含氯苯和多氯苯廢水的處理技術(shù)

氯苯類化合物廣泛用作農(nóng)業(yè)、工業(yè)和醫(yī)藥的化工原料，大部分染料/制藥化工廢水中都含有此類物質(zhì)。氯苯類化合物具有很強(qiáng)的毒性，可作用于人體體表和呼吸道，刺激人體皮膚和粘膜，在人體內(nèi)富集，抑制神經(jīng)系統(tǒng)，嚴(yán)重時(shí)甚至損害肝腎。由于其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，毒性強(qiáng)，在自然環(huán)境中不易降解，在我國廢水排放標(biāo)準(zhǔn)中被嚴(yán)格控制。

介紹了近年來國內(nèi)外含氯苯和多氯苯廢水處理的研究進(jìn)展。

一、吸附法

活性炭是常見的吸附劑，氯苯可以通過活性炭吸附去除。當(dāng)廢水中氯苯濃度為100~150mg/L時(shí)，不宜采用生化處理，因?yàn)槁缺皆诨钚晕勰喾ㄆ貧膺^程中容易解吸擴(kuò)散到空氣中。在這種情況下，活性炭吸附是合適的。利用粒徑為300 μ m的低密度聚乙烯顆?？梢晕饺コ龔U水中的鄰二氯苯，Chambers DB等在25℃下用低密度聚乙烯吸附劑吸附含鄰二氯苯85mg/L的廢水，在2分鐘內(nèi)取得了良好的效果。該方法也適用于其他有機(jī)鹵化物。

另外，廢水中的氯苯可以被聚氨酯膜吸附去除。粉末丁二烯-丙烯共聚物或丁二烯-苯乙烯共聚物可用于吸附廢水中的鄰二氯苯和氯仿，無論交聯(lián)與否。

二、提取方法

Radvinskii MB等發(fā)現(xiàn)，當(dāng)氯苯濃度較高時(shí)，可用二氯甲烷(水與二氯甲烷的比例為5: 1)萃取2 min，氯苯濃度可降至2 ~ 3 mg/L，用1m長的柱以5m/h的速度用活性炭吸附可去除殘留的低濃度氯苯，用1kg活性炭可去除2.730kg氯苯。廢水提取后剩余的二氯甲烷可通過16.5L/min的曝氣強(qiáng)度15min去除。

氯苯也可以通過脂肪油或石蠟提取從廢水中去除。MindermannF等人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)含有300mg/L氯苯的廢水通過石蠟切片時(shí)，廢水中只剩下100mg/L氯苯。如果預(yù)先在廢水中加入800mg/L的壬基苯基聚乙二醇醚，氯苯的殘留量可以進(jìn)一步降低到10 mg/L以下

三。氣體汽提和蒸餾

當(dāng)廢水中含有沸點(diǎn)低于水的揮發(fā)性或與水形成低共沸物的有機(jī)物時(shí)，可采用蒸餾、汽提或汽提等方法處理。

含苯和氯苯的廢水可采用吹脫法處理，氯苯生產(chǎn)中的非酸性有機(jī)廢水也可采用共沸蒸餾法處理，可回收廢水中的二氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯和氯苯。Fuji等人將含有650mg/L氯苯的廢水與來自蒸餾塔的蒸汽在汽液混合器中接觸，從混合器底部分離有機(jī)相，在蒸餾塔中蒸餾水相，并保持底部恒溫在102℃。與最終的流出物相比，沒有檢測到有機(jī)物。KisarovVM等人用共沸蒸餾法處理廢水中的氯苯，可以將氯苯從500mg/L降低到1mg/L，用這種方法處理1t廢水要消耗0.3kW的電和120kg的蒸汽。

此外，在含氯苯廢水的處理中，可以采用曝氣吹脫氯苯，可減少97%，然后采用活性炭吸附空氣中的氯苯，或者將吹脫的氣體焚燒處理。用吹脫法處理含鹵代烴的廢水時(shí)，逸出的氣體要用吸附劑吸收回收，以免污染大氣。

此外，對二氯苯生產(chǎn)廢水可采用NMC重力分離法(中和、混凝、汽提)處理。根據(jù)高春峰的實(shí)驗(yàn)，廢水靜置分層50～60min，用酸堿中和至pH=7，PAM的用量為50～75mg/L，反應(yīng)溫度為50℃～55℃，反應(yīng)時(shí)間為60min。經(jīng)處理后，苯和氯苯的濃度可分別降至1.00mg/L和1.10mg/L，并可回收90%以上的苯和氯苯。

四。薄膜法

反滲透技術(shù)是在高于溶液滲透壓的作用下，將其他物質(zhì)從水中分離出來，其基礎(chǔ)是其他物質(zhì)不能透過半透膜。反滲透法分離水中的苯和氯苯類化合物效果良好。所用的膜有MGA-100、改性聚乙烯、玻璃紙、醋酸纖維素、合成革、氯化聚氯乙烯和其他特種膜。當(dāng)廢水中氯苯的含量為10 ~ 2213mg/L，并且存在小于360mg/L的無機(jī)鹽等有機(jī)物時(shí)，反滲透系統(tǒng)的壓力應(yīng)在5~10MPa，氯化聚氯乙烯膜對氯苯的去除選擇性可達(dá)100%，處理后氯苯可由原來的140mg/L降至0.7mg/L。膜的使用壽命約為200小時(shí)

廢水中的苯、氯苯、鄰二氯苯、間二氯苯、對二氯苯、1，2，4，5-四氯苯、六氯苯可以用醋酸纖維素膜或芳香族聚酰胺膜進(jìn)行反滲透處理，回收率一般在30%-40%之間。馮偉明等發(fā)現(xiàn)芳香族聚酰胺薄膜的性能優(yōu)于醋酸纖維薄膜。

近年來的實(shí)驗(yàn)研究表明，氯苯也可以通過兩步膜法去除。徐、等用聚氨酯膜處理含6～300mg/L氯苯的廢水。第一次處理的去除率為75%~99%，第二次處理的去除率為99%~100%。以許氯化十六烷基吡啶(CPC)為表面活性劑，聚醚酰亞胺(PEI)中空纖維超濾膜用于膠束強(qiáng)化超濾。當(dāng)CPC濃度為3.1~18.6g/L，氯苯濃度為0.45g/L時(shí)，CPC的截留率大于95%，氯苯的去除率大于98.0%。用去離子水清洗膜1小時(shí)后，膜

動(dòng)詞 （verb的縮寫）氧化還原法

含有高COD值鹵代烴的廢水也可用常規(guī)濕式氧化法處理。研究發(fā)現(xiàn)，在200℃~320℃的溫度范圍內(nèi)，鄰二氯苯可以被濕式氧化去除。該催化劑能明顯促進(jìn)濕式氧化過程。GreenML等人發(fā)現(xiàn)，一種新型銅氯催化劑在300℃~500℃的過量空氣存在下，能將二氯甲烷、二氯乙烷、四氯化碳和1，2-二氯苯氧化成一氧化碳、二氧化碳、氯化氫和氯氣，且催化劑在氧化過程中不易失活和流失。超臨界水氧化是高級氧化方法之一，也可用于處理含氯苯化合物。

此外，光催化氧化法也有很好的效果。KawaguchiH的實(shí)驗(yàn)表明，氯苯在二氧化鈦/模擬日光下可以分解，中間產(chǎn)物為氯酚、氯對苯二酚和羥基對苯二酚三種異構(gòu)體。

呂錫武等人利用紫外-微臭氧技術(shù)對自來水中常見的氯仿、四氯化碳、鄰二氯苯、對二氯苯、1，2，4-三氯苯、六氯苯進(jìn)行處理。與UV-臭氧技術(shù)相比，效果基本相同，但設(shè)備簡單，運(yùn)行成本低，更容易推廣。潘麗麗利用高壓電暈和臭氧的協(xié)同效應(yīng)處理含間二氯苯的廢水。當(dāng)廢水呈酸性或堿性時(shí)，處理效果優(yōu)于中性。當(dāng)廢水初始pH=6，電壓為30kV，頻率為80Hz時(shí)，間二氯苯的處理效率達(dá)到88.2%，TOC降解率為41.3%。兩種方法處理間二氯苯的協(xié)同效果優(yōu)于兩種方法單獨(dú)處理。

實(shí)驗(yàn)表明，水中的鹵代烴也可以通過電解氧化和輻射處理。Miyata等人用0.5Mrad的60Co處理20mL氯苯溶液，廢水TOC值為107.5mg/L，然后加入0.5ml的0.05%聚丙烯酰胺和1.5mL的硫酸鐵溶液，攪拌10min，靜置2h。經(jīng)處理后，廢水上清液的TOC降至22.6mg/L

TakaiY等人處理了含有氯仿、四氯乙烯和二氯苯的廢水，并使用過氧化氫進(jìn)行光分解。過氧化氫與氯仿的摩爾比為4.5∶1，pH控制在7.9以內(nèi)。過量的過氧化氫可被活性炭分解去除，出水氯仿濃度低于0.3 mg/L

PintoD等人用紫外線和過氧化氫處理1，2-二氯苯。如果只使用紫外線而不使用雙氧水，光照3小時(shí)后可以降解30%。當(dāng)有過氧化氫存在時(shí)，其降解速率是沒有過氧化氫時(shí)的兩倍。這是因?yàn)槎缺椒肿油瑫r(shí)受到羥基自由基和光子的影響。當(dāng)只有過氧化氫而沒有紫外線時(shí)，二氯苯幾乎不會降解。

徐新華等發(fā)現(xiàn)，在Pd/Fe雙金屬體系中，廢水中的對二氯苯可以被催化還原脫氯快速降解，零價(jià)Fe在Pd的催化下具有很好的還原脫氯效率。當(dāng)Pd/Fe雙金屬的鈀含量為0.02%，催化還原劑用量為4g/75mL，反應(yīng)時(shí)間為90min時(shí)，對二氯苯的脫氯率可達(dá)90%以上。在催化還原脫氯過程中，生成氯苯，然后脫氯繼續(xù)生成苯。

用王艷麗束流1mA、能量1.5MeV的高能電子束處理廢水中的鄰、間、對二氯苯有很好的效果。當(dāng)鄰、間、對二氯苯降解率為50%時(shí)，所需劑量分別為38kGy、35kGy、46kGy。輻照降解過程中氯離子的質(zhì)量濃度增加，輻照后溶液呈強(qiáng)酸性，pH在2 ~ 3之間。

近年來，人們發(fā)現(xiàn)水溶液中的鄰二氯苯也可以用超聲波輔助的方法去除。利用張選軍納米鐵在超聲波作用下降解一氯苯廢水。反應(yīng)20min后，納米鐵和超聲波的降解率達(dá)到95%，而單獨(dú)超聲波的降解率僅為10.8%。

六、生化法

在生化處理過程中，許多鹵代化合物可以被生物降解，但有些很難被生物降解。即使是可降解的鹵代化合物，其降解率也相對較小。當(dāng)鹵代烴和城市污水進(jìn)行生化氧化時(shí)，芳香族或脂肪族氯代化合物可以通過脫氯作用降解?？山到獾柠u代烴包括三氯丙烷、二氯甲烷、三氯乙烯、1，1，1-三氯乙烷等。，而一般的鹵代芳烴降解性能較差。GomolkaB等人發(fā)現(xiàn)氯苯容易抵抗活性污泥中的微生物，而1，2，3-三氯苯和1，2，4-三氯苯只能部分進(jìn)行生化降解。三氯乙烯可在有氧或無氧條件下降解。在芳環(huán)上加鹵素會增加對微生物的抵抗力，氯苯對活性污泥的活性有不利影響。含氯苯廢水進(jìn)入活性污泥處理裝置后，活性污泥的生物氧化速度會加快，但5h后活性污泥的生化降解會明顯下降。而1，3-二氯苯在進(jìn)入活性污泥處理系統(tǒng)后的192h內(nèi)也能被生化降解所抑制。

SanderP等人發(fā)現(xiàn)1，2，4-三氯苯和1，2，4，5-四氯苯可以被假單胞菌屬處理。在降解過程中，苯環(huán)首先氧化生成二氫二醇，然后3，4，6-三氯鄰苯二酚閉合，再鄰位裂解生成2，3，5-三氯-順，順-己二烯二酸。

KakiichiN等人研究了鄰二氯苯對活性污泥的毒性。影響出水透明度的濃度為8mg/L，影響出水COD值的濃度為30mg/L，影響SS積累的濃度為150mg/L，抑制微生物生長的濃度為30mg/L，因此建議生化處理時(shí)濃度不超過30mg/L。

DudnikovaRV等人發(fā)現(xiàn)，1，2，4-三氯苯可被非馴化微生物降解，其去除程度與生化反應(yīng)器中的停留時(shí)間、曝氣強(qiáng)度等因素有關(guān)。此外，一些鹵代烴，如三氯乙烯或氯苯，可以與其他有機(jī)物質(zhì)一起用活性污泥法處理。

王永強(qiáng)等從遼河油田石油污染土壤中篩選出一株高效降解氯苯的細(xì)菌，命名為WCB。當(dāng)氯苯質(zhì)量濃度為50mg/L，溫度為30℃，pH=7時(shí)，24h內(nèi)去除率達(dá)到93.2%。通過菌落形態(tài)的染色觀察和相關(guān)生理生化反應(yīng)，初步鑒定該菌株為鏈球菌。

CarstenV等分離出5種微生物AcidovoraxfacilisB517、CellulomonasturbataB529、domonasveroniiB547、PseudomonasveroniiB549和PaenibacilluspolymyxaB550，它們是降解氯苯的Pseu，中間產(chǎn)物為3-氯酚。

羅如新等從某化工廠廢水處理廠的活性污泥中分離出一株能以氯苯為唯一碳源的細(xì)菌。它是一種革蘭氏陰性細(xì)菌，兼性厭氧。初步鑒定為鄰單胞菌屬。氯苯在好氧條件下18天的降解率為50%，在厭氧條件下18天的降解率為37.2%。不同底物試驗(yàn)結(jié)果表明，該菌株還能利用間氯苯酚、TCP、2，4-D等二氯和三氯化合物。，此外，它的汞抗性在沒有誘導(dǎo)的情況下可以達(dá)到15mg/L。

WuXF等人采用上流式鋁鹽絮凝藻類光生化反應(yīng)器處理含氯廢水，如氯苯。氯苯的去除速率比2，4-二氯苯酚快?；钤迳锏慕到饽芰?qiáng)于死藻。Cholrella和柵藻可作為降解微生物，采用間歇法(50mg/L、100mg/L、200mg/L上述物質(zhì))或連續(xù)法(1000mg/L)處理，連續(xù)升流式生物反應(yīng)效果更好。

七。結(jié)論。

近年來，含氯苯和多氯苯廢水的處理技術(shù)已有不少報(bào)道，但許多處理方法仍面臨一些問題，如吸附法會產(chǎn)生廢吸附劑，需要二次處理，膜法需要篩選膜材料，評估膜的使用壽命。根據(jù)作者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和文獻(xiàn)報(bào)道，建議對高濃度的氯苯和多氯聯(lián)苯廢水采用汽提/蒸餾或萃取的方法回收再利用，而對低濃度的廢水(如回收氯苯和多氯聯(lián)苯后的低濃度廢水)采用生化法處理，這樣更經(jīng)濟(jì)。(來源:遼寧天宇化工有限公司；聯(lián)華科技有限公司】

免責(zé)聲明：本網(wǎng)站內(nèi)容來源網(wǎng)絡(luò)，轉(zhuǎn)載是出于傳遞更多信息之目的，并不意味贊成其觀點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容真實(shí)性。轉(zhuǎn)載稿涉及版權(quán)等問題，請立即聯(lián)系網(wǎng)站編輯，我們會予以更改或刪除相關(guān)文章，保證您的權(quán)利。
標(biāo)簽:  含氯苯及多氯苯廢水處理技術(shù)