电絮凝-气浮法处理高浓度硝基苯废水

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2022-1069

摘要/Abstract

摘要：

对兰州新区某化工厂高浓度硝基苯（NB）废水进行双铝电极电絮凝-气浮工艺处理，探讨了该工艺处理高浓度硝基苯废水的技术参数及硝基苯类有机物的降解过程。结果表明，在溶液初始pH为9、电流密度为10 mA/cm²、极板间距为3 cm、反应时间为100 min时，硝基苯和COD的平均去除率分别为60.34%和12.10%。通过气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）分析反应前后废水中特征污染物的降解情况，发现电絮凝-气浮工艺对原水中硝基苯类和苯酚类有机物有着显著的去除效果，主要产物为苯胺类和偶氮苯类。电絮凝-气浮工艺虽不能实现高浓度硝基苯废水COD的大幅降低，但可实现硝基苯类有机物向可生化性较好的苯胺类有机物的有效转化，改变废水的可生物降解性能，为后续进一步处理提供有利条件。

关键词: 电絮凝-气浮工艺, 硝基苯, 苯胺, 化工废水

Abstract:

The high concentration nitrobenzene （NB） wastewater from a chemical plant in Lanzhou New Area was treated by double aluminum electrocoagulation-flotation process. The technical parameters of the process for treating high concentration nitrobenzene wastewater and the degradation mechanism of nitrobenzene organics were discussed. The results showed that the average removal rates of nitrobenzene and CODwere 60.34% and 12.10% respectively，with the condition of reaction time 100 min，the initial solution pH 9，the current density 10 mA/cm² and the plate spacing 3 cm. The degradation of organic pollutants such as nitrobenzene in wastewater before and after the reaction were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS）. It was found that the electrocoagulation-flotation process had obvious removal effect on nitrobenzene and phenol organics in raw water，and the main products were anilines and azobenzenes. Although the electrocoagulation-flotation process could not achieve a significant COD reduction of high-concentration nitrobenzene wastewater，it could realize the effective conversion of nitrobenzene organics to aniline organics with good biodegradability，change the biodegradability of wastewater，and provide favorable conditions for subsequent further treatment.

Key words: electrocoagulation-flotation, nitrobenzene, aniline, chemical wastewater

中图分类号:

X703.1

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https://www.iwt.cn/CN/Y2023/V43/I10/79

图/表 7

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有机物	峰面积
有机物	电絮凝前	电絮凝后
苯酚	7 549 025.06	未检出
硝基苯	146 440 995.99	响应低
2-硝基苯酚	68 677 015.63	响应低
间二硝基苯	625 924 247.72	207 786 122.72
邻二硝基苯	23 393 069.36	未检出
3-硝基苯胺	17 387 458.25	27 034 510.77
4-硝基苯胺	8 822 393.07	3 100 000.86
苯胺	未检出	43 292 476.49
间苯二胺	未检出	35 335 716.68
2-硝基苯胺	未检出	6 227 933.23
氧化偶氮苯	未检出	3 034 729.78

有机物	峰面积
有机物	电絮凝前	电絮凝后
苯酚	7 549 025.06	未检出
硝基苯	146 440 995.99	响应低
2-硝基苯酚	68 677 015.63	响应低
间二硝基苯	625 924 247.72	207 786 122.72
邻二硝基苯	23 393 069.36	未检出
3-硝基苯胺	17 387 458.25	27 034 510.77
4-硝基苯胺	8 822 393.07	3 100 000.86
苯胺	未检出	43 292 476.49
间苯二胺	未检出	35 335 716.68
2-硝基苯胺	未检出	6 227 933.23
氧化偶氮苯	未检出	3 034 729.78

出峰时间/min	碎片峰m/z	相对分子质量	分子式	有机物名称
5.590	39、51、52、63、65、66、67、92、93	93	C₆H₇N	苯胺
6.728	30、39、50、51、65、74、77、78、93、123	123	C₆H₅NO₂	硝基苯
7.067	39、51、53、63、64、65、81、93、109、139	139	C₆H₅NO₃	2-硝基苯酚
8.287	52、53、54、65、80、81、107、108	108	C₆H₈N₂	间苯二胺
9.077	38、39、52、63、65、80、109、138	138	C₆H₆N₂O₂	2-硝基苯胺
9.487	30、50、63、64、74、75、76、92、122、168	168	C₆H₄N₂O₄	间二硝基苯
9.651	38、39、52、63、64、65、66、80、92、138	138	C₆H₆N₂O₂	3-硝基苯胺
10.369	39、52、63、64、65、66、80、108、138	138	C₆H₆N₂O₂	4-硝基苯胺
20.851	39、51、64、65、77、91、105、141、169、198	198	C₁₂H₁₀N₂O	氧化偶氮苯

出峰时间/min	碎片峰m/z	相对分子质量	分子式	有机物名称
5.590	39、51、52、63、65、66、67、92、93	93	C₆H₇N	苯胺
6.728	30、39、50、51、65、74、77、78、93、123	123	C₆H₅NO₂	硝基苯
7.067	39、51、53、63、64、65、81、93、109、139	139	C₆H₅NO₃	2-硝基苯酚
8.287	52、53、54、65、80、81、107、108	108	C₆H₈N₂	间苯二胺
9.077	38、39、52、63、65、80、109、138	138	C₆H₆N₂O₂	2-硝基苯胺
9.487	30、50、63、64、74、75、76、92、122、168	168	C₆H₄N₂O₄	间二硝基苯
9.651	38、39、52、63、64、65、66、80、92、138	138	C₆H₆N₂O₂	3-硝基苯胺
10.369	39、52、63、64、65、66、80、108、138	138	C₆H₆N₂O₂	4-硝基苯胺
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