零价铁对促进含硝基苯废水降解的实验研究

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硝基苯是工业废水中典型的有机污染物,主要用于制造苯胺、染料、肥皂、杀虫剂、除草剂、药品、香料、树脂和炸药等,也可作为各种染料的溶剂。硝基苯和硝基苯类化合物由于其剧毒性和进入环境数量的逐年递增而引起人类的关注。物化方法能部分或完全降解硝基苯,但普遍存在能耗、药剂费用高与操作条件难以控制等方面的问题。   针对Fe0-菌体-H2O反应体系只能处理中低浓度硝基苯废水,且剩余硝基苯会对后续成熟工艺好氧处理苯胺造成抑制,故研究在厌氧处理前加一级化学还原,还原剂仍是零价铁粉,检测了不同pH和起始浓度条件下硝基苯的降解速率,研究发现在pH=3条件下,反应60min能将初始浓度为1000mg/L的硝基苯废水降解到238.11mg/L,此时出水中Fe2+浓度12.82mg/L,将此处理后水样直接进入厌氧体系,研究表明一定浓度的亚铁离子对后续厌氧降解硝基苯有较大促进作用,硝基苯238.11mg/L,苯胺489.72mg/L的废水进入厌氧系统,不含Fe2+的只能将硝基苯降到61.36mg/L,而含12.82mg/LFe2+的体系能将硝基苯降到24.18mg/L。   采用基于厌氧消化三阶段的厌氧生物抑制与降解性系统试验方法,初步探索Fe0厌氧处理硝基苯的抑制和降解动力学。研究表明:硝基苯对厌氧消化的作用机理是抑制利用丙酸的产氢产乙酸反应;浓度超过200mg/L的硝基苯对以葡萄糖、乙醇为基质的厌氧消化反应都有重度抑制,浓度小于200mg/L的硝基苯对以乙酸为基质的厌氧消化初期有促进作用,浓度大于200mg/L的仍有重度抑制;当硝基苯低于200mg/L时,其厌氧生物降解表现为一级动力学,其降解速率常数为0.2181L/g·d,200-600mg/L时表现为二级动力学。
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