環(huán)境中氯酚類有機(jī)污染物的特性及其去除方法

王沛鎮(zhèn)耿凱

（1.南京天加環(huán)?？萍加邢薰?江蘇南京 210046 2.天合光能（常州）科技有限公司 江蘇常州 213022）

環(huán)境中氯酚類有機(jī)污染物的特性及其去除方法

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（1.南京天加環(huán)?？萍加邢薰?江蘇南京 210046 2.天合光能（常州）科技有限公司 江蘇常州 213022）

氯酚是一類在生產(chǎn)和生活中廣泛應(yīng)用并被大量排放到水體中的難降解有機(jī)污染物質(zhì)。因其危害廣泛和毒性持久，物理法、化學(xué)法和生物處理方法是幾種常用的處理方法。

氯酚；污染物；處理方法

隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，人工合成有機(jī)物的品種和數(shù)量日益增多。這些有機(jī)物一方面對(duì)提高人類的生活水平做出了很大貢獻(xiàn)，但同時(shí)也產(chǎn)生了一系列的環(huán)境問題。其中，氯酚類有機(jī)物就是一類在生產(chǎn)和生活中廣泛應(yīng)用并被大量排放到水體中的難降解有機(jī)污染物質(zhì)。氯酚類有機(jī)物是一類在生產(chǎn)和生活中廣泛應(yīng)用并被大量排放到水體中的難降解有機(jī)污染物質(zhì)。氯酚類有機(jī)物常用的處理方法有物理、化學(xué)和生物方法[1]。

1 氯酚的來源、毒性及環(huán)境行為

1.1 氯酚的來源

包括工業(yè)來源和自然界來源。氯酚是一種人工合成有機(jī)物，是許多工業(yè)生產(chǎn)過程的中間體，比如木質(zhì)紙漿漂白劑的生產(chǎn)，中間產(chǎn)物就有大量的氯酚。有一些則是工業(yè)生產(chǎn)過程的副產(chǎn)品。含氯有機(jī)酸在自然界中的大量降解以及苯酚與氯的反應(yīng)，是水體中氯酚的另一個(gè)重要來源。

1.2 氯酚的毒性

氯酚的毒性取決于鹵化程度以及氯原子和羥基（OH）的位置關(guān)系，氯原子越多，毒性越強(qiáng)。直接接觸低含量的氯酚會(huì)導(dǎo)致抽搐，接觸高含量的氯酚會(huì)導(dǎo)致人體內(nèi)染色體變異。

2 氯酚類污染物的去除方法

氯酚的治理形成了三大類技術(shù)，物理的、化學(xué)的和生物的。在實(shí)際應(yīng)用過程中，往往幾類技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，治理效果更好，處理效率更高。

2.1 物理化學(xué)處理方法

2.1.1 物理處理方法

目前比較常用的去除環(huán)境中氯酚類有機(jī)物的物理方法有吸附、膜分離、反滲透等。由于活性炭?jī)r(jià)格較高，王琳玲等[2]研究了活性炭纖維對(duì)水中五氯苯酚的吸附行為、吸附條件和再生性能，發(fā)現(xiàn)在最佳的靜態(tài)吸附和動(dòng)態(tài)吸附條件下，五氯苯酚的去除率均可達(dá)96%以上。

2.1.2 化學(xué)處理方法

處理氯酚類有機(jī)物的化學(xué)法中比較常見的是化學(xué)氧化和濕式催化氧化法。Goi等[3]利用臭氧氧化硝基酚，研究結(jié)果表明在氧化過程中產(chǎn)生了一些副產(chǎn)物，如4-硝基兒茶酚、苯醌和氫醌，這些副產(chǎn)物比硝基酚更容易被生物降解，且臭氧化后的水溶液沒有毒性。

2.2 生物處理方法

生物處理能通過微生物和植物轉(zhuǎn)化和降解有機(jī)物，成本相對(duì)較低，不易產(chǎn)生二次污染，已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。

（1）共代謝機(jī)理，其概念最早是由Leadbetter和Foster在1959年提出的，他們發(fā)現(xiàn)甲烷降解菌不能單獨(dú)利用乙烷，當(dāng)甲烷和乙烷共存時(shí)，甲烷降解菌能夠?qū)⒁彝檠趸梢掖己鸵胰?。在微生物共代謝降解氯代有機(jī)物時(shí)，選擇適宜的生長(zhǎng)基質(zhì)和微生物是很重要的。

（2）厭氧-好氧生物處理，氯酚類有機(jī)物一般可以通過共代謝好氧去除，當(dāng)濃度較高時(shí)，可以先采用厭氧酸化預(yù)處理改變?cè)擃愇镔|(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，提高生物降解性能，為后續(xù)的好氧生物處理創(chuàng)造良好的條件。

（3）固定化技術(shù)，起始于1959年，由Hattori等人首次實(shí)現(xiàn)了大腸桿菌的固定化，此后發(fā)展迅速且在污水處理中取得了顯著的效果。魏遠(yuǎn)隆等[4]研究發(fā)現(xiàn)，載體為PVA+活性炭的固定化污泥顆粒，在適當(dāng)條件時(shí)可得99.8%的酚去除率。

（4）膜生物反應(yīng)器，由于傳統(tǒng)的活性污泥法占地面積大，基建投資較高，出水水質(zhì)達(dá)不到回用標(biāo)準(zhǔn)，因此國(guó)內(nèi)外學(xué)者競(jìng)相開發(fā)新型的廢水生物處理工藝，其中最引人注目的就是膜生物反應(yīng)器（MBR）的應(yīng)用研究。

（5）聯(lián)合降解，是采取多種方式相結(jié)合的處理方法，主要包括生物降解+吸附方法、固定化技術(shù)+吸附方法、固定化技術(shù)+生物反應(yīng)器方法、膜生物反應(yīng)器+吸附方法、膜生物反應(yīng)器+吸附+化學(xué)氧化等。

3 氯酚生物降解的展望

氯酚的微生物降解機(jī)理研究雖然取得了一些成果，但進(jìn)一步研究和了解氯酚類物質(zhì)的降解機(jī)理仍是今后研究的一個(gè)難點(diǎn)。由于三種手段各有優(yōu)勢(shì)，可以互為補(bǔ)充，今后研究應(yīng)將這三種方式有機(jī)地結(jié)合起來。

[1]張海濤.我國(guó)含酚廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].上海環(huán)境科學(xué)，2001，2（20）：60～62.

[2]王琳玲，胡睿，陸曉華.活性碳纖維對(duì)水中五氯酚的吸附性能研究[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2008，31（10）：19～25.

[3]Goi A.，Trapido M.，Tuhkanen T.A study of toxicity，biodegradability，and some by-products of ozonised nitrophenols.Advances in Environmental Research，2004，8：303～311.

[4]魏遠(yuǎn)隆，安春江，席淑琪.固定化微生物法處理含酚廢水的研究[J].南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，29（3）：326～329.

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