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硝基苯是苯乙烯生产过程中不可缺少的重要化工原料,市场需求量大。本文结合生产实际情况,对硝基苯生产废水处理进行研究,具有较高的学术价值和现实价值,对水质接近的同类有机废水治理,有重要的借鉴意义。首先调查研究硝基苯生产废水的来源和水质特征,并通过气相色谱-质谱联用技术对废水进行分析,确定废水的主要成分。针对生产工艺的特点,本着节能减排、清洁生产和循环经济的原则,采取废水分类处理的工艺技术路线。依照废水来源及水质的不同,采用预处理与生物处理相结合的处理方法,按照萃取—高级氧化—生化的流程,提出了有针对性的处理工艺。通过实验室小试,确定了最优的工艺条件,了解和掌握了整个工艺的处理能力,可以为后续放大中试实验和实际应用处理该废水提供科学依据。本文研究了萃取法对硝基苯生产废水的处理。通过定性定量分析,生产废水中主要有机污染物为硝基苯类物质,具有高毒性,已被列入世界“环境优先控制有毒有机污染物”名单。废水中所含的硝基苯是生产过程的原料、中间体甚至是粗产品。有效合理地处理含硝基苯废水并回收原料,是综合利用资源和环境保护的重要课题之一。本文考察了初始pH值、稀释剂、相比、萃取时间、萃取剂等因素对萃取过程的影响。确定废水的最佳萃取工艺条件:采用煤油作为稀释剂,磷酸三丁酯作为萃取的萃取剂,设定萃取时间为30min,萃取剂的浓度为70%,萃取的相比（油水比）1:5,采用原水pH直接进行萃取操作,其中萃取级数选择两级。结果经萃取后废水的色度由10000降到2000左右,COD去除率达67.2%,经萃取后废水的生化性由0.13提高到0.23。废水表观颜色由棕红色变为浅棕黄色。另外还对反萃过程及萃取剂的再生进行研究,确定反萃过程的基本参数为:在最佳油水比为5:2,NaOH浓度为20%的时候反萃效果最好。并且选择的萃取剂性能良好,在实验中经过8次萃取,未出现降解失败现象,证明萃取剂有良好的抗疲劳性能,值得在工程中推广。本文对微电解和Fenton处理废水的工艺条件,进行实验研究。Fe/C比值为1.2,微电解反应时间为120min,进水pH值为3,H2O2投加量为4ml/L,Fenton反应时间为150min的条件下,对废水的处理效果较好,COD去除率在60%左右。微电解-Fenton法,对含硝基苯类废水进行预处理,是一种非常好的方法,其运行成本较低,操作简单。经微电解-Fenton预处理后,可生化性大大提高,由0.19提高到0.30,其出水水质,己经达到可被生化处理的水平。本文研究了臭氧催化法,处理硝基苯生产废水,经络合萃取后的浓酸水和经微电解-Fenton后的稀酸水。采用催化臭氧氧化对其进行预处理,进一步提高可生化性。本实验研究了,采用新型催化剂—活性炭负载纳米二氧化钛,提高臭氧的催化效率。实验表明,催化臭氧氧化相对于单独臭氧氧化,COD去除率提高了34%,证明了新型催化剂的明显催化作用。由于pH值是臭氧催化的重要控制参数,实验研究了初始pH对处理效果的影响。随着初始pH增加,COD的去除率逐渐增大,而且在溶液由酸性转为中性时,去除率的增加幅度,比由中性转为碱性时要小,碱性环境更有利于臭氧对有机物的降解。通过考察催化剂的吸附性探讨催化臭氧氧化的反应机理。催化臭氧氧化对COD的去除效率,明显高于催化剂的吸附。通过加入·OH捕获剂叔丁醇,推测了反应机理。实验结果表明,叔丁醇的加入使催化臭氧化,对废水COD的去除率下降明显,并且影响较大,说明该催化反应过程遵循自由基反应机理。由催化剂表面羟基引发的催化臭氧化过程中羟基自由基的形成是主要原因。本文研究了生化反应的因素条件,对硝基苯生产废水处理效果的影响。通过预处理后的废水BOD/COD均达到0.3以上,生化性良好。因此,本文采用新型移动床生物膜反应器（Moving-Bed Biofilm Reactor,MBBR）对硝基苯生产废水进行生物处理。采用提升COD负荷法,驯化出可适应硝基苯生产废水降解的活性污泥。当废水进水浓度在1000-1800mg/L时,COD去除率可达60%以上。经镜检发现,在活性污泥絮体中存在大量诸如漫游虫、盖纤虫和轮虫等原生动物和后生动物,且十分活跃。采用了预挂膜方式,对反应器进行挂膜和启动。运行3天后,系统的COD去除率即达到稳定情况,在90%左右。另外本文考察了反应器的稳定情况及水力停留时间等因素,对反应器去除效果的影响,确定了相关参数。当进水浓度在300mg/L-600mg/L变化时,反应器总体处理效果较稳定。随着水力停留时间的延长,COD的去除效果逐渐增加。综合考虑处理效果和运行成本,水力停留时间选择在24小时。实验研究了MBBR生物反应器内的微生物分布情况,结果表明,MBBR反应器内的附着微生物,平均占微生物总量的64.5%,悬浮微生物平均占35.5%。反应期内的生物量呈现周期性变化,由此引起附着生物量和悬浮生物量的周期性变化,但对出水COD的影响较小。