苯甲酸廢水凈化研究進展

(安徽理工大學化學工程學院 安徽 淮南 232001)

一、引言

水是生命之源，沒有水就沒有生命，水是人類和一切生物生存發(fā)展的基本要素。但是隨著現(xiàn)代人類生產(chǎn)生活活動量激增，水環(huán)境受到了嚴重污染。苯甲酸在醫(yī)藥方面通常作為消毒防腐劑使用，可以有效抑制細菌、霉菌、真菌的生長。苯甲酸及其鈉鹽還是重要的食品防腐劑，廣泛應用于醋、飲料、冷食、醬油、果汁、罐頭等食品領域，可以防止由于微生物的作用而引起的腐敗變質(zhì)，從而延長食品的保質(zhì)期。食品生產(chǎn)和醫(yī)藥時產(chǎn)生的廢水中殘留有大量的苯甲酸，這類含苯甲酸的廢水若直接排放到環(huán)境中，會引起很大的污染，人類的健康將得不到保障，所以苯甲酸廢水的處理十分重要[1-2]。

二、苯甲酸廢水常規(guī)處理方法

(一)生化處理法

生物化學處理方法是由于微生物會發(fā)生代謝作用，結果會讓廢水變?yōu)橐环N懸浮的、呈膠體狀態(tài)并且像有機污染物的微觀狀態(tài)，是一種穩(wěn)定、無害的無機廢水處理方法。根據(jù)不同的微生物代謝形式，可分為有氧生物處理和厭氧生物處理。

生化處理法對于水質(zhì)的要求可以概括為以下幾點：(1)pH：在廢水處理中pH不能有猛烈的較大變動，否則會抑制微生物在廢水中的活力，一般來說，對于好氧生物處理其pH值要保持在6-9，對于厭氧處理保持在6.5-8；(2)溫度：一般生化法要求水溫控制在20-35℃，其中，高溫厭氧法要求水溫較高，在50-55℃；(3)水中的營養(yǎng)物質(zhì)及其毒物：一般生化法需氧量、氮、磷的需要的質(zhì)量比應滿足：好氧法處理的要求為為m(BOD5):m(N):m(P)=100:4.9:0.9，而處理的厭氧法為m(BOD5):m(P):m(N)=100:0.49:2.49；(4)氧氣：好氧生物處理法需要外界供氧，一般保持氧濃度在2-4mg/L；(5)有機物濃度一般進水BOD5值以不超過1g/L以及不低于100×10-3g/L為宜。

(二)物理處理法

目前為止，物理處理法在工業(yè)廢水處理中仍然占有十分重要的地位。物理處理法主要是在物理作用之下分離回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)。根據(jù)物質(zhì)在兩相間的選擇性分配，選擇合適的萃取劑就可以把苯甲酸從水相中轉(zhuǎn)移出來，這就是萃取法。

(三)物理化學處理法

物理化學處理法是以傳質(zhì)作用為基礎的處理單元。它兼具有化學作用，而在同時又協(xié)同相關的物理作用，即結合運用物理化學的作用使污水得到凈化的方法。如汽提、吹脫、吸附、離子交換等方法。目前關于吸附法處理苯甲酸廢水的研究頗多，其中主要是用樹脂吸附法處理。

(四)化學處理法

化學處理法是通過進行一系列的化學反應除去污染物質(zhì)，這些污染物質(zhì)在廢水中一般呈溶解性的或是膠體狀態(tài)，利用化學反應可以將它們轉(zhuǎn)化為無色的物質(zhì)。化學處理法主要包括混凝沉淀法、氧化還原法、中和法。以下主要介紹氧化還原法。

經(jīng)過氧化還原處理之后的廢水，其中的一些有害有機物或無機物就可以轉(zhuǎn)化為無毒或毒性很低的物質(zhì)，這樣可以達到廢水處理的目的。目前來說，F(xiàn)enton氧化法是最被廣泛研究的氧化還原法。

三、低溫等離子技術

與上述方法相比，等離子體技術具有高效、環(huán)保的優(yōu)點。低溫等離子體氧化技術不僅豐富了性能和強氧化自由基的激發(fā)態(tài)原子、分子、如高活性粒子，可以使耐火材料有機分子激發(fā)和電離或破碎的關鍵，但也與紫外線輻射在氧化的過程中，在電沖擊波和液體空化降解等物理和化學效應作用之下，可以使有機物的降解變得很快，是一套光學、電子、化學氧化的集合，集成了新的水處理技術。

目前，關于低溫等離子體協(xié)同催化技術的研究相對較多。低溫等離子協(xié)同催化技術是建立在等離子技術的基礎上，在后期加入催化劑、絮凝劑等和放電反應過程起到協(xié)同作用，在這樣協(xié)同作用的基礎之上產(chǎn)生更多的活性物質(zhì)，以此來提高對于污染物處理的效率并且降低能耗。

榮俊鋒等[3-8]做了一些有關低溫等離子體凈化高濃度有機廢水的研究，證明低溫等離子體對不同類型廢水都有很好的凈化效果，將其與傳統(tǒng)水處理方式結合能達到更好的處理效果。

四、結語

由于傳統(tǒng)水處理工藝流程長，廢水處理過程中物化反應進程緩慢，廢水處理設施龐大，占地面積大；廢水只能集中處理，對于城市廢水而言，地下排污管網(wǎng)工程龐大，廢水處理工程總投資巨大，處理后的水質(zhì)不穩(wěn)定，傳統(tǒng)的水處理工藝不能滿足當代的水質(zhì)處理標準，這就需要人們開發(fā)新型的水處理技術，在開發(fā)新型的苯甲酸廢水凈化工藝時要結合實際情況綜合考慮其工藝的復雜性、設備的安裝、資金的投入和處理效果等。

低溫等離子體技術作為一個新興的技術，有很廣闊的發(fā)展前景。因此，研究各種活性粒子的產(chǎn)率及其作用機制也是使得該技術能夠應用于實際廢水處理的重要方面。