硝基苯类废水中的特征污染物具有化学性质稳定、高毒性和易生物富集的特点,被列入美国国家环境保护局(EPA)和我国的优先监测污染物名单中,其中硝基苯甲醚废水的形成和其对人体健康的影响引起广泛关注。现今国内外对硝基苯甲醚废水的研究还不成熟,虽然在某些方面有所深入,但是成果并不丰富。目前所报道的环境中2,4-二硝基苯甲醚类废水的有关数据不是很多,同时它对环境所造成的影响还没有十分明显地显现出来。如何确认其对环境产生的影响并准确分析并此类化合物成为有关研究人员首先关注的问题。63813

结合前人的研究,硝基苯类化合物的处理已有了较成熟的技术与数据统计,可以借鉴其研究技术,在此基础上进行一定的修饰与优化,从而找出一种合适的处理方法来降解硝基苯甲醚废水。

目前,对硝基苯类化合物的处理方法主要有物理法(吸附、沉淀、汽提、萃取)、化学法(电化学法、臭氧氧化法、Fenton试剂法、超临界水氧化法、湿式催化氧化法、超声波氧化法等)和生物法(好氧法、厌氧法)。

1物理法

   (1)吸附法

    研究报道的可用于硝基苯类化合物的吸附法有木质素吸附法、树脂吸附法、活性炭吸附法、膨润土吸附法和炉渣吸附法。

Rabih等[11]研究了木质素对2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)的吸附。该研究采用了商业上两种广泛使用的木质素,即碱木质素和有机木质素对DNAN进行吸附。为了探究DNAN的吸附机理,对这两种木质素进行了元素分析。两种木质素的化学组成变化表明,碱木质素有更多地H键结合位点,BET表面积和计算出的总气孔体积几乎是有机木质素的10倍多,这说明,碱木质素有更多的吸附位点。31P NMR谱图分析表明,有机木质素比碱木质素含有更多的酚-OH基团,前者为75%,后者为45%。使用的不同种类的木质素OH基团的不同影响了它们和DNAN之间的H键的强度。

唐树和[12-13]等人采用“酸化-树脂吸附”法对邻硝基苯甲醚生产废水进行了预处理研究。比较了NDA-150、NDA-99、NDA-88、XAD-4几种树脂对酸化后废水中邻硝基苯酚的静态吸附行为,对废水进行吸附及脱附研究时,选用了吸附量较大的NDA-150树脂。结果表明,pH为4时,酚的去除率是95%,用8%NaOH作脱附剂,邻硝基苯酚的总去除率是99%,每升废水可回收邻硝基苯酚10.8g,纯度大于97%。朱桂琴[14],张庆建[15]等人也研究了树脂吸附法处理硝基苯类化合物的工艺条件,使吸附效果显著,吸附剂能循环再生。

活性炭吸附法目前越来越多的被运用到工业废水的处理中,主要由于其工艺简单,操作方便,设备投资少。Boddu等人[16]研究了粒状表面改性活性炭对2,4-二硝基苯甲醚的平衡吸附,对活性炭(GAC)、负载壳聚糖活性炭(CGAC)、酸处理活性炭(AGAC)、碱处理活性炭(BGAC)四种材料的吸附性进行Langmuir、Freundlich、Redlich-Peterson方程拟合,经对比分析,AGAC的吸附效果较好。实验证明,溶液pH在中性附近时,改性的活性炭对DNAN的吸附可以达到99%。论文网

    赵谦[17]等人为了提高活性炭纤维(ACF)选择性吸附硝基苯类化合物的能力、提高活性炭纤维的利用率,改性处理了活性炭纤维,并对改性ACF的吸附性能、实际废水处理工艺进行试验研究。结果表明,改性ACF对硝基苯类化合物具有较强的吸附能力,并且再生工艺简单,可以重复使用,适宜推广应用。

    曹经纬[18]研究了活性炭的预处理,即室温下用0.1NH2SO4浸泡活性炭(以浸没活性炭为度),放置24h。提高了它对含硝基苯类废水的处理量。吸附饱和后,用溶剂再生,使之延长使用期。

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