1.1含硝基苯廢水對環(huán)境的危害

硝基苯，分子式為C5H6NO2，相對分子量為123，相對密度(水=1)1.20，熔點在5.7℃，沸點是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，進入水體后會沉入水底，長時間保持不變。又由于其在水中有一定的溶解度，所以造成的水體污染會持續(xù)相當長的時間。硝基苯類化合物化學性能穩(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十分必要。

1.2處理硝基苯的技術方法現(xiàn)狀

1.2.1物理法

對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。

對于吸附法，硝基苯廢水處理研究中顆粒狀活性炭、爐渣、有機膨潤土等都是應用較多的吸附劑。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行中，COD平均值由209mg/L下降至119mg/L。

對于萃取法，目前一般采用多級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—苯做萃取劑對硝基苯生產(chǎn)廢水進行處理，萃取兩次可使硝基苯含量達國家一級排放標準。

對于汽提法，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，實驗表明，硝基苯的去除率可達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化學法

針對于處理硝基苯的化學法主要有電化學法和高級氧化法。電化學氧化的基本原理有兩種:一是直接電化學反應，指通過陽極氧化使污染物在電極上發(fā)生轉化或燃燒，把有毒物質轉變?yōu)闊o毒物質，或把非生物相容的有機物轉化為生物相容的物質，例如芳香化合物的開環(huán)氧化等。二為間接電化學轉化，指利用電極表面產(chǎn)生的強氧化性活性物種使污染物發(fā)生氧化還原轉變。宋衛(wèi)健等[4]以DSA類電極作為陽極，對模擬硝基苯廢水進行的降解實驗證明，在電流密度15mA/cm2條件下，CODcr的去除率可達到90%以上。也有樊紅金等[5]對催化鐵內(nèi)電解法處理硝基苯廢水降解動力學特性進行了研究。結果表明,降解過程符合準一級動力學規(guī)律。進水濃度、pH值和反應溫度強烈影響硝基苯的降解速率。

高級氧化技術近年來的發(fā)展非常迅速，有臭氧氧化，F(xiàn)enton試劑氧化，濕式氧化等。針對硝基苯廢水，報道較為集中的是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，加快有機物和還原性物質的氧化。余宗學[6]采用Fenton試劑對間硝基苯生產(chǎn)廢水進行預處理，在最佳反應條件下，廢水中硝基苯類化合物的轉化率在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，廢水可生化性有了較大的提高。

另外，利用微電解和Fenton試劑氧化的工程實例報道也很多，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標，COD總去除率為97%；李欣等[8]利用微電解和Fenton試劑氧化處理硝基苯制藥廢水，當原水的pH值為2～3、H2O2投加量為500～600mg/L時,調(diào)節(jié)預處理出水pH值至7～8并經(jīng)沉淀處理后，對COD和硝基苯類物質的總去除率分別可達47%和92%。后續(xù)混合廢水經(jīng)SBR工藝處理后出水水質能滿足國家污水排放標準。

1.2.3生物法

硝基苯類化合物被認為是生物難以降解的物質，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對硝基苯的好氧降解時發(fā)現(xiàn)，在廢水中細胞的質量濃度為9mg/L，pH為7，溫度為30℃搖床轉速為100r/min，反應時間為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%。