基本信息
- 項目名稱：
- 實驗室中硝基苯廢水的無害化處理
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 硝基苯是普遍存在的難降解有機污染物,揮發(fā)性強,具有較強的致癌、致畸、致突變作用, 存儲難度大。學校實驗室產(chǎn)生的硝基苯，因單次數(shù)量較小，處理不規(guī)范而污染環(huán)境。本文通過還原鐵粉在酸性條件下還原硝基苯生成苯胺，再利用鹽酸處理苯胺得到鹽酸苯胺。在減少環(huán)境污染的同時，得到了附加值較高的化工原料鹽酸苯胺, 具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
- 詳細介紹：
- 硝基苯（Nitrobenzene，NB）是普遍存在的難降解有機污染物，揮發(fā)性強，是致癌、致畸、致突變的化學品，存儲難度大。高校作為一個科研和教學單位，實驗室產(chǎn)生的硝基苯，因單次數(shù)量較小，處理不規(guī)范而污染環(huán)境。尤其是日積月累造成的環(huán)境污染是十分嚴重的。以河北省某高?；瘜W系為例，此系自1979年成立以來，實驗室排放硝基苯不少于21678.3g，按我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》集中式生活飲水硝基苯排放標準，需1275194.1m3水稀釋。本文通過還原鐵粉在酸性條件下還原硝基苯生成苯胺，單次產(chǎn)率為56.67%，利用鹽酸處理苯胺得到鹽酸苯胺，產(chǎn)率為81.83%，實驗總產(chǎn)率為46.37% 。該方法在減少環(huán)境污染的同時得到附加值較高的化工原料鹽酸苯胺。每百克鹽酸苯胺的價格要比硝基苯的價格高出196.64元。若前述高校將1979年至今實驗室廢水中硝基苯回收處理成鹽酸苯胺，可節(jié)約購買鹽酸苯胺的費用19835.06元。通過實驗增強了學生的環(huán)保意識，激發(fā)了師生對實驗廢棄物處、管理的積極性和主動性，并在實驗過程中培養(yǎng)了學生敢于質(zhì)疑、創(chuàng)新的精神。本實驗具有明顯的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 硝基苯是一種高毒性物質(zhì)，吸入大量蒸氣或皮膚大量沾染，可引起急性中毒，揮發(fā)性強，有致癌、致畸、致突變的作用。在學生實驗中，由于生成量較小，往往以就地處理為主，對環(huán)境污染較大，本項目研究“實驗室中硝基苯廢水的無害化處理”從而達到消除環(huán)境污染、變害為利的目的。
科學性、先進性及獨特之處
- 1.本文通過還原鐵粉在酸性條件下還原硝基苯生成苯胺，再利用鹽酸處理苯胺得到鹽酸苯胺，在減少環(huán)境污染的同時，得到了價格較高的化工原料鹽酸苯胺, 具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。 2.本實驗首次深入研究了高校實驗室中硝基苯廢水的無害化處理。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 1.將本研究推廣到相關學校和科研院所，從源頭上解決實驗室產(chǎn)生的硝基苯對環(huán)境的污染問題。 2.實驗得到了附加值較高的化工原料鹽酸苯胺，具有良好的經(jīng)濟效益。 3.本實驗培養(yǎng)大學生的環(huán)保意識。具有良好的教育意義。
學術論文摘要
- 1. 環(huán)境中的硝基苯可通過吸入、皮膚接觸與口腔接觸等途徑直接進入生物體內(nèi) [4]。[4] WHO. Environmental Health Criteria 230[M]. 2003. 2. 由于硝基苯具有化學性質(zhì)穩(wěn)定、高毒性、“三致”作用、難生物降解及環(huán)境積累趨勢等特點，因此，硝基苯已被列為嚴格控制的環(huán)境污染物[6]。[6]Hankenson K, Schaeffer D J, Microfox assay of trinitrotofuene diaminonitrotofuene and dinitromenthylanifine mixture [J], Environmental Contamination Toxicology, 1991, 461(4): 550-553 3.我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（ＧＢ 3838-2002）中，集中式生活飲用水地表水源地特定項目限值硝基苯為0.017mg/L[18]。[18] GB 3838- 2002 中華人民共和國地表水環(huán)境質(zhì)量標準[S]，2002.
獲獎情況
- 作品未在任何機構舉行的會議上或報刊上發(fā)表
鑒定結果
- 情況屬實
參考文獻
- [1]Hartter D R. The use and importance of nitroaromatic chemicals in the chemical industry [C]// Toxicity of nitroaromatic compounds. Washington, D C: Hemisphere, 1985:1-3 [2]Rosenblatt D H, Burrows E P, Mitchell W R. et al. Parmer. Organic explosives and related compounds [C]// The handbook of Environmental Chemistry- Anthropogenic Compounds. Berlin: Spinger Verlag, 1991:195-237 [7] 李天鵬.硝基苯廢水處理技術研究進展，環(huán)境科學與技術，2010年6月，第33卷 第6E期 [10]盧毅明，吳德禮，馬魯銘.硝基苯廢水治理的最新研究進展.環(huán)境科學與管理.2006年9月.第31卷第6期 [14] Rajagopal C. Kapoor J C. Development of adsorptive removal process for treatment of explosives contaminated wastwater using activated carbon [J]. Journal of Hazardous Materials, 2001, 87 (1-3); 73-78 [15] He Z Q, Spain J C. Studies of the catabolic pathway of degradation of nitrobenzene by pseudomonas pseudoalcaligenes J S 45; removal of the amine group form 22 aminonuconic semialdejyde [J]. Applied Environmental Microbiology, 1997, 63(12); 4839-4843
同類課題研究水平概述
- 近些年,工業(yè)硝基苯廢水處理技術的發(fā)展緩解了硝基苯對環(huán)境的污染。但是目前還未出現(xiàn)具有顯著經(jīng)濟和環(huán)境優(yōu)勢的突破性技術?，F(xiàn)行的硝基苯的工業(yè)處理手段主要有直接排放法和汽提法, 直接排放法污染環(huán)境,汽提法可使硝基苯的含量下降到200mg/L , 但各項指標均不能達到國家規(guī)定的排放標準。國內(nèi)對硝基苯的處理方法包括物理法, 化學氧化法和生物降解法。以吸附法和萃取法為代表的物理法工藝流程相對較簡單,投資和運行成本也不高,可作為化學氧化法和生物降解法的預處理手段,但對如何防止被分離出來的化學物質(zhì)的二次污染等問題還需要進行進一步研究。化學氧化法的處理成本相對較高,尤其是被認為具有良好發(fā)展前景的SCWO技術,其裝置需要承受高溫、高壓和強腐蝕,在國內(nèi)實現(xiàn)工業(yè)化尚需時日。生物降解法雖然環(huán)境安全性高、運行成本低,但因硝基苯的生物毒性較強,通常需預處理后方可采用此法處理。當前,生物技術在治理和防治環(huán)境污染方面起到了相當重要的作用,但單一應用該技術解決硝基苯污染問題,仍存在許多實際困難,如何提高硝基苯廢水的可生化性是解決這一問題的關鍵。硝基苯廢水處理技術近期的發(fā)展可能將更多地取決于現(xiàn)有處理技術的綜合應用。
