苯甲酸废水净化研究进展

(安徽理工大学化学工程学院 安徽 淮南 232001)

一、引言

水是生命之源，没有水就没有生命，水是人类和一切生物生存发展的基本要素。但是随着现代人类生产生活活动量激增，水环境受到了严重污染。苯甲酸在医药方面通常作为消毒防腐剂使用，可以有效抑制细菌、霉菌、真菌的生长。苯甲酸及其钠盐还是重要的食品防腐剂，广泛应用于醋、饮料、冷食、酱油、果汁、罐头等食品领域，可以防止由于微生物的作用而引起的腐败变质，从而延长食品的保质期。食品生产和医药时产生的废水中残留有大量的苯甲酸，这类含苯甲酸的废水若直接排放到环境中，会引起很大的污染，人类的健康将得不到保障，所以苯甲酸废水的处理十分重要[1-2]。

二、苯甲酸废水常规处理方法

(一)生化处理法

生物化学处理方法是由于微生物会发生代谢作用，结果会让废水变为一种悬浮的、呈胶体状态并且像有机污染物的微观状态，是一种稳定、无害的无机废水处理方法。根据不同的微生物代谢形式，可分为有氧生物处理和厌氧生物处理。

生化处理法对于水质的要求可以概括为以下几点：(1)pH：在废水处理中pH不能有猛烈的较大变动，否则会抑制微生物在废水中的活力，一般来说，对于好氧生物处理其pH值要保持在6-9，对于厌氧处理保持在6.5-8；(2)温度：一般生化法要求水温控制在20-35℃，其中，高温厌氧法要求水温较高，在50-55℃；(3)水中的营养物质及其毒物：一般生化法需氧量、氮、磷的需要的质量比应满足：好氧法处理的要求为为m(BOD5):m(N):m(P)=100:4.9:0.9，而处理的厌氧法为m(BOD5):m(P):m(N)=100:0.49:2.49；(4)氧气：好氧生物处理法需要外界供氧，一般保持氧浓度在2-4mg/L；(5)有机物浓度一般进水BOD5值以不超过1g/L以及不低于100×10-3g/L为宜。

(二)物理处理法

目前为止，物理处理法在工业废水处理中仍然占有十分重要的地位。物理处理法主要是在物理作用之下分离回收废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物质。根据物质在两相间的选择性分配，选择合适的萃取剂就可以把苯甲酸从水相中转移出来，这就是萃取法。

(三)物理化学处理法

物理化学处理法是以传质作用为基础的处理单元。它兼具有化学作用，而在同时又协同相关的物理作用，即结合运用物理化学的作用使污水得到净化的方法。如汽提、吹脱、吸附、离子交换等方法。目前关于吸附法处理苯甲酸废水的研究颇多，其中主要是用树脂吸附法处理。

(四)化学处理法

化学处理法是通过进行一系列的化学反应除去污染物质，这些污染物质在废水中一般呈溶解性的或是胶体状态，利用化学反应可以将它们转化为无色的物质。化学处理法主要包括混凝沉淀法、氧化还原法、中和法。以下主要介绍氧化还原法。

经过氧化还原处理之后的废水，其中的一些有害有机物或无机物就可以转化为无毒或毒性很低的物质，这样可以达到废水处理的目的。目前来说，Fenton氧化法是最被广泛研究的氧化还原法。

三、低温等离子技术

与上述方法相比，等离子体技术具有高效、环保的优点。低温等离子体氧化技术不仅丰富了性能和强氧化自由基的激发态原子、分子、如高活性粒子，可以使耐火材料有机分子激发和电离或破碎的关键，但也与紫外线辐射在氧化的过程中，在电冲击波和液体空化降解等物理和化学效应作用之下，可以使有机物的降解变得很快，是一套光学、电子、化学氧化的集合，集成了新的水处理技术。

目前，关于低温等离子体协同催化技术的研究相对较多。低温等离子协同催化技术是建立在等离子技术的基础上，在后期加入催化剂、絮凝剂等和放电反应过程起到协同作用，在这样协同作用的基础之上产生更多的活性物质，以此来提高对于污染物处理的效率并且降低能耗。

荣俊锋等[3-8]做了一些有关低温等离子体净化高浓度有机废水的研究，证明低温等离子体对不同类型废水都有很好的净化效果，将其与传统水处理方式结合能达到更好的处理效果。

四、结语

由于传统水处理工艺流程长，废水处理过程中物化反应进程缓慢，废水处理设施庞大，占地面积大；废水只能集中处理，对于城市废水而言，地下排污管网工程庞大，废水处理工程总投资巨大，处理后的水质不稳定，传统的水处理工艺不能满足当代的水质处理标准，这就需要人们开发新型的水处理技术，在开发新型的苯甲酸废水净化工艺时要结合实际情况综合考虑其工艺的复杂性、设备的安装、资金的投入和处理效果等。

低温等离子体技术作为一个新兴的技术，有很广阔的发展前景。因此，研究各种活性粒子的产率及其作用机制也是使得该技术能够应用于实际废水处理的重要方面。