机溶剂。
用于溶剂,制造苯胺、染料等。
环境中的硝基苯主要来自化工厂、染料厂的废水废气,尤其是苯胺染料厂排出的污水中含有大量硝基苯。
硝基苯在水中具有极高的稳定性,由于其密度大于水,进入水体后会沉入水底,长时间保持不变。
又由于其在水中有一定的溶解度,所以造成的水体污染会持续相当长的时间。
硝基苯类化合物化学性能稳定,苯环较难开环降解,常规的废水处理方法很难使之净化。
硝基苯废水处理技术研究进展
硝基苯废水处理技术研究进展孙茜茜;付萍;李睿华;李海霞;沈建华;肖才林【摘要】阐述了硝基苯废水处理中常用的单元技术,包括物理法、化学法、生物法及组合工艺,并分析各处理工艺的机理、效果和优缺点.在此基础上得出,以物理法或化学法作为预处理技术提高硝基苯废水的可生化性,再利用生物处理技术彻底矿化污染物的组合工艺将是今后硝基苯废水发展的主要方向.%The commonly used unit technologies,including physical,chemical,biological and combined methods, for the treatment of nitrobenzene-containing wastewater have been expounded,and their treatment mechanisms,re-moving effects,merits and shortcomings analyzed. On this basis,it is found that the physical or chemical method to be used as pretreatment technology could improve the biodegradability of nitrobenzene-containing wastewater , and then the combined process with biological treatment techniques for thoroughly mineralizing pollutants will be the main developing direction of nitrobenzene-containing wastewater treatment.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2017(037)011【总页数】5页(P1-5)【关键词】硝基苯废水;物理法;化学法;生物法【作者】孙茜茜;付萍;李睿华;李海霞;沈建华;肖才林【作者单位】南京工业大学浦江学院,江苏南京211100;南京工业大学浦江学院,江苏南京211100;南京大学环境学院,污染控制与资源化研究国家重点实验室,江苏南京210023;南京工业大学浦江学院,江苏南京211100;南京大学环境学院,污染控制与资源化研究国家重点实验室,江苏南京210023;南京大学环境学院,污染控制与资源化研究国家重点实验室,江苏南京210023【正文语种】中文【中图分类】X703.1硝基苯(Nitrobenzene,以下简称NB)作为一种重要的化工原料,近年来广泛应用于医药、燃料、制革、农业等领域〔1〕。
降解硝基苯废水催化剂研究文献综述
降解硝基苯废水催化剂研究文献综述[摘要]目前硝基苯对于环境的危害已经愈发的明显。
本文通过对国内相关文献的综述,讨论了降解硝基苯新型催化剂的方法与作用机理。
介绍了国内学者对于硝基苯废水降解的研究,分析出新型催化剂(CuO-ZnO-SiO₂)的现实性以及可实用性。
[关键词]新型催化剂;硝基苯废水;现状研究;文献综述1.前言硝基苯(Nitrobenzene,简称NB)是一种无色或微黄色具有苦杏仁味的油状液体,难溶于水,易溶于乙醇、乙醚、苯等。
其具有剧毒性,对于人体而言,在不慎吸入硝基苯蒸汽后,会在短时间内中毒丧命;对于环境而言,它会抑制水中生物的生长,使生物降解性变差。
如果不及时的处理掉废水中的硝基苯类物质,它将使水体受到严重破坏,甚至丧失自净的能力。
由于硝基苯的影响,国内外有关法规均已将其列入优先控制的有机污染物当中,由此可见合理有效的控制排放废水中硝基苯的含量是很有必要的。
2.国内关于降解硝基苯废水催化剂的研究进程2.1国内对于降解硝基苯废水催化剂的现状近些年来,国内外有关科研人员发表了很多关于降解硝基苯废水催化剂的论文,观点不尽相同,各有千秋。
在查阅大量文献后,我们对催化氧化硝基苯方法的认识又深入了几分。
在总结分类文献后,我们发现现代催化氧化技术大致可分为几类:臭氧氧化技术[1]、光催化氧化技术[2]、仿生生物氧化技术[3]等。
其中臭氧氧化技术由于催化效率高、反应速率快、产物污染小、投资成本小等优点脱颖而出,被越来越多的科研人员所青睐。
臭氧催化氧化技术是基于臭氧的高级氧化技术,据研究结果表明,在有催化剂的介入时,臭氧氧化性能将会大大的提高。
其原理主要是利用臭氧分子在催化剂表面产生的高反应活性自由基中间体,尤其是羟基自由基氧化去除污水中难生物降解有机物的过程。
故而我们引入催化剂加入臭氧催化氧化硝基苯的实验中来,催化剂的种类又可以分为三种:金属离子催化剂、过渡金属氧化物催化剂和负载型催化剂,这些催化剂在处理硝基苯废水上均有一定的成效。
含硝基苯类化合物工艺废水的生化处理
管政王兴. 含硝基苯类和苯胺类物质工艺废水的生化处理第1 页共6 页环境工程含硝基苯类和苯胺类物质工艺废水的生化处理管总王兴(1.江苏福斯特化工制造有限公司,江苏淮安洪泽223100摘要:利用填充刚性多孔塑料环的生化池对含硝基苯类和苯胺类化合物的工艺废水进行生化处理,物化处理后的工艺废水先经生化调节池进行生化调节,再用恶臭假单胞菌进行厌氧反应,将硝基苯类和苯胺类化合物转化为CO2、H2O和小分子硝基物,然后再利用假单胞菌进行好氧反应,进一步降低硝基物的含量。
结果表明,经过生化处理后,原水的COD下降率为90%,硝基苯类和苯胺类化合物的去除率分别为95%,99%;经沉淀后,出水质量可达到GB 8978—1996一级排放要求。
关键词:硝基苯;苯胺;废水处理;厌氧;好氧硝基苯类和苯胺类化合物属于难降解的物质之一。
在厌氧的条件下,可用恶臭假单胞菌将硝基苯类和苯胺类化合物转化为CO2、H2O和小分子硝基物;然后再利用假单胞菌进行好氧反应,进一步降低其硝基物的含量。
鉴于江苏福斯特化工制造有限公司3万吨/年的一硝基甲苯生产装置产生大量的含硝基苯类和苯胺类化合物会对环境和人体健康造成严重危害的工艺废水,。
本工作采用微生物处理系统,对含硝基苯类和苯胺类的工艺废水进行生化处理,出水的各项指标均达到了GB 8978—1996一级排放要求。
1.处理部分1. 1 预先进行的物化处理一硝车间产生的含硝基苯类和苯胺类化合物的工艺废水,经酸析,加铁粉进行还原搅拌,加双氧水进行电解氧化,再加石灰水调PH值后加絮凝剂进行絮凝,进一步降低其硝基苯类化合物和COD的含量,使之分别小于4mg/L、800 mg/L,为生化处理做好准备。
1. 2 反应池及填料生化反应池分为四部分,分别为生化调节池、厌氧池、好氧池、二沉池。
生化调节池为长4米,宽4米,深4米的长方体,有两个池子,容量约为100吨;厌氧池为长8米,宽8米,深5米的长方体,容量约为300吨;好氧池为长8米,宽4.5米,深4.5米的立方体,有四个池子,容量约为1500吨;二沉池也为长8米,宽4.5米、深4.5米的立方体,有两个池子,容量约为750吨。
缺氧反硝化法降解废水中硝基苯的研究的开题报告
缺氧反硝化法降解废水中硝基苯的研究的开题报告一、研究背景和意义随着人类生产和生活水平的提高,大量工业废水和生活污水的排放给环境造成了严重的危害。
其中,含有硝基苯等有害物质的废水对环境和人类健康具有潜在的威胁。
硝基苯是一种有机化合物,具有较强的致癌性和毒性,被广泛应用于染料、药品、化工等领域中。
废水中的硝基苯如果不及时处理,可能会污染地下水和水源地,破坏生态平衡,甚至对人类健康造成威胁。
因此,开展含硝基苯废水的治理与回收利用具有重要意义。
传统的化学方法和生物方法虽然可以去除废水中的硝基苯,但各自存在一定的局限性,如化学方法成本高、易产生二次污染等,而生物方法对处理废水的环境因素要求较高。
因此,开发一种新的高效、低成本、环保的废水处理方法具有重要的现实意义。
二、研究目标本项目旨在研究缺氧反硝化法降解废水中硝基苯的效果及其运行参数对废水处理效果的影响,阐述缺氧反硝化法在废水处理中的优势和实用性,为废水治理提供技术支持。
三、研究内容和方法1. 硝基苯废水的采集与处理:采集含有硝基苯的废水,并通过物理和化学方法初步去除杂质和有机物。
2. 实验系统搭建:根据缺氧反硝化原理,搭建实验系统,包括缺氧反硝化生化反应器、进水系统、反应器调控系统、出水系统等。
3. 实验计划:设计实验方案,对缺氧反硝化法进行实验研究。
包括对不同硝基苯浓度、进水速度、反应时间等因素对废水处理效果的影响进行研究。
4. 实验数据记录和分析:记录实验结果,分析缺氧反硝化法处理含硝基苯废水的效果,探讨缺氧反硝化法在废水治理中的应用前景。
四、预期成果与意义本项目的预期成果包括硝基苯废水处理效果的评估和缺氧反硝化法的工艺优化。
通过对实验结果的分析,掌握缺氧反硝化法降解废水中硝基苯的效果和运行参数的影响,为实际生产提供技术支持和参考。
同时,研究结果对于推动废水治理技术的发展和促进环境工程领域的学术研究也具有一定的意义。
硝基苯废水处理研究进展
硝基苯废水处理研究进展邵楠;王宝辉;苑丹丹【摘要】Because nitrobenzene has high toxicity, refractory and can form the pollution in the body of water for a long time, which makes the nitrobenzene wastewater treatment become the hot spot of research. In this paper, the recent research progress in treatment of nitrobenzene wastewater was reviewed. Three treatment methods (physical, chemical, biological methods) were introduced, and their advantages and disadvantages were discussed. It’s pointed out that the future research direction and emphases should focus on the effective combination of recent treatment technologies.%由于硝基苯的高毒性及难降解性且其在水体中具有持续长时间的污染,使得硝基苯类化合物的废水处理成为众多科研工作者的研究热点。
对近年来处理硝基苯废水的技术工艺进行了综述,介绍了处理硝基苯废水的三种方法(物理、化学、生物)。
阐述了三种处理方法的优缺点,指出将现有的处理技术高效、低成本整合是处理含硝基苯废水的主要研究方向和重点。
【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】4页(P2615-2618)【关键词】硝基苯废水;处理方法;工艺整合【作者】邵楠;王宝辉;苑丹丹【作者单位】东北石油大学化学化工学院,黑龙江大庆 163318;东北石油大学化学化工学院,黑龙江大庆 163318;东北石油大学化学化工学院,黑龙江大庆163318【正文语种】中文【中图分类】X703硝基苯,作为一种重要的化工原料,在染料、药物及有机溶剂等领域均有应用[1]。
含硝基苯废水处理技术研究进展
Research Progresses about Treatment Technology of Wastewater Containing Nitrobenzene
1.2 化学法 化学法诸如单质金属还原法、Fenton 试剂法及多
相催化氧化法等,其最大的特点是反应速率快及效果 明显等,但也存在处理成本高、二次污染等问题。自从 Agrawal 等[8]研究发现 Fe0 可改善硝基芳烃的可生物 降解性之后,利用 Fe0 及其氧化产物降解有机污染物 得到了广泛的研究[9]。Rugge 等[10]发现在被硝基苯污染 的厌氧含水层中,由亚铁-铁氧化物组成的表面结合态 铁反应系统的降解速率较其他还原反应高出 3 个数量 级。Fenton 试剂既能有效的降解水体中的硝基苯,且降 解过程符合拟一级动力学反应规律[11]。以 EDTA 铁为 催化剂构建的改进型 Fenton 试剂,在硝基苯初始含量 15000mg/kg、30%H2O2 和 50mmol/L EDTA 钠铁溶液 投加量分别为 0.3mL/g、0.1mL/g、含水率为 33%的条 件下,反应 60 min 后,硝基苯的去除率达 87%[12]。
Li Tian-peng
(Department of Chemistry and Environment Engineering, Wuhan Bioengineering Institute, Wuhan 430415, China)
Abstract:In this paper, the development in the treatment of wastewater containing nitrobenzene at home and abroad by means of treatment technologies were reviewed, and the development trends were predicted. In recent years, technologies for treating wastewater containing nitrobenzene were researched, such as single and multiple water treatment technology. The mechanisms, limiting factors and potential development of treatment technologies were discussed in detail. It was pointed out that in the coming years the development of treatment technologies for wastewater containing nitrobenzene will be mainly depended on how effective combination of existing water treatment technologies. Key words:nitrobenzene; single water treatment technology; multiple water treatment technology; research process
硝基苯废水处理技术的研究进展
然而,随 着 人 口 膨 胀 及 当 代 各 项 工 业 的 迅 速 发 展,对硝基苯 的 需 求 量 正 以 每 年 约 3% 的 速 度 不 断 增长,每年约有10000t含 硝 基 苯 的 工 业 废 水 排 入 水体中 。 [3] 因此,寻 求 一 种 行 之 有 效 的 降 解 水 体 中 硝基苯的方法,已经 成 为 人 类 面 临 的 巨 大 挑 战 和 急
环境样品中硝基苯类化合物的分析方法研究进展
文章编号:10062446X (2008)022*******环境样品中硝基苯类化合物的分析方法研究进展王 爽1 邓天龙1,2(11成都理工大学材料与化学化工学院,四川 成都 610059;21中国科学院盐湖研究所,青海 西宁 810008)摘 要:主要介绍了我国近年来在环境样品中硝基苯类化合物的分析研究进展,内容包括:光度法(还原2偶氮光度法、阻抑动力学光度法、化学计量学分光光度法、人工神经网络2分光光度法)、气相色谱法(固相微萃取2毛细管气相色谱法、树脂吸附2气相色谱法、液2液微萃取气相色谱法、超声萃取2气相色谱法)、高效液相色谱法(反相高效液相色谱法、固相萃取2高效液相色谱法)和极谱法等分析方法。
关键词:环境样品;硝基苯类化合物;分析方法中图分类号:X 83012 文献标识码:A1 环境中硝基苯类化合物的来源及危害硝基苯类化合物(硝基苯、间硝基甲苯、对硝基甲苯、对硝基氯苯和2,42二硝基氯苯等)广泛用于医药、农药、炸药、染料、造纸、纺织等工业领域,是一类重要的苯类化合物,其结构稳定,种类多且复杂,难以降解。
硝基苯(ni t robenzene )被列为美国饮用水中检出的有机污染物及EPA 制订的“优先污染物”之一[1],也被列入我国环境优先污染物“黑名单”[2]。
硝基苯类化合物是高毒性的物质[3],可以通过呼吸道及皮肤侵入人体后,致使人体引起抽搐、嘴唇和指甲发蓝,或皮肤发蓝、腹痛、腹泻、头痛、轻度头昏、气促及肢体发冷、神经系统症状,以及贫血和肝肠疾患,严重时会对人产生致突或致癌[4]。
因此,加强环境中硝基苯类同系物的分析与监测至关重要。
本文重点介绍了近年来我国硝基苯类化合物分析方法研究的新进展。
2 硝基苯类化合物的分析方法211 光度法21111 还原2偶氮光度法 光度法因其设备操作简单等优点在测定硝基苯类化合物中得到较普遍的应用,并取得较多的方法改进,如还原2偶氮光度法分析硝基苯类化合物[526],夏冬前等[7]研究了用苯胺作标准分析硝基苯类化合物的方法,其原理是用锌粉将硝基苯还原成苯胺,再以苯胺作为显色物质,此后与苯胺的分析方法相同。
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硝基苯类化合物由于苯环的存在化学性质比较稳定,苯环容
N02
一般硝基苯类废水的还原法多采用铁炭还原,调节pH至2~3
的废水进入铁炭池在酸性介质条件下,铁与炭会形成无数个微电 流反应池,同时释放出氢气,可使90%的硝基苯类化合物还原成 苯胺类化合物。根据无锡丰硕化工厂混苯二胺废水分工程运行数
据,硝基苯还原率可达88.5%。
广东化工
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2014年第4期 第41卷总第270期
Ⅵ,、删.gdchem.com
含硝基苯类化合物废水预处理技术研究进展
单学凯1,吴刚1,李杰1,周明2
(1.江苏科易达环保科技有限公司,江苏盐城224051;2.南京中电环保股份有限公司,江苏南京211102)
[摘要]硝基苯类化合物是重要的化工生物降解,对环境危害大。由于高浓
剂,并以生石灰为助凝剂配合使用效果良好。针对所取化工废水
(COD约98500 mg/L,硝基苯类化合物含量为17900 mg/L,
林中祥[5】, 《萃取法预处理间二硝基苯生产废水》,采用三 辛胺.煤油作萃取剂处理江苏省六合县龙腾化工厂硝基苯废水,采 用三辛胺.煤油作萃取处理,在最佳工艺条件下,经过三级萃取, 废水的COD去除率达95%以上,硝基物去除率达98%以上,萃 取剂用NaOH水溶液处理后可循环使用。萃取法已应用于实际工 程中,萃取工艺处理含硝基苯类废水的最大限制因素是萃取剂的 选择,要求萃取剂具有分配系数大、易回收、物理性质适宜,具 有化学稳定性、来源方便、价格低廉、易于获得等。
2化学法
由于含硝基苯类化合物废水的可生化性较差,采用化学法预 处理后可改变硝基苯结构形式,达到降低废水毒性的目的。目前 常用的化学法包括:Fe2+/Fe”还原氧化法、电化学还原法、Fenton 试剂氧化法、Fenton试剂一Fe/C微电解联用法等。
2.1 Fe2+/Fe”还原氧化法
pH=11.51,试验得出混凝过程中最佳条件为pH=11.5,聚铁投加 量为1.0 g/L(废水),助凝剂为石灰乳,石灰用量为O.5 g/L(废水)。
京理工大学,2002.
[2】郭亮等.含硝基苯类化合物废水处理技术研究进展【J】.化工环保,2013,
33(4):299—303.
化能力会大大提高,机理是Fe”能催化H202分解产生HO・,HO・ 是目前已知的在水中氧化能力最强的氧化剂。Fenton试剂特别适 用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水的氧化处 理。影响该系统的因素主要有pH,亚铁离子与过氧化氢投加量之 比,过氧化氢投加量与有机物浓度之比。一般反应系统最佳的pH 范围为3~5,该范围与有机物种类关系不大。Fe”投加量的最佳值 与过氧化氢投加量、有机物浓度等因素有关。
时,氧化后生成的醌式结构物质又被Fe(OH)3,或Fe(OH)2混凝吸
发生亲电取代,但不易发生氧化反应。因而在一般情况下,利用 氧使芳环破裂而达到硝基苯类化合物分子裂解不容易【9J。但在合 适条件下,硝基苯类化合物可被还原成亚硝基化合物、偶氮苯及 芳胺等,进而可改善它们的可生物降解性能【1…。
电化学还原过程主要是铸铁屑和活性炭在废水中形成微电 池,进一步形成许多微电场。当将含炭的铸铁屑和惰性石墨浸于
度硝基苯类化合物对生物有抑制作用,难以生化降解,单…使用牛化法处理高浓度硝基苯类废水不可行,因此必须在生化处理单元前进行预处
理。通过预处理,改变硝基苯类化合物的分子结构,使之变成较易生物降解的化合物.降低废水的毒性,提高废水的可生化性,再用生化法处
理,以达到消除环境污染的目的。
【关键词】硝基苯类化合物:废水处理;预处理技术 [中图分类号]X703 [文献标识码]A
法。
对于实际的化工废水,因成分复杂,直接采用化学还原或氧 化及生物处理既不科学且不经济。通常先用混凝的方法进行预处 理,目的是通过混凝剂的使用,以去除废水中的颗粒物质及部分 有机污染物,减轻后续处理单元的负荷。 安立超…研究表明,对实际成分复杂的硝基苯类生产废水,
首先采用预处理工艺是必要的也是可行的。以聚合硫酸铁为混凝
1.2吸附法
吸附法处理含硝基苯类化合物废水是利用颗粒活性炭、树脂、 有机膨润土等吸附剂吸附废水中的硝基苯污染物,将硝基苯类化 合物从废水中除去,再对吸附剂进行解吸,回收硝基苯化合物,
吸附剂可循环使用。活性炭及改良型活性炭在水处理领域得到广
泛的应用【21。赵钰等【3】用活性炭吸附法处理含芳香族硝基化合物的 染料废水工程试运行中,COD平均值由209 mg/L下降至119
Abstract:Nitrobenzene compounds is harm
to
an
02,China)
Call
important chemical raw materials and fine chemical industry product,they
use
are
stable.hard—to—degrade
的硝基苯类与苯胺类会对微生物产生协同毒害作用【l“。 2.3 Fenton试剂氧化法 亚铁一过氧化氢法又称芬顿试剂法(Fenton’s Reagent),是一种 催化氧化法。H:O:是氧化剂,如果投入少量Fe”作催化剂,其氧
参考文献
[1】安立超.含硝基苯类化合物工业废水生物降解及处理技术研究【D].南
方法处理废水中大部分的硝基苯污染物,经物理化学预处理后的 废水再经过生物法利用微生物的代谢活性降解。 目前含硝基苯类污染物废水的预处理研究热点是多种处理技 术的藕合联用,如何将现有的水处理技术高效整合并降低投资与 运行成本是今后处理含硝基苯类化合物废水的研究方向和重点。
利用Fe/C法可将硝基苯还原为苯胺,苯胺的毒性要大大低于 硝基苯毒性。对于高浓度硝基苯类废水,单独采用微电解法后会 生成高浓度苯胺废水,不仅使后续生化处理难以进行,而且残留
N02
NH,
+6Fe(OH)2
NH,
+4H,O
一
+6Fe(OH)3
NH,
[收稿日期】2014-01—14 【作者简介】单学凯(1973.),男,江苏盐城人,工程师,主要从事环境影响评价工作。
万方数据
2014年第4期 第41卷总第270期
氧化反应(酸性条件下):
广东化工
www.gdchem.com 73
[文章编号】1007.1865(2014)04.0072.02
study
on
the Pretreatment Technique
ofWastewater Containing Nitrobenzene
Compounds
2 1 1 1
Shan Xuekail,Wu Gan91,Li Jiel,Zhou Min92 (1.Jiangsu Keyida Environmental Technology Co,.Ltd.,Yancheng 22405 1;2.Nanjing Power Environmental Co,.Ltd.,Nanjing
进展进行综述。
络合萃取法是在溶剂萃取基础上的一种基于可逆络合反应的 极性有机物萃取分离方法,即络合萃取技术。络合萃取法使溶液 中待分离溶质与萃取剂接触,络合剂与溶质反应形成络合物,并
转移至萃取相内。
1物理法
处理含硝基苯类废水的物理法主要包括混凝沉淀法、吸附法 及萃取法等。
1.1混凝沉淀法
硝基苯类工艺废水主要为产品生产过程中未完全反应的原料 或产品,且均为极性有机污染物,可以通过萃取技术将其分离回 收,实现有毒污染物的减量化、资源化。 萃取法处理硝基芳香烃废水的优点是处理周期短、处理水量 大,目前一般采用多级萃取或萃取与其他处理方法协同作用的方
附而去除,进一步降低了废水中的有机污染物浓度。安立趔“、
稽雅颖瞵1等通过试验验证废水中硝基苯类化合物的降解途径,证 实了硝基苯类化合物经还原转化为生物降解性能较好的苯胺类化 合物的结论,提高了废水的可生化性。
2.2电化学还原法
具有传导性的电解质溶液中时,就形成无数个微小的原电池。在 其作用空间便构成一个电场。在厌氧及微电场作用下,铁在微酸 性条件下的还原作用使废水中的硝基苯被还原为亚硝基苯。硝基 苯经过中间体亚硝基苯和羟胺化合物的连续还原最终生成苯胺。 李劲等用直流放电降解水中的硝基苯,总降解率为80%…】。废水 中硝基苯化合物发生如下的电极反应:
ofnitrobenzene compounds have inhibitory effect nitrobenzene compounds Then
use
to
a
biodegradable
to
compounds
microorganism.It must be pretreated before biological treatment unit.It make change the molecular structure of by preprocessing to reduce the toxicity of the wastewater and improve the biodegradability of wastewater. ofenvironmental pollution.
利用Fenton试剂处理废水,与其它方法相比较,处理费用高。 但作为预处理,特别是对于难降解,高浓度,小水量的排污企业
【3】赵钰,等.硝基芳香烃废水处理技术研究进展【J].环境污染治理技术与
设备,2002,3(5):31.35.
[4]支1J俊峰.絮凝树脂吸附法处理高色度邻硝基苯胺废水【J】.化工环保,
1.3萃取法
据文献报道【6】,FeS04在碱性条件下形成的墨绿色Fe(OH)2 沉淀物具有强烈的选择还原性,在常温条件下即可快速有效的还 原有机含氮化合物,如硝基苯、邻硝基苯胺、亚硝基苯、氧化偶 氮苯、及偶氮化合物均能被还原成为苯胺类化合物。而墨绿色 Fe(OH)2被氧化成棕红色的Fe(OH)3,反应在短时间内完成。而在 酸性条件下,Fe"具有一定的氧化性,苯胺类化合物可被温和的 氧化剂Fe3+氧化成水溶性较小的醌式结构的物质pJ;调pH呈碱性 后,可进一步被Fe(OH)3或Fe(OH)2混凝吸附而去除。还原、氧 化反应方程式表示如下(以邻硝基苯胺为例): 还原反应(碱性条件下):Fe”+20H。--+Fe(OH)2l