文献综述
1. 课题研究的意义和价值
大多数含硝基的有机污染物,都具有剧烈的毒性,很难被微生物直接利用。同时,这些污染物大多具有持久性,由于食物链的富集作用,有毒物质一步步累积,毒性逐步增强,最终对于人体健康起到了不利的影响。现阶段,需要一些有用的方法来处理含硝基的有机污染物,来阻止其进一步的对自然环境以及人体身体健康状况造成的危害。
2. 课题研究的现状及发展趋势
硝基芳香族化合物(NACs)是一类非常广泛的应用于农业、医疗行业、橡胶生产以及石油化工行业、染料行业中的有机物,并且常常会随着这些产业废水的排放进入地下水或者是地表水中。而硝基芳香族化合物是一类含有剧毒的物质,当进入人或者动物体内时,会造成血红蛋白变性,对动物和人体的神经系统以及血液循环系统造成不利影响,严重时会让人出现胸闷气短、过呼吸、心率不齐甚至休克等状况。因为其对公共健康的危害以及对环境的污染,所以被列入了优先控制污染物的黑名单。NACs废水的排放必须遵从严格的标准,处理达标方可排放。
随着经济的发展和科学技术的进步,越来越多的NACs被排入环境中,对环境造成了不可挽回的伤害。所以,如何对NACs废水进行高效的处理,使其达标排放,以减少其对环境的危害是当务之急。经过大量的实验研究以及对文献的归纳总结,国内外的专家们大致探索出三类常用于处理NACs废水的方法:物理处理法,化学处理法以及生物处理法。
(1)物理处理法
物理处理方法是一种可以快捷方便且高效的处理NACs废水的方法,同时因为处理费用少、操作相对简单、单次处理水量大等优点,成为了处理高浓度NACs废水时的第一选择。
1)吸附法
吸附,就是指在不经过外力作用,一种颗粒附着在另一种颗粒表面上的现象。通常情况下,专家们都是应用疏松多孔、比表面积较大、对硝基苯吸附能力良好的活性炭颗粒作为吸附剂。经过吸附法预处理的废水,硝基苯含量将会显著减少,为废水的深度处理提供了坚实的保障。但是,在研究过程中,科学家们发现传统活性炭作为吸附剂,不可避免的具有寿命不长、再生困难以及工业化难度较大的劣势,限制了该法的发展。徐中其等发现,使用新型吸附剂活性碳纤维(ACF)处理硝基苯酚废水时,不仅单次吸附量大大提高,而且吸附的速度也呈现出显著增加的趋势;且在高温再生的过程中,碳纤维的比表面积由于形成新的微孔而出现了显著的增加。孙勇等将由芦苇黑液木质素所制得活性炭作为一种新型的吸附剂,对硝基苯酚废水进行了吸附实验,发现使用该新型活性炭既能加快吸附速率又可增加吸附量。Villacafias等对传统的活性炭进行了改性处理,通过大量研究,发现经改性后的纤维可获得的阴离子交换容量有了一定程度的提高,选择性相对有了提升,因此其处理硝基苯废水的能力得以改善。
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