水中硝基苯酚怎么去除

污水中最难降解的物质之一，主要显毒性。

如果用微生物法，不宜直接用好氧工艺，只宜采用厌氧方法先预处理。

毒性很大，厌氧工艺其短期的微生物接触浓度（冲击负荷）不宜超过100mg/L（<100），长期驯化后，长期微生物接触浓度应<200mg/L。

——这个数据是刚帮你查到的（《高浓度有机废水处理技术与工程应用》冶金出版社 王绍文）

因为有毒，所以BOD测不准，谈不上准确可生化比的问题了。

供你参考毒性（由小变大依次是）：苯<苯酚<甲酚（邻、间、对）<硝基苯（邻、间、对）<3,5-二甲酚<二氯酚（2,4、2,6）、2,4硝基酚<对硝基酚<五氯酚

可见你这个属于是颇具毒性的污染物质了。

通常不直接用生化法处理，预处理可以考虑用物化法，比如铁碳还原+厌氧+耗氧，萃取处理法回收，活性炭吸附法，磺化媒吸附法，树脂吸附法等等。

1.1 臭氧与无机物的反应 ：臭氧与氰化物、锰、铁、硫化氢、亚硝酸盐都会发生氧化反应。

1.2 臭氧与有机物反应

臭氧同有机物反应一般有两种途径。一为直接反应。即臭氧以分子形式直接同水体中的有机物进行反应；二为间接反应，即臭氧是以在水体中分解后产生的反应性很强的一系列自由基中反应最强烈的是 OH - 。

Hoigne and bader 证明， PH 偏低时反应趋于间接反应。水体中的无机量对间接反应起抑制作用，因为他们极易同 OH - 进行反应，从而使 OH - 与有机物反应受到抑制。

臭氧同含氮有机物的反应，水体中含氮有机物包含腐殖物质，叶绿素，氨基酸，胺类，硝基化合物，农药等。 Laplaich(1982) 认为臭氧同胺类反应体在分子内进行重排，形成 N - 羟基胺，氮氧配体化合物等，这些物质在进一步臭氧化后形成各种醛，酰胺，酸等物质。

1.2. 1 臭氧与酚。对于水源来说，酚的污染具有很大的危害性。在被酚污染的天然水的自净过程中，酚被空气中的氧氧化缩合生成腐殖酸或氧化水解使其芳香核打开后生成一系列氧的化合物，最终可分解成二氧化碳，水和脂肪酸。国内外研究已经证实，臭氧与酚的反应进行的非常迅速，氧化酚的臭氧消耗量为， 1 ppm 酚需要 2-4 ppm 臭氧。

1.2. 2 臭氧与农药。 当采用臭氧氧化某些农药是，在溶液得到脱嗅同时，原来的化合物也得到彻底破坏。 98% 的磷酰胺可分解，并生成无毒的产物（这时的臭氧浓度为 4.6 mg/mg ） . 采用臭氧的剂量为 3 mg/mg 时可将甲基对硫磷及硝基苯酚破坏掉，这时的反应产物无嗅味。敌敌畏与臭氧反应极为强烈，当臭氧剂所消耗臭氧的数据差别较大，有的油品臭氧消耗量可达 3 mg/g. 在实践中采用氧化法及混凝法联合处理时，可以从天然水中完全去除石油的剩余含量。

1.3 臭氧的脱色与脱臭作用

1.3.1 臭氧对水中的着色有机物具有氧化脱色作用，微量的臭氧也能收到良好效果，高柳等对脱色效果进行了实验。大部分天然地表水所以出现色度，是因为水中存在着带色的腐殖酸，这些物质都是高分子，多官能含氮的环状结构化合物。臭氧对于腐殖酸溶液的脱色作用（约 70% ）与氧化破坏作用无关，因为在这种情况下，碳转换为碳酸气不超过 30% 。臭氧开始反应时煤气羟基和侧链被氧化成羰基化合物，碳酸气和挥发酸。这时所观察到的脱色过程大致可解释为，酚的羟基被氧化为相应的醌。进一步的臭氧氧化反应使起其分子在与芳香核的连接桥处断裂并生成起较弱色染色作用的白腐酸。在大剂量投加臭氧情况下，通过生成草酸的过程而发生环的破坏，从而强化了脱色的过程。

1.3.2 臭氧在水中除臭极为有效。水中的臭气物质除了工业污染引起以外，还可有微生物引起土臭，霉臭，藻臭等。据微生物研究，水中的好气性放线菌而生成霉臭；由于放线菌产生抗生物质使细菌死亡而发臭。研究结果证明，发出土臭的物质是水中微生物的代谢物质，取名为 geosmin(C 12 H 18 O 22 ), 发出霉臭的化合物称为 mucidune(C 12 H 18 O 2 )

小岛等报告，添加 4.8 ppm 臭氧，臭气度为 40 度的水能变为无臭，在小型实验装置中加入 2 ppm 臭氧，可使臭气度从 20 降到 0 。有试验证明在去除水中 25 度以下的臭气，臭氧注入率为 0.1-1.5 ppm.

1.4 臭氧对水中微生物的杀灭作用

1.4.1 臭氧对水中细菌的作用

臭氧对水中细菌的杀灭作用效果显著，我们针对不同的养殖育苗生产和试验环境，进行了如试验。

1.4.1.1 海胆育苗用水杀菌试验。 1996 年 8 月在大连碧龙海珍品有限公司，应用 QT-5 型臭氧水处理器进行试验，其结果见表 1 。可以看出，但臭氧投加量为 1 mg/l 时，就可以有效的杀灭海水中的细菌，其杀菌效果可以满足海胆育苗生产用水需要。

1.4.1.2 河蟹育苗用水杀菌试验 .(1997 年 3 月至 5 月间，分别在塘沽区塘宁育苗场；大港区大华育苗场对河蟹育苗用水的臭氧处理灭菌效果进行了试验。在含有藻类的育苗水体中，当水体中细菌总数在 10 2 数量级以上，在臭氧投加量为 1.2 mg ／ 1 时，对水中的细菌杀灭率可达到 90% 以上。同时可以有效的杀灭水体中的弧菌，当臭氧投加量为 2 mg/l 时，弧菌杀灭率可达 99% 以上。

1.4.2 臭氧对浮游生物的作用

对臭氧在海水中杀灭浮游生物效果进行试验。根据文献对于浮游生物，溶解臭氧浓度 0.5 — 1 ppm 便能破坏藻类原生动物。对于小型软体动物，溶解臭氧浓度为 2.2 ppm 时，处理时间 30 分钟能杀死 98% 的幼虫。在臭氧注入量为 2.2 — 3 ppm 时，能得到 50% 的杀藻结果。

1.4.2.1 臭氧对浮游动物的作用。臭氧对水中浮游生物的杀灭作用是一个受多种因素影响的复杂过程。尽管在每次试验中的水质生化条件不同，其数据有较大的差异，但不难看出水中浮游动物对臭氧反应敏感。在一般情况下，臭氧投加量为 2.08 mg ／ l 时，对浮游动物的杀灭率就可达到 95 ％以上。臭氧投加量为 4.17 mg ／ 1 时对浮游动物的杀灭率可达到 100% 。

1.4.2.2 臭氧对浮游植物的作用。浮游植物对于臭氧的反应似乎不那么敏感。臭氧投加量为 1.2mg ／ l 时灭藻率为 31 — 36% ，臭氧投加量为 2.08 mg ／ 1 时对藻类的杀灭率可达 50% 以上，当臭氧投加量达 4.17 mg ／ 1 时对藻类的杀灭率为 89 ％左右。

1.5.1 臭氧作为一种强氧化剂，对水中的多种化学物质有着强烈的氧化和降解作用，使水质得到有效的净化。对化学物质的降解所消耗的臭氧，与其物质的性质有关，并与浓度成正比。为了实现对水质的有效的净化，一般情况都采用过量投入法，使水中保持一定量的溶解臭氧。

1.5.2 臭氧对水中细菌的杀灭作用是十分有效的。对仅含细菌的水体只需投加少量臭氧，低于 0.5 ppm 时就可以达到 97% 以上的灭菌率。如果水中含有浮游植物及其他物质，要得到有效的灭菌则需要提高臭氧投加量。试验表明弧菌对臭氧反应敏感，一般弧菌数在 10 2 数量级／ ml 时，臭氧投加量为 1.25 ppm 就可以达到 90 以上的杀灭率。

目的原理

主反应： Ar + HONO2 +H2SO4 ® Ar- NO2 + H2O

副反应： Ar- NO2+ HONO2 +H2SO4 ® Ar-(NO2)2+ H2O

仪器药品

苯8.9ml (7.8g,0.1mol)，硝酸(d = 1.40) 7.3ml (0.11mol)，浓硫酸(d = 1.84) 10ml (0.18mol)，10%碳酸钠溶液，饱和食盐水，无水氯化钙。

过程步骤

在50ml圆底烧瓶上装配一个二口连接管，正口配一温度计，其水银球离瓶底约5mm，侧口装配一回流冷凝管。也可以用一个二口烧瓶，正口装配回流冷凝管，侧口装一温度计，其水银球离瓶底约5mm。在烧瓶中加入8.9ml苯。通过冷凝管上口，将已冷却的混酸分多次加入苯中。每加一次后，必须充分振荡烧瓶，使苯与混酸充分接触，待反应物的温度不再上升而趋于下降时，才继续加混酸(为什么?)。反应物的温度应保持在40～50℃之间，若超过50℃，可用冷水浴冷却烧瓶。加料完毕后，把烧瓶放在水浴上加热，约于10min内把水浴加热到60℃(反应混合物的温度为60～65℃)并保持30min，间歇地振荡烧瓶。

冷却后，将反应混合物倒入分液漏斗中。静置分层，分出酸层(哪一层?怎样判断和检验?)，倒入指定回收瓶内。粗硝基苯先用等体积的冷水洗涤，再用10%碳酸钠溶液洗涤，直到洗涤液不显酸性。最后用水洗至中性(如何检验?)。分离出粗硝基苯，放在干燥的小锥形瓶中，加入无水氯化钙干燥，间歇振荡锥形瓶。

把澄清透明的硝基苯倒入30ml蒸馏烧瓶中，连接空气冷凝管。在石棉网上加热蒸馏，收集204～210℃的馏分。为了避免残留在烧瓶中的二硝基苯在高温下分解而引起爆炸，注意切勿将产物蒸干。

产量：约9.5g。

纯硝基苯为无色液体，具有苦杏仁气味，沸点210.9℃，d20= 41.203。

注意事项

1.苯的硝化反应也可在三口烧瓶中进行。在100ml三口烧瓶中放入苯，在中间瓶口安装搅拌棒，一个侧口装上冷凝管，另一侧口插上温度计，其水银球要浸到液面下。开动搅拌器，从冷凝管上口分批加入已冷却的混酸。其余的步骤与用圆底烧瓶时一样。全部药品用量都加倍。

2.混酸配制法：在50ml锥形瓶中放入10ml浓硫酸，把锥形瓶置于冷水浴中，一边不停地摇动锥形瓶，一边将7.3ml硝酸慢慢地注入浓硫酸中。

3.苯的硝化反应为一放热反应。在开始加入混酸时，硝化反应速率较小，每次加入的混酸量宜为0.5～1ml。随着混酸的加入和硝基苯的生成，反应混合物中的苯的浓度逐渐降低，硝化反应的速率也随之减小，故在加入后一半混酸时，每次可加入1.5～2ml。

4.用吸管吸取少许上层反应液，滴到饱和食盐水中，当观察到油珠下沉时，那就表示硝化反应已经完成。

5.硝基苯有毒，处理时须加小心。如果溅在皮肤上，可先用少量酒精洗擦，再用肥皂水洗净。

6.如果使用工业浓硫酸，其中含有的少量汞盐等杂质具有催化作用，使反应产物中含有微量的多硝基酚，如苦味酸和2，4-二硝基苯酚，它们的碱溶液呈深黄色。应洗到碱溶液几近无色。