1.1含硝基苯廢水對(duì)環(huán)境的危害

硝基苯，分子式為C5H6NO2，相對(duì)分子量為123，相對(duì)密度(水=1)1.20，熔點(diǎn)在5.7℃，沸點(diǎn)是210.9℃。硝基苯是淡黃色透明油狀液體，有苦杏仁味，不溶于水，溶于乙醉、乙醚、苯等多數(shù)有機(jī)溶劑。用于溶劑，制造苯胺、染料等。環(huán)境中的硝基苯主要來自化工廠、染料廠的廢水廢氣，尤其是苯胺染料廠排出的污水中含有大量硝基苯。

硝基苯在水中具有極高的穩(wěn)定性，由于其密度大于水，進(jìn)入水體后會(huì)沉入水底，長(zhǎng)時(shí)間保持不變。又由于其在水中有一定的溶解度，所以造成的水體污染會(huì)持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。硝基苯類化合物化學(xué)性能穩(wěn)定，苯環(huán)較難開環(huán)降解，常規(guī)的廢水處理方法很難使之凈化。因此，研究硝基苯類污染物的治理方法和技術(shù)十分必要。

1.2處理硝基苯的技術(shù)方法現(xiàn)狀

1.2.1物理法

對(duì)含高濃度硝基苯的工業(yè)廢水，采用物理手段處理既可降低硝基苯的濃度，改善廢水的可生化性，又可以回收部分硝基苯，實(shí)現(xiàn)資源利用最大化。主要的物理處理方法有：吸附法、萃取法和汽提法。

對(duì)于吸附法，硝基苯廢水處理研究中顆粒狀活性炭、爐渣、有機(jī)膨潤(rùn)土等都是應(yīng)用較多的吸附劑。趙鈺等[1]在用活性炭吸附法處理含芳香族硝基化合物的染料廢水的工程試運(yùn)行中，COD平均值由209mg/L下降至119mg/L。

對(duì)于萃取法，目前一般采用多級(jí)萃取法或萃取法與其他方法協(xié)同處理。林中祥等人[2]用N5O3—苯做萃取劑對(duì)硝基苯生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理，萃取兩次可使硝基苯含量達(dá)國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)于汽提法，用于處理高濃度硝基苯廢水，工藝上較為可行。于桂珍等[3]利用汽提—吸附法處理硝基苯廢水，實(shí)驗(yàn)表明，硝基苯的去除率可達(dá)90%以上，汽提后的廢水經(jīng)碳黑吸附，廢水中硝基苯含量可降至10mg/L以下，效果較好。

1.2.2化學(xué)法

針對(duì)于處理硝基苯的化學(xué)法主要有電化學(xué)法和高級(jí)氧化法。電化學(xué)氧化的基本原理有兩種:一是直接電化學(xué)反應(yīng)，指通過陽極氧化使污染物在電極上發(fā)生轉(zhuǎn)化或燃燒，把有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒物質(zhì)，或把非生物相容的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為生物相容的物質(zhì)，例如芳香化合物的開環(huán)氧化等。二為間接電化學(xué)轉(zhuǎn)化，指利用電極表面產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性活性物種使污染物發(fā)生氧化還原轉(zhuǎn)變。宋衛(wèi)健等[4]以DSA類電極作為陽極，對(duì)模擬硝基苯廢水進(jìn)行的降解實(shí)驗(yàn)證明，在電流密度15mA/cm2條件下，CODcr的去除率可達(dá)到90%以上。也有樊紅金等[5]對(duì)催化鐵內(nèi)電解法處理硝基苯廢水降解動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,降解過程符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)規(guī)律。進(jìn)水濃度、pH值和反應(yīng)溫度強(qiáng)烈影響硝基苯的降解速率。

高級(jí)氧化技術(shù)近年來的發(fā)展非常迅速，有臭氧氧化，F(xiàn)enton試劑氧化，濕式氧化等。針對(duì)硝基苯廢水，報(bào)道較為集中的是Fenton試劑氧化。Fenton氧化體系由過氧化氫和催化劑Fe2+構(gòu)成。Fenton氧化法處理廢水的原理是：在酸性溶液中，在Fe2+催化劑作用下，H2O2能產(chǎn)生活潑的.OH，從而引發(fā)和傳播自由基鏈反應(yīng)，加快有機(jī)物和還原性物質(zhì)的氧化。余宗學(xué)[6]采用Fenton試劑對(duì)間硝基苯生產(chǎn)廢水進(jìn)行預(yù)處理，在最佳反應(yīng)條件下，廢水中硝基苯類化合物的轉(zhuǎn)化率在89%以上，廢水色度的去除率在80%以上，COD的去除率也在60%以上，同時(shí)，廢水可生化性有了較大的提高。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

另外，利用微電解和Fenton試劑氧化的工程實(shí)例報(bào)道也很多，徐續(xù)等[7]利用微電解和Fenton試劑氧化后，將COD為5000mg/L的硝基苯廢水處理達(dá)標(biāo)，COD總?cè)コ�率�?7%；李欣等[8]利用微電解和Fenton試劑氧化處理硝基苯制藥廢水，當(dāng)原水的pH值為2～3、H2O2投加量為500～600mg/L時(shí),調(diào)節(jié)預(yù)處理出水pH值至7～8并經(jīng)沉淀處理后，對(duì)COD和硝基苯類物質(zhì)的總?cè)コ�率分別可達(dá)47%和92%。后續(xù)混合廢水經(jīng)SBR工藝處理后出水水質(zhì)能滿足國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.3生物法

硝基苯類化合物被認(rèn)為是生物難以降解的物質(zhì)，但利用生物的變異性，近年來環(huán)境工作者篩選出了一些特異性菌種用于處理硝基苯廢水。王竟等[9]在研究假單胞菌JX165對(duì)硝基苯的好氧降解時(shí)發(fā)現(xiàn)，在廢水中細(xì)胞的質(zhì)量濃度為9mg/L，pH為7，溫度為30℃搖床轉(zhuǎn)速為100r/min，反應(yīng)時(shí)間為2h的條件下，在以硝基苯為惟一碳、氮源的培養(yǎng)基中硝基苯的去除率為98.5%。