關(guān)于異丙醇各個(gè)方面的技術(shù)分析

一、異丙醇?

1、性質(zhì)?

【物理】沸點(diǎn)?82.5℃，熔點(diǎn)?-88.5℃，蒸氣壓?45.4mmHg/25℃，相對密度?0.78505/20℃/4℃，辛醇/水分配系數(shù)log?Kow=?0.05，溶于氯仿、苯及其它有機(jī)溶劑中，不溶于鹽的溶液中，與水互溶。蒸氣相對密度?2.1，嗅閾值?90mg/m3,或7.84～49090mg/m3或22ppm或40ppm。?

【毒性】異丙醇具有較乙醇更好的脂溶性，所以反復(fù)接觸對皮膚具有干燥作用?？梢砸痤^昏、頭痛、昏迷，食入會引起惡心、咯血、腹瀉、低血壓、循環(huán)衰竭，持續(xù)昏迷可以引起體溫下降，可以因呼吸衰竭而死亡，還可引起吸入性肺炎，腎及肝臟損害，特別是腎臟的損害更大。LD50?大鼠?經(jīng)口?5045?mg/kg，腹腔注射?2736?mg/kg，靜脈注射?1099?mg/kg，小鼠?經(jīng)口?3600?mg/kg，腹腔注射?4477?mg/kg，靜脈注射?1509?mg/kg。對人類無致癌作用，IARC將其歸類為3。?

【安全性質(zhì)】爆炸極限?2.0～12.7%，閃點(diǎn)?12℃閉杯，自燃點(diǎn)?399℃。?

【環(huán)境數(shù)據(jù)】在大氣中，它僅以氣態(tài)的形式存在，它可以受光化學(xué)所誘發(fā)的羥基游離基所降解，其相應(yīng)的半衰期為3.2天，在土壤中，它具有非常大的遷移性，可以從濕的或干的土壤中揮發(fā)出來，在水體中，它不易被懸浮固體及沉積物所吸附，在好氧條件下它可以很快地進(jìn)行生物降解，可以在水體中揮發(fā)出來，在模擬河流及湖泊中的揮發(fā)半衰期分別為57小時(shí)及29天。它還可以很快地在厭氧條件下進(jìn)行生物降解，在好氧條件下，它的降解半衰期約為24～48小時(shí)，生物富集性低。用城市污泥測定其BOD值，5天及20天可以測得其理論值的7及70%。另一試驗(yàn)為28%及78%。另二個(gè)試驗(yàn)表明其5天的BOD值可達(dá)理論BOD值的66％及?74%。用馴化的污泥在20℃時(shí)，可以降解99%的異丙醇，實(shí)驗(yàn)表明在厭氧條件下其生物降解的性能也是相當(dāng)好的。??

2、含異丙醇廢水治理技術(shù)

吸附法??????

最常用的吸附劑為活性炭,?工業(yè)級的活性炭可在?20℃下從廢水中去除微量的甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇及正已醇[1][2][3]。??????????

其它用來吸附醇的炭質(zhì)吸附劑還有磺化煤,?可吸附異丙醇[4];?泥煤或褐煤可吸附丙烯醇及甘油[5]。?

鹽析法?

可以采用普通精餾與加鹽分相技術(shù)回收異丙醇，采用加鹽分相法處理時(shí)，當(dāng)60.0%氟化鉀濃溶液與50％異丙醇－50％水的物料的質(zhì)量比為2.0時(shí)，有機(jī)相中異丙醇的純度可達(dá)95.62%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)），水相中氟化鉀稀溶液經(jīng)蒸發(fā)回收后循環(huán)使用不影響分離性能。采用以上技術(shù)從制藥廢液中回收異丙醇。??????氧化法??

過氧化氫與硫酸亞鐵組成的Fenton?試劑對處理含醇廢水有較好的效果,?在用H2O2/FeSO4?系統(tǒng)處理含異丙醇廢水時(shí),?當(dāng)溫度為?70～75℃、pH?為2～2.5,?氧化后再結(jié)合活性炭及及離子交換樹脂以回收催化劑,?廢水的TOD?可以從150～300?毫克／升降低到?2?毫克／升以下[7]。?

異丙醇可以在pH?3～11的范圍內(nèi)受O3?/?H2O2的復(fù)合氧化，其降解速度與異丙醇的濃度無關(guān)，在堿性條件下其去除效率較高[8]。?

生化法??????

大部份工業(yè)中常見的醇類化合物均可用生化法予以降解[9]。?例如甲醇、乙醇、2-氯乙醇、環(huán)已醇、2-乙基已醇、甲基芐醇[10]、乙二醇、丙二醇、二甘醇、三甘醇、季戊四醇等,?在一般情況下既可用活性污泥法處理,?也可用厭氧處理法處理,?另外的一些含醇廢水還可用固定化的絲狀菌來處理,?可得到良好的效果[11][12][13]。?由于使用菌種不同,?或?qū)嶒?yàn)條件的差異,?這些醇的生化可降解性的報(bào)道常有較大的差異。?在用活性污泥法處理含醇廢水時(shí),?醇的易降解程度,?常按下列次序遞減∶?甲醇、乙醇、正丁醇、正戊醇、正丙醇、異丙醇。?在代謝過程中,?能發(fā)現(xiàn)有相應(yīng)的脂肪酸生成[14]。?在研究?C4～C7?的1-醇及2-醇的生物可降解性時(shí),?可以發(fā)現(xiàn)這些醇的水/辛烷間的分配系數(shù)與生化降解速率有關(guān),?可成拋物線或雙曲線的對數(shù)-對數(shù)的線性關(guān)系[15]。?另有研究表明?C1～C9?的伯醇的生化降解與其分子量的大小、活性污泥的適應(yīng)性有關(guān),?凡能適應(yīng)甲醇及庚醇降解的活性污泥,?均能降解?C1～C9?的伯醇[16]。

生產(chǎn)環(huán)氧樹脂的廢水含有環(huán)氧氯丙烷,?縮水甘油,?異丙醇及氯化鈉可在堿性條件下水解使環(huán)氧氯丙烷的濃度降低到～75毫克／升及縮水甘油的濃度降至?4000毫克／升,?并同時(shí)回收異丙醇,?并去除其氯化鈉,?在稀釋,?中和,?補(bǔ)氮,?磷后可進(jìn)行厭氧處理[17]。?

經(jīng)過馴化的污泥，并經(jīng)水解酸化－好氧生化工藝可以處理高濃度異丙醇廢水，當(dāng)高濃度的異丙醇廢水進(jìn)水濃度為2000－3000mg/L范圍時(shí)，其BOD/COD比值為0.4左右，可生化性良好，酸化工藝可以使BOD/COD提高到0.5，COD去除率可達(dá)84～85%左右，BOD去除率可達(dá)89～90%左右。

二、甲苯?1、性質(zhì)?

【外觀】無色液體。?

【物化常數(shù)】沸點(diǎn)?110.6℃，熔點(diǎn)-94.9℃，蒸氣壓?28.4?mmHg/25℃，相對密度?0.8636/20℃/4℃，辛醇/水分配系數(shù)log?Kow=?2.73，與醇，氯仿，醚，丙酮，冰醋酸等有機(jī)溶劑互溶，水中溶解度?526?mg/L/25℃，蒸氣密度?3.1，嗅閾值?2.14ppm。?【毒性】毒性小于苯，但刺激作用較強(qiáng)。接觸甲苯會引起紅血球計(jì)數(shù)減少、血紅素、平均血球體積，平均血球血色素增高，還有報(bào)導(dǎo)可以引起白血球減少癥、嗜中性白血球減少癥，對皮膚具有脫脂作用，使皮膚干燥，皸烈及二次感染。高濃度的吸入可以導(dǎo)致心律不齊及心肌受損而導(dǎo)致突然死亡。長期吸入而引起腦中毒，對眼睛也有刺激?？梢砸鸫x性酸中毒。對肝、腎及神經(jīng)系統(tǒng)均有影響。除高劑量吸入可以導(dǎo)致共濟(jì)失調(diào)，意識不清及死亡外，低劑量吸入可以導(dǎo)致頭昏、欣快、思維混亂等現(xiàn)象。LD50??大鼠?經(jīng)口?2600～7500?mg/kg，5000?mg/kg，腹腔注射?(雌)1640?mg/kg，1320?mg/kg，靜脈注射?1960?mg/kg，小鼠?腹腔注射?1150?mg/kg，59?mg/kg，640?mg/kg，皮下注射?2250?mg/kg，LC50?小鼠?吸入?400?ppm/24?hr，非人類致癌物質(zhì)，IARC將其歸類為3，美國EPA將其歸類為D，ACGIH將其歸類為A4。?【安全性質(zhì)】閃點(diǎn)?4℃閉杯，自燃點(diǎn)?480℃，爆炸極限?1.27～7%。?

【環(huán)境數(shù)據(jù)】COD?1.7～1.88g/g,?BOD?0～1.23g/g，在大氣中，它僅以氣態(tài)的形式存在，它可以受光化學(xué)所誘發(fā)的羥基游離基所降解，其相應(yīng)的半衰期為3天。它還可以受硝基游離基的作用而降解，但反應(yīng)速率相當(dāng)慢，半衰期約491天，在環(huán)境降解中不占重要地位，而與臭氧作用的半衰期為27950天或更長。在土壤中，它具有高至中等的遷移性，可以從干的土壤中揮發(fā)到大氣中去。在土壤表面它可以進(jìn)行生物降解，其半衰期為幾個(gè)小時(shí)至71天。在水體中，它不易被懸浮固體及沉積物所吸附，可以進(jìn)行生物降解，在好氧或厭氧條件下的生物降解半衰期分別為4天或56天。它可以從水體表面揮發(fā)至大氣中去，在模擬河流及湖泊中的揮發(fā)半衰期分別為1小時(shí)及4天。在水體中，其生物富集性屬中等或低。在生物降解試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)如用曾受油污污染的土壤中分離出來的微生物其性能更好。在地下水中甲苯完全約需8天，其降解途徑一般認(rèn)為可能是苯環(huán)先進(jìn)行羥基化，再作進(jìn)一步的降解，也可以先從側(cè)鏈降解開始。當(dāng)濃度＞29mg/L時(shí)，對好氧降解微生物有抑制作用。?

【接觸極限及其它】GBZ?2?2002工業(yè)場所有害因素職業(yè)接觸限值：時(shí)間加權(quán)平均容許濃度TWA?50?mg/m3,?短時(shí)間接觸容許濃度STEL?100?mg/m3。美國?OSHA?TWA?200?ppm，ACGIH?50?ppm，NIOSH?100?ppm。

2、含甲苯廢水治理技術(shù)?吸附法?

以丁二烯-丙烯的間聚物或丁二烯-苯乙烯的間聚物，并經(jīng)過交聯(lián)或不經(jīng)過交聯(lián)即可用來作為廢水中油的吸附劑。?如將?0.3?克直徑為?0.5?毫米的細(xì)粒丁二烯-丙烯聚合物,?在燒瓶中處理?100?毫升水與?7?毫升重油的混合物,?經(jīng)攪拌?3?分鐘后,?再過濾,?這樣可去除混合液中?94%?的重油。?相似的方法還可用來去除廢水中的甲苯、鄰二氯苯、?乙醚、液態(tài)石蠟、氯仿及二硫化碳等[1]。?

這些聚合物纖維因孔隙較大,?因此去油效果較好,?但加工比較復(fù)雜,?因此可考慮直接用粉狀的高分子材料作吸附劑。?粉狀的高分子化合物因其比表面積較大,?因此也可收到較好的效果。?如甲基丙烯酸酯-二乙烯苯共聚物,?當(dāng)顆粒直徑為?32～40?微米時(shí),?其比表面積可達(dá)?320?米2/克,?對水中濃度為?18.1、?40?及72?毫克／升時(shí)的甲苯,?其吸附能力分別為?16.7、30.8?及50.8?毫克/克;?對濃度為?7.8?及21.0?毫克／升時(shí)的萘,?其吸附能力為?36.7?及90.8?毫克／升。?這些被吸附物質(zhì),?可用體積比為?1:1?的甲醇-乙醚解吸回收,?回收率約?80～90%[2]。?吸附劑顆粒大小對吸附劑用量也頗有關(guān)系。?如交聯(lián)的聚乙烯粉末,?在某試驗(yàn)中,?以顆粒直徑為500微米的吸附劑吸附油,?這種交聯(lián)聚乙烯的需要量為?50?厘米3,?但如果使用顆粒直徑為?2000?微米的粉末,?要達(dá)到相同的去除率,?則交聯(lián)乙烯的要量為?900?厘米3?[3]。?

另外,?用?59～99%?的聚丙烯及?1～50%?的聚乙烯-乙烯醇的樹脂制成的不織纖維,?具有強(qiáng)烈的吸油作用,?并且耐油性好。?如由?90%?的聚丙烯及?10%?的聚乙烯-乙烯醇組成的不織纖維,?其吸附能力,?若以對于各種被吸附物質(zhì)與纖維本身質(zhì)量百分比表示,?則為:?燃料油C?1480%、?燃料油B?1300%、?燃料油?A?470%、?苯?350%、甲苯?350%及二甲苯?340%[4]。?

滑石粉?1.2～2.5%,?已二酸?2.0～30%,?硫酸鋁?17～23%,?Tixoton?35～48%,?聚丙烯酰胺?0.3～0.5%,?氧化鈣或氫氧化鈣?12～15%?及膨潤土?20～28%?組成的吸附劑具有除油性能[5]。?用Salin-A?5?份,?尼龍-6?40?份,?聚苯乙烯?55?份及滑石粉組成的發(fā)泡材料,?可用來從廢水中回收甲苯及汽油[6]。?

由?0.5?份表面活性劑和?100?份多元醇制成的醚型脆性聚氨酯泡沫塑料,?可用來在廢水中吸附石油醚、苯、甲苯、二甲苯、瀝青以及其它有機(jī)液體,?吸附量可達(dá)吸附劑自身重的?3～8倍,?飽和后可用醋酸乙酯加熱或洗滌,?再經(jīng)分餾而達(dá)到再生和回收的目的。?例如汽油裂解廠廢水(15米3/小時(shí))其中含5.9?克/升,?用這種吸附劑處理,?吸附量可達(dá)每克吸附劑吸附??5～10?克焦油,?處理后出水中焦油含量可下降至?5?毫克/升以[7]。?

廢水中的甲苯可以采用活性炭纖維進(jìn)行處理，溶液ｐＨ在３～５范圍內(nèi)對吸附效率影響不大，溫度升高，吸附效率有所降低，吸附時(shí)間存在最佳值，吸附飽和炭

用蒸汽再生，重復(fù)使用７次，吸附效率無明顯變化，活性炭纖維對甲苯的吸附容量大，吸附速率快，再生條件溫和[8]。?

含油、脂、鐵離子及水溶性烴類化合物如苯、甲苯、乙苯及二甲苯可以用二步法進(jìn)行處理，首先分出油脂類化合物，然后在無鐵離子存在的情況用粉狀合成樹脂吸附劑進(jìn)行吸附，吸附劑可以再生回用[9]。?

可以用天然的或改性的泥炭對廢水中的苯、甲苯、乙苯及二甲苯進(jìn)行吸附去除，所用的泥炭可以天然的、經(jīng)輻射處理的、經(jīng)氧化的或微生物加強(qiáng)態(tài)的。天然態(tài)的泥炭可以吸附可觀的溶解態(tài)的烴類化合物，其中乙苯及二乙苯吸附最快，經(jīng)5天后可以吸附＞90%的量，而苯最難去除，經(jīng)輻射處理時(shí)，輻射量大時(shí)吸附量也增大[10]。苯－甲苯－乙苯－二甲苯可以用大孔樹脂進(jìn)行吸附處理[11]，廢水中的酚類化合物及BTX可以用合成樹脂吸附去除，如可用?Amberlite?XAD-4?其顆粒大小為0.2-1.2?mm[12]。?

苯－甲苯－乙苯－二甲苯及鉻酸鹽可以用有機(jī)沸石進(jìn)行吸附去除。吸附過程符合?Langmuir吸附等溫線，與天然的沸石相比，有機(jī)沸石的吸附量要大得多[13]。?

膨潤土經(jīng)四甲基銨離子改性后，可以提高膨潤土對苯、甲苯及二甲苯的吸附能力，其吸附選擇性為苯＞＞甲苯＞鄰二甲苯[14]。用溴化芐基三甲基銨改性而成的有機(jī)膨潤土也可以用來吸附甲苯和二甲苯[15]。?

通過離子交換反應(yīng)制得的三甲基芐基銨及四甲基銨-粘土改性物,?可以用來吸附廢水中的苯、甲苯、乙苯、對二甲苯、丁苯及萘[16]。?????炭質(zhì)吸附劑中以活性炭處理含油廢水的效果最好。?利用活性炭能非常容易地從廢水中去除二甲苯[17]、苯、甲苯[18][19]等。?如果能結(jié)合曝氣,?再用活性炭處理,?則效果更好。如某廢水中含苯?400?毫克/升、甲苯?106?毫克/升、二甲苯?30?毫克/升,?以氣液比為30?進(jìn)行曝氣,?先將苯、?甲苯及二甲苯的含量分別降至?19?毫克/升、?5?毫克/升及0?毫克/升,?再用活性炭處理,?即可取得良好的效果。??

氣提、吹脫或蒸餾??

廢水中含有的有機(jī)化合物,?如其揮發(fā)度大于0.64,?即可有效地利用吹脫將其去除。如含苯及甲苯的廢水,?在?0～60℃的溫度范圍中可在填料塔中用空氣進(jìn)行吹脫處理,?吹出含苯及甲苯的空氣可用焚燒法處理。?如某含苯及甲苯的廢水,?在溫度為?12℃、空氣流率為?0.7?千克/分、廢水流率為?8.5?千克/分、塔長2.78?米的條件下進(jìn)行處理,?苯的去除率為?96.7%,?而甲苯的去除率可達(dá)?96.2%[20]。?

含苯和和甲苯的廢水,?也可將廢水加熱到?90～98℃,?以蒸餾的方法回收[21][22]。?生產(chǎn)環(huán)氧樹脂過程中產(chǎn)生的含甲苯廢水即可利用此法回收。

對以鄰二甲苯、苯及甲苯類的廢水,?用氧進(jìn)行濕式氧化,??在5.5～6.0?兆帕壓力下,?其含量可下降到?5?毫克／升以下[23][24]。?

廢水中的BTX可以在一個(gè)密閉的系統(tǒng)中進(jìn)行真空，此時(shí)水汽及苯、甲苯及二甲苯汽化并隨真空泵逸出，將此氣體收集并進(jìn)行冷凝成液體加以回收[25]。?

研究了有機(jī)化合物、表面活性劑及鹽度對苯、甲苯、乙苯、對二甲苯及間二甲苯揮發(fā)的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)有機(jī)物的分子量大時(shí)抑制作用也大，當(dāng)含有疏水性的表面活性劑存在時(shí)，因?yàn)楣踩墁F(xiàn)象存在的原因會抑制其揮發(fā)，而鹽度的影響較小[26]。間二甲苯及對二甲苯可以用吹脫的方法進(jìn)行處理，當(dāng)空氣流速率為0.7?kg/min。廢水的流速為8.53?kg/min，塔徑為2.78?m時(shí)，在12℃時(shí)，其去除率分別為94.8?及94.7%[27]。?

廢水中的苯－甲苯－二甲苯可以通過吹脫－催化氧化的方法進(jìn)行處理，所用的催化劑可以用疏水性的催化劑，例如可以用鉑金屬類催化劑，這樣可以在90～150℃進(jìn)行處理，它具有高的活性，并不受水蒸氣存在的影響[28][29]。??

氧化法??

對以鄰二甲苯、苯及甲苯類的廢水,?用氧進(jìn)行濕式氧化,??在5.5～6.0?兆帕壓力下,?其含量可下降到?5?毫克/升以下[30][30]。?

利用二氧化鈦/UV(＞290納米)?可以用來處理水中的苯及甲苯,?當(dāng)其起始濃度為?0.05?毫米時(shí),?其半衰期為?31?及38?分鐘[32]。?

一般說,?環(huán)狀的烷烴及芳烴要較之開鏈烷烴易受臭氧的進(jìn)攻。?含環(huán)戊烷、環(huán)已烷及甲苯的混合廢水經(jīng)臭氧氧化后可分出油[33]。苯及甲苯在酸性介質(zhì)中反應(yīng)速度

中等[34]。?

甲苯可以用臭氧[35]或臭氧/過氧化氫[36]進(jìn)行處理。?

另一個(gè)重要的氧化劑為過氧化氫,?特別是在亞鐵鹽存在下,?其處理效果更佳,?鐵鹽也有類似的作用。由亞鐵鹽和過氧化氫所組成的?Fenton?試劑可以氧化水中的微量甲苯,?當(dāng)甲苯濃度有?300?毫克／升左右,??在?200～250毫克／升的亞鐵催化下,?過氧化氫用量在?160?毫克／升以上,?甲苯的去除率在?93%?以上,?殘存的甲苯在?10?毫克／升以下。如在紫外光線下,?則可提高甲苯的去除率[37]。?

廢水中的苯、甲苯、乙苯及對二甲苯可以在pH3.0，并在紫外光照下用過氧化氫處理，可以在10鐘內(nèi)降解90%?；旌衔锏奶幚硇Ч^單一的物質(zhì)處理效果要好，這是因?yàn)樵诨旌系臈l件下，更易接受光照并產(chǎn)生羥基游離基[38]。對二甲苯及對硝基甲苯可以用過氧化氫或過氧化氫/?Fe(II)進(jìn)行光催化處理，光芬通氧化要比光催化過氧化氫氧化的氧化速率快5～7倍[39]。

以苯、甲苯和二甲苯的混合物(BTX)作為模擬化合物進(jìn)行?Fenton?反應(yīng)的試驗(yàn),?實(shí)驗(yàn)表明二甲苯可以很好用?Fenton?法處理,?當(dāng)過氧化氫:BTX:?Fe2+＝12:1:60時(shí),?溶解的?BTX?可以在10?分鐘內(nèi)完全消失[40]。?

其它氧化劑還有高鐵酸鉀,?它可以通過氧化及絮凝的作用,?從廢水中去除苯、甲苯、二甲苯及萘等[41][42]。?

水中微量甲苯(＜10?mg/L＝可以用紫外光去除?？梢杂靡患墑恿W(xué)方程描述.pH為7時(shí),去除速率常數(shù)k為0.453?h-1,半衰期為1.53?h;在pH為5～9的范圍內(nèi),速率常數(shù)和半衰期變化不大[43]地表水及工業(yè)廢水中的甲醛可以在草酸鐵的催化下,?用過氧化氫進(jìn)行光(紫外-可見光)催化氧化法使之分解。過程中產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性能的羥基游離基是其主要氧化劑。用這個(gè)方法可以去除廢水中的氯苯、苯、甲苯、二甲苯、1,4-二氧六環(huán)、甲醇、甲醛及甲酸等。其去除效果通過TOC及BOD等值的比較,?均要比通常所用的紫外-可見光/亞鐵鹽/過氧化氫及紫外/過氧化氫要高出好多倍,?所以本法可以用在中等及高污染廢水的處理[44]。?

用高能電子輻射可以從飲用水中除去苯、甲苯、間二甲苯及鄰二甲苯。當(dāng)達(dá)到?787?krad?時(shí)可以除去＞99%的芳香物質(zhì)。過程中有游離基生成，其中間產(chǎn)物有苯酚及羰基化合物如乙二醛等[45]。??

生化法??

現(xiàn)已發(fā)現(xiàn),?好氧生化處理法對大部分的烴類化合物基本上都是有效的。?戊烷、已烷、庚烷、癸烷、環(huán)已烷、乙基環(huán)已烷、苯、甲苯、二甲苯、乙苯等均屬可以生化降解的物質(zhì)。?在合適的條件下,?上述物質(zhì)在廢水中的濃度為1000?毫克／升以下時(shí),?對活性污泥尚不致產(chǎn)生明顯的不良作用[46]。??其處理能力一般均在?0.3?千克/(千克.天)左右[47]。?一般而言,?在同系列化合物,?碳鏈較長者易于發(fā)生生化降解。上述的化合物中,?其降解速率,?即由正戊烷逐漸增加到正癸烷。?芳香族化合物中,?如芳環(huán)上有取代基存在會加速生化降解的速度,?因此甲苯與苯比較,?也更易發(fā)生生化降解[48]。而取代基的存在,?對脂肪族的生化降解會產(chǎn)生不利的作用。?脂環(huán)烴的生化降解,?與參與環(huán)的碳原子數(shù)有關(guān)。?曾研究了十三個(gè)環(huán)烷烴的生化降解能力,?在碳原子數(shù)在?5～7?的范圍中,?環(huán)庚烷為最難降解的物質(zhì),?實(shí)測的?BOD?值僅為?ThOD?的?25%。?

在好氧生物氧化中,?菌種的是與否經(jīng)過馴化對廢水中能忍受的烴類濃度有關(guān)。?由于條件不同,?因此烴類最大能承受濃度的數(shù)值在文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)上常有較大的出入。?如甲苯與二甲苯,?有的文獻(xiàn)中報(bào)導(dǎo),?當(dāng)其濃度大于?75?毫克／升及150?毫克／升時(shí),?就可能會對活性污泥產(chǎn)生毒性,?而這個(gè)數(shù)值與其他文獻(xiàn)所報(bào)導(dǎo)的數(shù)值相差較大[49]。

在生物流化床穩(wěn)態(tài)去除BTX時(shí)未發(fā)現(xiàn)有中間產(chǎn)物的產(chǎn)生，而加入活性炭可以提高過程的去除率[50]。苯－甲苯－二甲苯可以用生物濾池進(jìn)行處理[51]。在用流化床生物反應(yīng)器處理BTX時(shí)，苯與甲苯的去除率在好氧及兼氧條件下一般可達(dá)＞99%，而二甲本在好氧條件下一般可達(dá)＞99%，而在兼氧條件下可達(dá)＞85%?[52]。?

苯、甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯、乙苯、1,3,5-三甲苯用活性污泥處理,?在濃度＜10毫克／升時(shí)很易降解,?其降解性能:?甲苯＞間二甲苯＞苯＞對二甲苯＞乙苯＞1,3,5-三甲苯＞鄰二甲苯。?因此可以發(fā)現(xiàn)苯環(huán)上引入甲基的數(shù)目和位置和其生物降解能力有較大的關(guān)系。?

可用活性炭作載體的生物系統(tǒng)處理苯、甲苯及二甲苯廢水。?在好氧及兼氧的情況下,?苯及甲苯一般可有?＞99%的去除率,?二甲苯在好氧時(shí)為＞99%,?在兼氧時(shí)為＞85%[53]。甲苯廢水可以用生物膜法進(jìn)行處理[54]。?

200～400ppm的苯、甲苯及鄰二甲苯可以用苯酚及醋酸馴化的污泥進(jìn)行降解，苯及甲苯能很好地降解，但二甲苯的降解較為困難。甲苯合適的工藝參數(shù)為?pH?5-7,?溫度?20-40℃，負(fù)荷0.3-0.5?kg污泥/kg?MLSS?/天[55]。?

在生化降解過程中，產(chǎn)生抑制作用的濃度苯及二甲苯為～150mg/L，甲苯為～200mg/L，甲苯的降解最高，繼而為苯及二甲苯，如經(jīng)苯或二甲苯馴化，則降解甲苯的能力更強(qiáng)，而經(jīng)甲苯強(qiáng)化，則降解苯及二甲苯的能力將下降[56]。在用甲苯馴化的污泥處理苯、乙苯及二甲苯時(shí)，可以加快對二甲苯的降解，而同時(shí)對其它的芳烴具兌爭性抑制作用，經(jīng)甲苯馴化的污泥可以在甲苯不存在的情況下降解其它芳烴[57]。也有報(bào)導(dǎo)苯及二甲苯對活性污泥的抑制濃度分別為75及150?mg/L[58]。?

在用Rhodococcus?pyridinovorans?PYJ-1降解苯－甲苯－二甲苯時(shí)，當(dāng)其濃度分別為30,?50及25?mg/L時(shí)為最快。其中甲苯的降解最快，其次為苯及間二甲苯，降解時(shí)甲苯為主要碳源，但混合物降解時(shí)，其間會發(fā)生競爭性抑制作用，相對單個(gè)化合物而言，降解速率要降低?57-89%[59]。這種競爭性抑制現(xiàn)象在其它微生物降解時(shí)也有發(fā)現(xiàn)[60]。也可以用混合菌種處理這類廢水[61]。?

可以在纖維生物反應(yīng)床中的固定化的Pseudomonas?putida?及P.?fluorescens來降解苯－甲苯－乙苯及鄰二甲苯。在質(zhì)基濃度增加時(shí)，降解的速率也增大，到達(dá)一佳濃度后，隨濃度增加則反應(yīng)速率減慢，表現(xiàn)出一種基質(zhì)抑制作用。固定化的細(xì)菌要比游離的細(xì)菌降解速率要快，當(dāng)苯及甲苯的濃度達(dá)到＞1000mg/L時(shí)，苯，乙苯及二甲苯要快16倍，甲苯要快9倍[62][63]。?

一種耐熱性細(xì)菌?PHS1已從溫泉中分離出，它是一種革蘭氏陰性好氧桿菌,適宜溫度為42℃，pH為7.2。根據(jù)DNA分析，它應(yīng)屬于Ralstonia?eutropha?(以前稱為Alcaligenes?eutrophus).?它可以利用甲苯、乙苯、鄰二甲苯以及間或鄰甲苯酚，它對鄰二甲苯的降解性能特別好，并可以將其作為唯一的碳源進(jìn)行生長，在降解過程中，首先先將其轉(zhuǎn)化成2,3-二甲苯酚[64]。

在厭氧(甲烷)發(fā)酵中,?有試驗(yàn)表明已烷、十六烷、十七烷、1-已烯、順-2-已烯、反-2-已烯、異戊二烯、1-已炔、苯、甲苯、環(huán)已烷、環(huán)庚三烯、環(huán)戊二烯、苯乙烯、萘、或β-胡蘿卜素不發(fā)生甲烷發(fā)酵降解、角鯊烯發(fā)生不完全的甲烷降解,?而1-十六烯則降解比較完全、上述的結(jié)論是在?Methanospirillum?hungatei?及?Methanothri,?soehngenil?存在下所作的試驗(yàn)中得到的[65]。?

在中溫(25℃)或高溫(50℃)條件下，BTEX可以用經(jīng)甲苯馴化的污泥進(jìn)行處理，除對二甲苯外，其它的芳烴的去除率均較高，在中溫條件下，降解速率為?乙苯＞苯＞鄰二甲苯＞間二甲苯＞對二甲苯，在高溫條件下降解速率為?苯-鄰二甲苯＞乙苯＞間二甲苯＞對二甲苯[66]。?

在生物降解過程中加入苯甲酸或苯丙胺酸等芳香族化合物有利于苯、甲苯、二甲苯類化合物的去除,?而加入非芳香族化合物如醋酸鹽則無這種生物降解促進(jìn)作用[67]。?

甲苯可被藻類

如?Chlorella,?Scemedesmus?obliquus?及??Spiraulina?maxima?所降解[68]。用Fusarium?及?Cladosporium?可以以懸浮形態(tài)或膜的形式來去除濃度為小于或等于?0.5?克/升的苯、甲苯及苯乙烯[69]。??

用藻酸鈣凝膠固定化的活性污泥可以用來降解苯及苯、甲苯及二甲苯的混合物,?并以過氧化氫作為供氧體。?在批式處理過程中,?當(dāng)苯濃度為?100毫克／升時(shí),?經(jīng)?24小時(shí)后,?可有60%的去除率。由?600毫克／升的苯降低到1?毫克／升所需的停留時(shí)間為?17.14小時(shí)[70]。?

從石化廠及城市污水廠活性污泥中分離出?25?株菌株,?可以在好氧條件下有效地降解甲苯、乙苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯及三甲苯,?并以此作為其代謝的唯一碳源及能源。?

可以用經(jīng)海藻酸鈣固定化的活性污泥對苯或苯－甲苯－二甲苯混合物進(jìn)行好氧降解，還可以用過氧化氫作為溶解氧的來源，當(dāng)苯的濃度為100mg/L時(shí)，經(jīng)24小時(shí)的處理可以有60%的去除率，如將水力停留時(shí)間延長到17.14?h，600mg/L的苯的濃度可以降到1mg/L[71]。????

在用硝酸鹽作為電子受體時(shí)，鄰二甲苯與甲苯一起作為共代謝的主要碳源，二甲苯不能進(jìn)行完全無機(jī)化，它的最終產(chǎn)物為鄰甲基苯甲酸，而鄰甲基苯甲醇為其中間產(chǎn)物。并且甲苯與鄰二甲苯與甲苯之間存在相互抑制作用。甲苯的存在有利于鄰二甲苯的降解，但當(dāng)甲苯的濃度超過1-3?mg/L時(shí)，鄰二甲苯的去除率會劇烈地下降，而當(dāng)鄰二甲苯的濃度超過2～3mg/L時(shí)，甲苯的降解也會受到抑制[72]。?

甲苯和間二甲苯可以在反硝化的條件下進(jìn)行厭氧降解，并最后有50%轉(zhuǎn)化成二氧化碳，其主要微生物為一種Pseudomonas菌，它可以以NO3-?及N2O為唯一電子受體[73][74]。

一種嚴(yán)格的厭氧菌OX39可從以鄰二甲苯為基質(zhì)、硫酸鹽作為電子受體體系中分離出來，它除了可以降解鄰二甲苯外，還可降解間二甲苯及甲苯，并可以完全使其降解，并氧化成二氧化碳。?

在水槽中裝有巖石、細(xì)礫，有或沒有蘆葦?(Phragmites?communis)的生物濾池可以用來處理苯、甲苯及對二甲苯，可以在24小時(shí)人使其濃度分別從10.668、7.48及3.98?mg/L降至0.05、0.005及0.09?mg/L，當(dāng)有蘆葦存在時(shí)，其效果更好??

三、環(huán)氧丙烷?

1、性質(zhì)?

【外觀】無色液體。?

【物化常數(shù)】相對密度?0.830/20℃/20℃，沸點(diǎn)?34℃，熔點(diǎn)-112℃，蒸氣壓?442mmHg/20℃，538mmHg/25℃，蒸氣相對密度?2.0，辛醇/水分配系數(shù)log?Kow=?0.03，溶于醇、醚、丙酮、苯、甲醇等有機(jī)溶劑中，水中溶解度為590000?mg/L/25℃。嗅閾值24.75mg/m3～500.00?mg/m3。另有報(bào)導(dǎo)為35ppm，44ppm及200?ppm。?【毒性】對眼睛、皮膚具有刺激，并可能使其灼傷。刺激呼吸道，可以通過皮膚吸收進(jìn)入人體，進(jìn)入肺部可以造成傷害。對眼睛可以造成紅痛、流淚、炎癥，并可能引起角膜損害，甚至失明。食入會刺激消化道，引起惡心、嘔吐及腹瀉。吸入肺部引起化學(xué)性肺炎，并抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)。吸入高濃度環(huán)氧丙烷時(shí)可以引起惡心，頭痛、頭昏、失去知覺、昏迷。LC50?小鼠?吸入?1740?ppm/4?hr，大鼠?4000ppm/4?hr，LD50?小鼠?經(jīng)口440?mg/kg，腹腔注射?175mg/kg，大鼠?經(jīng)口380?mg/kg，腹腔注射?150?mg/kg。對人類可能具有致癌作用，IARC將其歸類為2B。?

【安全性質(zhì)】閃點(diǎn)?-37℃，自燃點(diǎn)?449℃，爆炸極限?2.3～37%。高溫時(shí)可能引起聚合，特別是在堿性物質(zhì)存在時(shí)。?

【環(huán)境數(shù)據(jù)】在大氣中，它僅以氣態(tài)的形式存在，它可以受光化學(xué)所誘發(fā)的羥基游離基所降解，其相應(yīng)的半衰期為30天。在土壤中，它具有非常高的遷移性，可以從濕的或干的土壤中揮發(fā)出來。當(dāng)其濃度為100?mg/L時(shí)，三星期的BOD值可以達(dá)到其理論值的95%，在另一試驗(yàn)中，五天的BOD值測定可以得到其理論值的8～9%。并認(rèn)為它可以進(jìn)行生物降解。在水體中，它不易被懸浮固體及沉積物所吸附，在模擬河流及湖泊中的揮發(fā)半衰期分別為12小時(shí)及6天。生物富集性低。當(dāng)pH為7～9，或5時(shí)，在25℃其水解半衰期分別為11.6天及6.6天。氯離子的存在可以加速其水解反應(yīng)，并生成1-氯-2-丙醇(90％)及2-氯-1-丙醇(10%)。??

2、含環(huán)氧丙烷廢水治理技術(shù)??

環(huán)氧丙烷蒸餾廢液,?先冷至35～45℃,?再用鹽水冷卻至?8～12℃,即可分出有機(jī)層,其中含有37.58%的1,1－二氯丙烷,?出水可回用[1]。

烷基苯生產(chǎn)時(shí)的酸性烴化廢水與氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷產(chǎn)生的皂化廢水可以混合中和進(jìn)行共處理。?中和去除氫氧化鋁后再進(jìn)行生物氧化以去除?COD、BOD、芳烴、有機(jī)氯化物等。?出水?COD?的濃度低于?100?毫克／升,?去除率可達(dá)?75～80%、BOD＜5毫克／升,?去除率達(dá)?95%,?氫氧化鋁＜5?毫克／升,?芳烴及有機(jī)氯均未能檢出[2]。?

含丙二醇廢水的處理與乙二醇廢水的處理方法相似,?丙二醇在制備環(huán)氧丙烷或丙二醇的廢水中經(jīng)常能遇到。?一般可用?Pseudomonas?處理[3]。?例如某廢水含丙二醇?700?毫克／升,?氨氮?20?毫克／升,?調(diào)整?pH使之達(dá)到?9,?然后進(jìn)行生化氧化處理。?活性污泥濃度為?2～2.5?克/升,?曝氣時(shí)間為?15?小時(shí),?氧化能力為1212?克/(米3.天)。?污泥中以?Pseudomonas為主,?凈化后,?水中不含丙二醇,?但含6毫克／升的醋酸、?0.5毫克／升甲醛、2.1?毫克／升的氨氮、0.16?毫克／升的亞硝酸根氮及2.0?毫克／升的硝酸根氮。?在生化處理前調(diào)整?pH很重要,?若偏于中性,?則污泥沉降性能較差[4]。?如廢水中同時(shí)含有環(huán)氧丙烷,?則在生化處理系統(tǒng)中,?微生物以Pseudomonas?graveoleus?及?P.?fluorescens?為主。?這二種微生物可從以上二化合物作為碳源進(jìn)行代謝。?在曝氣池中環(huán)氧丙烷的濃度應(yīng)低于?700?毫克／升[5]。?

在處理環(huán)氧丙烷的廢水中,?還研究了鈣離子濃度對生化處理的影響,?鈣離子濃度分別為?8.7、11、15、20、25及30?克/升時(shí),??其?BOD／COD的比值分別為?70.4%、?67.3%、?81.5%、?90.3%、?74.6%?及93.8%。?鈣離子濃度為?1.5～6?克/升時(shí),?生化反應(yīng)較快;?鈣離子濃度高時(shí),?沉淀速率快,?但處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的沉淀灰分較高[6]。?環(huán)氧丙烷廢水可采用活性污泥法與生物膜法串聯(lián)工藝進(jìn)行處理,在進(jìn)水CODCr1000mg/L左右,鹽含量≤35g/L,pH6～12范圍內(nèi),CODcr去除率達(dá)88%以上,BOD5去除率可達(dá)99%以上[7]。?

含環(huán)氧丙烷的廢水可經(jīng)稀釋后進(jìn)行生化氧化?。?利用?Pseudomonas?graveoleus??及P.?fluorescens??可將環(huán)氧丙烷作為碳源而在池中去除。?環(huán)氧丙烷的濃度應(yīng)控制在?700?毫克／升以下?。?環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水如先用?CaO?處理,?可將其中的醛分解,?丙烯醛及甲醛含量明顯下降,?而BOD／COD值相應(yīng)提高?,?從而有利于廢水的生化處理?。?

環(huán)氧丙烷皂化廢水可用深井曝氣工藝處理[8][9]，COD的去除率可達(dá)80％，BOD的去除率可達(dá)95％以上[10]，另有報(bào)導(dǎo)，用深井曝氣法處理后污水COD由1800～2200mg/L降到100～150mg/L，pH值由11.0～13.0降到6.5～7.5；COD總?cè)コ?0%以上，活性污泥沉降比在15%～25%之間[11]。?

環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水當(dāng)含鹽量達(dá)2％，變化幅度小于2.5％時(shí)，采用A－B二段接觸氧化法處理，不需要專門的耐鹽菌種，COD總?cè)コ士蛇_(dá)８０－８６％，使處理后的出水達(dá)到GB?8978－1996一級排放標(biāo)準(zhǔn)[12]。?

采用活性污泥法和接觸氧化兩段工藝處理高含鹽的環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廢水時(shí)COD的去除率可以達(dá)84.38%,出水COD<160?mg/L,pH<8[13]。

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