采用催化内电解法处理松花江硝基苯污染水实验研究

一、背景知识 1. 松花江硝基苯污染事件 2005年11月13日，中石油吉林石化公司双苯厂发生爆炸事故，导致100吨以上的硝基苯类化合物泄漏进入松花江，造成了严重的水体污染。硝基苯属于持久性有毒污染物，在水中具有很高的稳定性，导致松花江水环境遭受重大污染。 2. 硝基苯的性质 硝基苯是一类广泛用于国防、炸药、制革、印染、农药和医药等工业的重要硝化产物，具有剧毒性和生物毒性，被列为我国环境保护中优化控制的52种有害物质之一。硝基苯类化合物在水中以苯胺类化合物为降解产物，具有较小的毒性，更容易进行生化降解。 二、催化内电解法的原理及应用 1. 催化内电解法原理 催化内电解法是一种处理废水中有机物的新型技术，它通过在导电性溶液中形成腐蚀电池，并利用由此引起的系列反应来改变废水性质，从而达到净化目的。该方法的特点在于硝基苯可以直接在铜电极上发生电还原反应，转化为苯胺，降低废水毒性，提高生物可降解性。 2. 催化内电解法与传统方法的比较 与传统铁屑法相比，催化内电解法通过使用Fe-Cu催化剂，显著提高了对硝基苯的处理效果，尤其是在中性或弱碱性条件下，处理效果提高了5%至15%。 3. 应用与研究 在松花江硝基苯污染的治理研究中，通过Fe-Cu催化内电解法处理松花江的硝基苯污染水，实验研究探讨了不同滤速下处理效率的变化，以及不同pH值进水对硝基苯去除率的影响，以期找到最佳处理条件。 三、实验研究方法及结果 1. 实验装置与材料 实验中采用了铁屑与活性炭按2:1比例混合制成的活性滤料，并添加了2%的铜粉。滤料的高度为1.2m，以调节不同滤速进行实验。 2. 实验水质及分析方法 实验所用的原水取自松花江，其中硝基苯的含量为39.8ug/L，pH值为7.0。对硝基苯和苯胺的测定使用气相色谱法进行。 3. 实验结果与讨论 - 实验结果显示，随着滤速的降低，硝基苯的去除率提高。在滤速为4.5m/h以下时，去除率可以维持在80%以上。 - 在不同的滤速下，去除率存在差异。滤速在1.2m/h到4.0m/h之间时，去除率较为平缓，维持在90%左右；而滤速超过5.0m/h时，去除率显著下降。 - pH值对去除率也有影响，中性或弱碱性条件更有利于硝基苯的降解。 四、结论及建议 实验研究表明，采用Fe-Cu催化内电解法处理松花江硝基苯污染水是有效的。通过调整滤速和pH值，可以进一步提高处理效率，有效降低水中硝基苯的浓度，减少环境污染。研究建议继续优化催化内电解法的工艺参数，以适应不同条件下的废水处理需求，并考虑其在实际中的推广与应用。