超声空化对水中有机物的消解作用研究(2)
黑索金废水排放量大、成分复杂且毒性较强，通常很难通过生物降解的方式进行处理。黑索金为白色斜方晶体，无臭，有甜，假密度最高可为1.73g/m3，20℃时在水中的溶解度比较低，能溶于丙酮和乙腈。虽然在毒性方面黑索金远不及梯恩梯，但吸入后仍会中毒，误服会引起恶心、呕吐、多汗、头晕及抽搐等症状。目前已经证实，黑索金能致癌、致毒和致突变，所以它被美国环境保护署划为C级物质[1]。除了对人体的肾和胃肠有毒害作用外，黑索金还会影响人类的中枢神经系统[2]。
考虑到黑索金废水污染会对环境和生物体产生严重影响，于是我国在1985年制定了黑索金废水的排放标准[3]，而且随着社会和经济的发展，国家在这一方面的要求将会越来越高。针对目前的水资源状况以及环境质量，为了保护水生生态和人类社会的可持续生存及发展，我们必须寻找到一种简单高效的处理黑索金废水的方法。
1.2 黑索金废水处理的研究情况
目前国内外已应用于工厂实践的处理RDX废水的方法比较多，较成熟和常见的有焚烧法、萃取法、吸附法、臭氧氧化法及光化学混凝法等[4]。按照降解机理的不同，处理的方法主要可以分为三类：物理法、化学法和生物法。但是这些常规方法都一些比较大的缺陷，一方面这些方法在实际应用时操作相当复杂、管理很不方便而且成本也比较高，另一方面这些方法都很难甚至根本无法将废水中的污染物含量降低到国家标准之下。
1.2.1 物理法
1.2.1.1 萃取法
萃取法的原理是RDX分子在一些有机溶剂中的溶解度远高于在水中的溶解度，所以可以以乙酸乙酯、苯等有机溶剂为萃取剂将RDX从水中萃取出来以达到净化水体的目的。从已有的研究和实践来看，当废水中的RDX浓度较高时，该方法的处理效果比较好[5]。已有的数据显示，当废水中的RDX及其他类似分子的总浓度达到1g/L时，选择适当的萃取剂可以使污染物的去除率达到90%以上。
1.2.1.2 吸附法
活性炭是人们当前使用的最多的吸附剂，其他的如吸附树脂也有被采用。吸附剂都是多孔性物质，这一特性使得它们可以吸附水中的污染物进而将它们与水体分离。该方法操作简单，适合在需要回收某些有用的有机物时使用。此方法的不足在于不能用于极性有机物，而且使用过的吸附剂需要进行一定的处理后才能再一次使用[6]。将吸附剂用于黑索金废水处理的技术国外已经比较成熟，很早就已经用于军事工业生产。国内虽然有些落后，但近几年也已经取得了很大的技术突破[7]。
物理法中还包括反渗透法、蒸发法和膜分离法。如果在处理废水时仅仅采用物理法会存在很多的缺陷，一是物理法只能暂时除去水体中的污染物，并不能从根本上处理这些污染物，从而有产生二次污染的风险；二是物理法处理废水的成本往往都比较高。
1.2.2 高级氧化法
高级氧化法（AOPs）是近年来一种新兴的废水处理方法，目前的研究已经取得了很大的突破。这种方法对有机污染物特别是对毒性较大的有机污染物的降解有其独特的优势，是一种能高效处理难降解有机废水的化学氧化技术。这种方法之所以能够在同类型方法中独树一帜[8-13]，是因为高级氧化法能够产生更多的•OH，这使得氧化过程中的链式自由基氧化反应能够更快地开始和进行。从自由基的生成速度上来看，采用高级氧化法时，•OH的形成非常迅速。这也就使得该方法下大部分有机物的氧化速率系数很大。AOPs的应用对象十分广泛，几乎可用于任何废水的处理，而且对使用环境的温度、压力和酸碱性等都没有特殊要求，反应简便易控。这些特点使得高级氧化技术的应用前景十分广阔。
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