异丙醇Word格式.docx

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吸附法

最常用的吸附剂为活性炭,工业级的活性炭可在20℃下从废水中去除微量的甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇及正已醇[1][2][3]。

其它用来吸附醇的炭质吸附剂还有磺化煤,可吸附异丙醇[4];

泥煤或褐煤可吸附丙烯醇及甘油[5]。

盐析法

可以采用普通精馏与加盐分相技术回收异丙醇，采用加盐分相法处理时，当%氟化钾浓溶液与50％异丙醇－50％水的物料的质量比为时，有机相中异丙醇的纯度可达%（质量百分数），水相中氟化钾稀溶液经蒸发回收后循环使用不影响分离性能。

采用以上技术从制药废液中回收异丙醇。

氧化法

过氧化氢与硫酸亚铁组成的Fenton试剂对处理含醇废水有较好的效果,在用H2O2/FeSO4系统处理含异丙醇废水时,当温度为70～75℃、pH为2～,氧化后再结合活性炭及及离子交换树脂以回收催化剂,废水的TOD可以从150～300毫克／升降低到2毫克／升以下[7]。

异丙醇可以在pH3～11的范围内受O3/H2O2的复合氧化，其降解速度与异丙醇的浓度无关，在碱性条件下其去除效率较高[8]。

生化法

大部份工业中常见的醇类化合物均可用生化法予以降解[9]。

例如甲醇、乙醇、2-氯乙醇、环已醇、2-乙基已醇、甲基苄醇[10]、乙二醇、丙二醇、二甘醇、三甘醇、季戊四醇等,在一般情况下既可用活性污泥法处理,也可用厌氧处理法处理,另外的一些含醇废水还可用固定化的丝状菌来处理,可得到良好的效果[11][12][13]。

由于使用菌种不同,或实验条件的差异,这些醇的生化可降解性的报道常有较大的差异。

在用活性污泥法处理含醇废水时,醇的易降解程度,常按下列次序递减∶甲醇、乙醇、正丁醇、正戊醇、正丙醇、异丙醇。

在代谢过程中,能发现有相应的脂肪酸生成[14]。

在研究C4～C7的1-醇及2-醇的生物可降解性时,可以发现这些醇的水/辛烷间的分配系数与生化降解速率有关,可成抛物线或双曲线的对数-对数的线性关系[15]。

另有研究表明C1～C9的伯醇的生化降解与其分子量的大小、活性污泥的适应性有关,凡能适应甲醇及庚醇降解的活性污泥,均能降解C1～C9的伯醇[16]。

生产环氧树脂的废水含有环氧氯丙烷,缩水甘油,异丙醇及氯化钠可在碱性条件下水解使环氧氯丙烷的浓度降低到～75毫克／升及缩水甘油的浓度降至4000毫克／升,并同时回收异丙醇,并去除其氯化钠,在稀释,中和,补氮,磷后可进行厌氧处理[17]。

经过驯化的污泥，并经水解酸化－好氧生化工艺可以处理高浓度异丙醇废水，当高浓度的异丙醇废水进水浓度为2000－3000mg/L范围时，其BOD/COD比值为左右，可生化性良好，酸化工艺可以使BOD/COD提高到，COD去除率可达84～85%左右，BOD去除率可达89～90%左右。

二、甲苯

【外观】无色液体。

【物化常数】沸点℃，熔点℃，蒸气压mmHg/25℃，相对密度20℃/4℃，辛醇/水分配系数logKow=，与醇，氯仿，醚，丙酮，冰醋酸等有机溶剂互溶，水中溶解度526mg/L/25℃，蒸气密度，嗅阈值。

【毒性】毒性小于苯，但刺激作用较强。

接触甲苯会引起红血球计数减少、血红素、平均血球体积，平均血球血色素增高，还有报导可以引起白血球减少症、嗜中性白血球减少症，对皮肤具有脱脂作用，使皮肤干燥，皲烈及二次感染。

高浓度的吸入可以导致心律不齐及心肌受损而导致突然死亡。

长期吸入而引起脑中毒，对眼睛也有刺激。

可以引起代谢性酸中毒。

对肝、肾及神经系统均有影响。

除高剂量吸入可以导致共济失调，意识不清及死亡外，低剂量吸入可以导致头昏、欣快、思维混乱等现象。

LD50大鼠经口2600～7500mg/kg，5000mg/kg，腹腔注射（雌）1640mg/kg，1320mg/kg，静脉注射1960mg/kg，小鼠腹腔注射1150mg/kg，59mg/kg，640mg/kg，皮下注射2250mg/kg，LC50小鼠吸入400ppm/24hr，非人类致癌物质，IARC将其归类为3，美国EPA将其归类为D，ACGIH将其归类为A4。

【安全性质】闪点4℃闭杯，自燃点480℃，爆炸极限～7%。

【环境数据】COD～g,BOD0～g，在大气中，它仅以气态的形式存在，它可以受光化学所诱发的羟基游离基所降解，其相应的半衰期为3天。

它还可以受硝基游离基的作用而降解，但反应速率相当慢，半衰期约491天，在环境降解中不占重要地位，而与臭氧作用的半衰期为27950天或更长。

在土壤中，它具有高至中等的迁移性，可以从干的土壤中挥发到大气中去。

在土壤表面它可以进行生物降解，其半衰期为几个小时至71天。

在水体中，它不易被悬浮固体及沉积物所吸附，可以进行生物降解，在好氧或厌氧条件下的生物降解半衰期分别为4天或56天。

它可以从水体表面挥发至大气中去，在模拟河流及湖泊中的挥发半衰期分别为1小时及4天。

在水体中，其生物富集性属中等或低。

在生物降解试验中，发现如用曾受油污污染的土壤中分离出来的微生物其性能更好。

在地下水中甲苯完全约需8天，其降解途径一般认为可能是苯环先进行羟基化，再作进一步的降解，也可以先从侧链降解开始。

当浓度＞29mg/L时，对好氧降解微生物有抑制作用。

【接触极限及其它】GBZ22002工业场所有害因素职业接触限值：

时间加权平均容许浓度TWA50mg/m3,短时间接触容许浓度STEL100mg/m3。

美国OSHATWA200ppm，ACGIH50ppm，NIOSH100ppm。

2、含甲苯废水治理技术

以丁二烯-丙烯的间聚物或丁二烯-苯乙烯的间聚物，并经过交联或不经过交联即可用来作为废水中油的吸附剂。

如将克直径为毫米的细粒丁二烯-丙烯聚合物,在烧瓶中处理100毫升水与7毫升重油的混合物,经搅拌3分钟后,再过滤,这样可去除混合液中94%的重油。

相似的方法还可用来去除废水中的甲苯、邻二氯苯、乙醚、液态石蜡、氯仿及二硫化碳等[1]。

这些聚合物纤维因孔隙较大,因此去油效果较好,但加工比较复杂,因此可考虑直接用粉状的高分子材料作吸附剂。

粉状的高分子化合物因其比表面积较大,因此也可收到较好的效果。

如甲基丙烯酸酯-二乙烯苯共聚物,当颗粒直径为32～40微米时,其比表面积可达320米2/克,对水中浓度为、40及72毫克／升时的甲苯,其吸附能力分别为、及毫克/克;

对浓度为及毫克／升时的萘,其吸附能力为及毫克／升。

这些被吸附物质,可用体积比为1:

1的甲醇-乙醚解吸回收,回收率约80～90%[2]。

吸附剂颗粒大小对吸附剂用量也颇有关系。

如交联的聚乙烯粉末,在某试验中,以颗粒直径为500微米的吸附剂吸附油,这种交联聚乙烯的需要量为50厘米3,但如果使用颗粒直径为2000微米的粉末,要达到相同的去除率,则交联乙烯的要量为900厘米3[3]。

另外,用59～99%的聚丙烯及1～50%的聚乙烯-乙烯醇的树脂制成的不织纤维,具有强烈的吸油作用,并且耐油性好。

如由90%的聚丙烯及10%的聚乙烯-乙烯醇组成的不织纤维,其吸附能力,若以对于各种被吸附物质与纤维本身质量百分比表示,则为:

燃料油C1480%、燃料油B1300%、燃料油A470%、苯350%、甲苯350%及二甲苯340%[4]。

滑石粉～%,已二酸～30%,硫酸铝17～23%,Tixoton35～48%,聚丙烯酰胺～%,氧化钙或氢氧化钙12～15%及膨润土20～28%组成的吸附剂具有除油性能[5]。

用Salin-A5份,尼龙-640份,聚苯乙烯55份及滑石粉组成的发泡材料,可用来从废水中回收甲苯及汽油[6]。

由份表面活性剂和100份多元醇制成的醚型脆性聚氨酯泡沫塑料,可用来在废水中吸附石油醚、苯、甲苯、二甲苯、沥青以及其它有机液体,吸附量可达吸附剂自身重的3～8倍,饱和后可用醋酸乙酯加热或洗涤,再经分馏而达到再生和回收的目的。

例如汽油裂解厂废水（15米3/小时）其中含克/升,用这种吸附剂处理,吸附量可达每克吸附剂吸附5～10克焦油,处理后出水中焦油含量可下降至5毫克/升以[7]。

废水中的甲苯可以采用活性炭纤维进行处理，溶液ｐＨ在３～５范围内对吸附效率影响不大，温度升高，吸附效率有所降低，吸附时间存在最佳值，吸附饱和炭用蒸汽再生，重复使用７次，吸附效率无明显变化，活性炭纤维对甲苯的吸附容量大，吸附速率快，再生条件温和[8]。

含油、脂、铁离子及水溶性烃类化合物如苯、甲苯、乙苯及二甲苯可以用二步法进行处理，首先分出油脂类化合物，然后在无铁离子存在的情况用粉状合成树脂吸附剂进行吸附，吸附剂可以再生回用[9]。

可以用天然的或改性的泥炭对废水中的苯、甲苯、乙苯及二甲苯进行吸附去除，所用的泥炭可以天然的、经辐射处理的、经氧化的或微生物加强态的。

天然态的泥炭可以吸附可观的溶解态的烃类化合物，其中乙苯及二乙苯吸附最快，经5天后可以吸附＞90%的量，而苯最难去除，经辐射处理时，辐射量大时吸附量也增大[10]。

苯－甲苯－乙苯－二甲苯可以用大孔树脂进行吸附处理[11]，废水中的酚类化合物及BTX可以用合成树脂吸附去除，如可用AmberliteXAD-4其颗粒大小为mm[12]。

苯－甲苯－乙苯－二甲苯及铬酸盐可以用有机沸石进行吸附去除。

吸附过程符合Langmuir吸附等温线，与天然的沸石相比，有机沸石的吸附量要大得多[13]。

膨润土经四甲基铵离子改性后，可以提高膨润土对苯、甲苯及二甲苯的吸附能力，其吸附选择性为苯＞＞甲苯＞邻二甲苯[14]。

用溴化苄基三甲基铵改性而成的有机膨润土也可以用来吸附甲苯和二甲苯[15]。

通过离子交换反应制得的三甲基苄基铵及四甲基铵-粘土改性物,可以用来吸附废水中的苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、丁苯及萘[16]。

炭质吸附剂中以活性炭处理含油废水的效果最好。

利用活性炭能非常容易地从废水中去除二甲苯[17]、苯、甲苯[18][19]等。

如果能结合曝气,再用活性炭处理,则效果更好。

如某废水中含苯400毫克/升、甲苯106毫克/升、二甲苯30毫克/升,以气液比为30进行曝气,先将苯、甲苯及二甲苯的含量分别降至19毫克/升、5毫克/升及0毫克/升,再用活性炭处理,即可取得良好的效果。

气提、吹脱或蒸馏

废水中含有的有机化合物,如其挥发度大于,即可有效地利用吹脱将其去除。

如含苯及甲苯的废水,在0～60℃的温度范围中可在填料塔中用空气进行吹脱处理,吹出含苯及甲苯的空气可用焚烧法处理。

如某含苯及甲苯的废水,在温度为12℃、空气流率为千克/分、废水流率为千克/分、塔长米的条件下进行处理,苯的去除率为%,而甲苯的去除率可达%[20]。

含苯和和甲苯的废水,也可将废水加热到90～98℃,以蒸馏的方法回收[21][22]。

生产环氧树脂过程中产生的含甲苯废水即可利用此法回收。

对以邻二甲苯、苯及甲苯类的废水,用氧进行湿式氧化,在～兆帕压力下,其含量可下降到5毫克／升以下[23][24]。

废水中的BTX可以在一个密闭的系统中进行真空，此时水汽及苯、甲苯及二甲苯汽化并随真空泵逸出，将此气体收集并进行冷凝成液体加以回收[25]。

研究了有机化合物、表面活性剂及盐度对苯、甲苯、乙苯、对二甲苯及间二甲苯挥发的影响，发现当有机物的分子量大时抑制作用也大，当含有疏水性的表面活性剂存在时，因为共溶现象存在的原因会抑制其挥发，而盐度的影响较小[26]。

间二甲苯及对二甲苯可以用吹脱的方法进行处理，当空气流速率为kg/min。

废水的流速为kg/min，塔径为m时，在12℃时，其去除率分别为及%[27]。

废水中的苯－甲苯－二甲苯可以通过吹脱－催化氧化的方法进行处理，所用的催化剂可以用疏水性的催化剂，例如可以用铂金属类催化剂，这样可以在90～150℃进行处理，它具有高的活性，并不受水蒸气存在的影响[28][29]。

对以邻二甲苯、苯及甲苯类的废水,用氧进行湿式氧化,在～兆帕压力下,其含量可下降到5毫克/升以下[30][30]。

利用二氧化钛/UV（＞290纳米）可以用来处理水中的苯及甲苯,当其起始浓度为毫米时,其半衰期为31及38分钟[32]。

一般说,环状的烷烃及芳烃要较之开链烷烃易受臭氧的进攻。

含环戊烷、环已烷及甲苯的混合废水经臭氧氧化后可分出油[33]。

苯及甲苯在酸性介质中反应速度中等[34]。

甲苯可以用臭氧[35]或臭氧/过氧化氢[36]进行处理。

另一个重要的氧化剂为过氧化氢,特别是在亚铁盐存在下,其处理效果更佳,铁盐也有类似的作用。

由亚铁盐和过氧化氢所组成的Fenton试剂可以氧化水中的微量甲苯,当甲苯浓度有300毫克／升左右,在200～250毫克／升的亚铁催化下,过氧化氢用量在160毫克／升以上,甲苯的去除率在93%以上,残存的甲苯在10毫克／升以下。

如在紫外光线下,则可提高甲苯的去除率[37]。

废水中的苯、甲苯、乙苯及对二甲苯可以在，并在紫外光照下用过氧化氢处理，可以在10钟内降解90%。

混合物的处理效果要较单一的物质处理效果要好，这是因为在混合的条件下，更易接受光照并产生羟基游离基[38]。

对二甲苯及对硝基甲苯可以用过氧化氢或过氧化氢/Fe（II）进行光催化处理，光芬通氧化要比光催化过氧化氢氧化的氧化速率快5～7倍[39]。

以苯、甲苯和二甲苯的混合物（BTX）作为模拟化合物进行Fenton反应的试验,实验表明二甲苯可以很好用Fenton法处理,当过氧化氢:

BTX:

Fe2+＝12:

1:

60时,溶解的BTX可以在10分钟内完全消失[40]。

其它氧化剂还有高铁酸钾,它可以通过氧化及絮凝的作用,从废水中去除苯、甲苯、二甲苯及萘等[41][42]。

水中微量甲苯（＜10mg/L＝可以用紫外光去除。

可以用一级动力学方程描述.pH为7时,去除速率常数k为h-1,半衰期为h;

在pH为5～9的范围内,速率常数和半衰期变化不大[43]地表水及工业废水中的甲醛可以在草酸铁的催化下,用过氧化氢进行光（紫外-可见光）催化氧化法使之分解。

过程中产生具有强氧化性能的羟基游离基是其主要氧化剂。

用这个方法可以去除废水中的氯苯、苯、甲苯、二甲苯、1,4-二氧六环、甲醇、甲醛及甲酸等。

其去除效果通过TOC及BOD等值的比较,均要比通常所用的紫外-可见光/亚铁盐/过氧化氢及紫外/过氧化氢要高出好多倍,所以本法可以用在中等及高污染废水的处理[44]。

用高能电子辐射可以从饮用水中除去苯、甲苯、间二甲苯及邻二甲苯。

当达到787krad时可以除去＞99%的芳香物质。

过程中有游离基生成，其中间产物有苯酚及羰基化合物如乙二醛等[45]。

生化法

现已发现,好氧生化处理法对大部分的烃类化合物基本上都是有效的。

戊烷、已烷、庚烷、癸烷、环已烷、乙基环已烷、苯、甲苯、二甲苯、乙苯等均属可以生化降解的物质。

在合适的条件下,上述物质在废水中的浓度为1000毫克／升以下时,对活性污泥尚不致产生明显的不良作用[46]。

其处理能力一般均在千克/（千克.天）左右[47]。

一般而言,在同系列化合物,碳链较长者易于发生生化降解。

上述的化合物中,其降解速率,即由正戊烷逐渐增加到正癸烷。

芳香族化合物中,如芳环上有取代基存在会加速生化降解的速度,因此甲苯与苯比较,也更易发生生化降解[48]。

而取代基的存在,对脂肪族的生化降解会产生不利的作用。

脂环烃的生化降解,与参与环的碳原子数有关。

曾研究了十三个环烷烃的生化降解能力,在碳原子数在5～7的范围中,环庚烷为最难降解的物质,实测的BOD值仅为ThOD的25%。

在好氧生物氧化中,菌种的是与否经过驯化对废水中能忍受的烃类浓度有关。

由于条件不同,因此烃类最大能承受浓度的数值在文献报导上常有较大的出入。

如甲苯与二甲苯,有的文献中报导,当其浓度大于75毫克／升及150毫克／升时,就可能会对活性污泥产生毒性,而这个数值与其他文献所报导的数值相差较大[49]。

在生物流化床稳态去除BTX时未发现有中间产物的产生，而加入活性炭可以提高过程的去除率[50]。

苯－甲苯－二甲苯可以用生物滤池进行处理[51]。

在用流化床生物反应器处理BTX时，苯与甲苯的去除率在好氧及兼氧条件下一般可达＞99%，而二甲本在好氧条件下一般可达＞99%，而在兼氧条件下可达＞85%[52]。

苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯、1,3,5-三甲苯用活性污泥处理,在浓度＜10毫克／升时很易降解,其降解性能:

甲苯＞间二甲苯＞苯＞对二甲苯＞乙苯＞1,3,5-三甲苯＞邻二甲苯。

因此可以发现苯环上引入甲基的数目和位置和其生物降解能力有较大的关系。

可用活性炭作载体的生物系统处理苯、甲苯及二甲苯废水。

在好氧及兼氧的情况下,苯及甲苯一般可有＞99%的去除率,二甲苯在好氧时为＞99%,在兼氧时为＞85%[53]。

甲苯废水可以用生物膜法进行处理[54]。

200～400ppm的苯、甲苯及邻二甲苯可以用苯酚及醋酸驯化的污泥进行降解，苯及甲苯能很好地降解，但二甲苯的降解较为困难。

甲苯合适的工艺参数为pH5-7,温度20-40℃，负荷kg污泥/kgMLSS/天[55]。

在生化降解过程中，产生抑制作用的浓度苯及二甲苯为～150mg/L，甲苯为～200mg/L，甲苯的降解最高，继而为苯及二甲苯，如经苯或二甲苯驯化，则降解甲苯的能力更强，而经甲苯强化，则降解苯及二甲苯的能力将下降[56]。

在用甲苯驯化的污泥处理苯、乙苯及二甲苯时，可以加快对二甲苯的降解，而同时对其它的芳烃具兑争性抑制作用，经甲苯驯化的污泥可以在甲苯不存在的情况下降解其它芳烃[57]。

也有报导苯及二甲苯对活性污泥的抑制浓度分别为75及150mg/L[58]。

在用RhodococcuspyridinovoransPYJ-1降解苯－甲苯－二甲苯时，当其浓度分别为30,50及25mg/L时为最快。

其中甲苯的降解最快，其次为苯及间二甲苯，降解时甲苯为主要碳源，但混合物降解时，其间会发生竞争性抑制作用，相对单个化合物而言，降解速率要降低57-89%[59]。

这种竞争性抑制现象在其它微生物降解时也有发现[60]。

也可以用混合菌种处理这类废水[61]。

可以在纤维生物反应床中的固定化的Pseudomonasputida及P.fluorescens来降解苯－甲苯－乙苯及邻二甲苯。

在质基浓度增加时，降解的速率也增大，到达一佳浓度后，随浓度增加则反应速率减慢，表现出一种基质抑制作用。

固定化的细菌要比游离的细菌降解速率要快，当苯及甲苯的浓度达到＞1000mg/L时，苯，乙苯及二甲苯要快16倍，甲苯要快9倍[62][63]。

一种耐热性细菌PHS1已从温泉中分离出，它是一种革兰氏阴性好氧杆菌,适宜温度为42℃，pH为。

根据DNA分析，它应属于Ralstoniaeutropha（以前称为Alcaligeneseutrophus）.它可以利用甲苯、乙苯、邻二甲苯以及间或邻甲苯酚，它对邻二甲苯的降解性能特别好，并可以将其作为唯一的碳源进行生长，在降解过程中，首先先将其转化成2,3-二甲苯酚[64]。

在厌氧（甲烷）发酵中,有试验表明已烷、十六烷、十七烷、1-已烯、顺-2-已烯、反-2-已烯、异戊二烯、1-已炔、苯、甲苯、环已烷、环庚三烯、环戊二烯、苯乙烯、萘、或β-胡萝卜素不发生甲烷发酵降解、角鲨烯发生不完全的甲烷降解,而1-十六烯则降解比较完全、上述的结论是在Methanospirillumhungatei及Methanothri,soehngenil存在下所作的试验中得到的[65]。

在中温（25℃）或高温（50℃）条件下，BTEX可以用经甲苯驯化的污泥进行处理，除对二甲苯外，其它的芳烃的去除率均较高，在中温条件下，降解速率为乙苯＞苯＞邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯，在高温条件下降解速率为苯-邻二甲苯＞乙苯＞间二甲苯＞对二甲苯[66]。

在生物降解过程中加入苯甲酸或苯丙胺酸等芳香族化合物有利于苯、甲苯、二甲苯类化合物的去除,而加入非芳香族化合物如醋酸盐则无这种生物降解促进作用[67]。

甲苯可被藻类如Chlorella,Scemedesmusobliquus及Spiraulinamaxima所降解[68]。

用Fusarium及Cladosporium可以以悬浮形态或膜的形式来去除浓度为小于或等于克/升的苯、甲苯及苯乙烯[69]。

用藻酸钙凝胶固定化的活性污泥可以用来降解苯及苯、甲苯及二甲苯的混合物,并以过氧化氢作为供氧体。

在批式处理过程中,当苯浓度为100毫克／升时,经24小时后,可有60%的去除率。

由600毫克／升的苯降低到1毫克／升所需的停留时间为小时[70]。

从石化厂及城市污水厂活性污泥中分离出25株菌株,可以在好氧条件下有效地降解甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯及三甲苯,并以此作为其代谢的唯一碳源及能源。

可以用经海藻酸钙固定化的活性污泥对苯或苯－甲苯－二甲苯混合物进行好氧降解，还可以用过氧化氢作为溶解氧的来源，当苯的浓度为100mg/L时，经24小时的处理可以有60%的去除率，如将水力停留时间延长到h，600mg/L的苯的浓度可以降到1mg/L[71]。

在用硝酸盐作为电子受体时，邻二甲苯与甲苯一起作为共代谢的主要碳源，二甲苯不能进行完全无