2-仲丁基-4,6-二硝基苯酚(DNBP)是美國20世紀初研制成功的一種重要的化學品。20世紀末發現其有較好的阻聚效果,從而被廣泛應用于苯乙烯的生產中;此外它還可用作除草劑、殺蟲劑等。
但隨著DNBP需求量的日益增加,其生產過程中產生的大量廢水導致了非常嚴重的環境問題。在DNBP生產中所產生的有機廢水,具有高酸度,高色度和高COD的特點,長時間在自然界存留與富集,對人體健康和生態環境構成潛在威脅:首先,對人和其他哺乳動物都有毒性,在生物體內易被轉化為亞硝基和輕胺基衍生物。這些衍生物可生成與氧結合的正鐵血紅蛋白和具有致癌性的亞硝基胺;其次用含高濃度DNBP的廢水灌溉農田,會使農作物直接死亡,低濃渡廢水灌溉也會影響農作物的生長;再者含DNBP的廢水還會影響水生生物的繁殖。因此,含DNBP廢水處理工藝的研究成為污水處理領域的熱點和難點。
目前為止,國內外處理含DNBP工業廢水的方法主要有萃取法、精餾法、生物降解法、吸附法、氧化法等。
1、精餾法。精餾是利用液體混合物中各組分揮發度的差異,加熱使液體氣化,再冷凝為液體的過程。此法適用于不同沸點的互溶液體混合物,是一種利用回流使液體混合物得到高純度分離的蒸餾方法,是工業上應用最廣的液體混合物的分離操作,廣泛應用于化工、石油、輕工、冶金等領域。精餾法的優點是設備簡單、操作方便;缺點是使用蒸汽量較大、處理成本較高、不能推廣到大量的廢水處理中。
2、吸附法。吸附法是指利用多孔固體物質吸附污水中的污染物,從而達到凈化污水的一種方法。具有吸附能力的多孔固體物質被稱為吸附劑,被吸附的物質稱為吸附質。吸附作用發生在2個相的界面上,是一種界面現象。常用作吸附硝基酚類物質的吸附劑有活性炭、粉煤灰、大孔吸附樹脂以及其他吸附劑。吸附法的優點是操作容易、工藝簡單,但也存在吸附劑再生困難、易產生新的固體廢棄物等缺點。
圖:DNBP廢水溶劑萃取處理工藝流程
3、萃取法。萃取法是指向廢水中加入不溶于水或難溶于水的萃取劑,使廢水中的有機污染物轉移到萃取劑中,最后將萃取劑和廢水進行分離,從而達到凈化廢水與回收有用物質的目的。鄭州天一萃取萃取應用工程師介紹,在進行DNBP工業廢水處理時,以非離子表面活性劑TritonX-114為萃取劑,NaOH溶液為反萃取劑,以CWL-M系列新型離心萃取機為核心主機萃取設備,對DNBP工業廢水進行萃取分離,具有工藝簡單、易操作、設備投資少和占地面積小等優點,可回收廢水中有用物質減少物料排放。萃取法處理DNBP工業廢水的優點是設備簡單、操作方便、安全性好。
4、生物降解法。生物降解法是利用微生物的代謝作用,使工業廢水中的有機污染物如DNBP等轉化為無害物質,從而達到凈化污水的目地。DNBP對微生物有很大的毒性,常常需要在厭氧的條件下進行降解。生物降解法的優點是處理水量大、成本低、二次污染小;缺點是只能處理低濃度的廢水、處理的時間較長、培養菌種的周期較長。
其中溶劑萃取法是國內外現有處理高濃度硝基苯廢水最為有效和使用最廣泛的方法。