氯酚类有机废水的处理方法

[摘要]由于污水排放，农药使用，泄漏事故等种种原因进入环境中的氯代酚类化合物会对各种生物产生毒害作用，严重时会导致整个生态系统的破坏。对氯酚类化合物的来源及其毒性进行了简介，了解了氯酚类化合物的降解机制，并简单介绍了几种氯酚类有机废水的处理方法，例如生物法处理氯酚类有机废水，O3/ H2O2 高级氧化法，微生物燃料电池协同处理技术，臭氧氧化法深度处理技术以及白腐菌产漆酶用于处理含酚废水。

[关键词]氯酚废水 危害 处理方法

[中图分类号] X52 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-2-285-1

1氯酚类化合物的来源及其毒性

氯酚是一类非常重要的工业原料，被广泛应用于溶剂、染料、防腐剂、除草剂、杀虫和杀菌剂等的生产中；加氯的水体、氯化芳烃的泄漏和含氯有机物的焚烧等也会产生氯酚。目前，氯酚类化合物对环境的污染主要来源于木材防腐剂（例如五氯苯酚）、工业废水（例如纸浆漂白废水）、事故性泄漏及有机物的燃烧释放物等。

2微生物对氯代芳香化合物的降解机制

2.1氧化脱氯机制

由于氯原子对苯环上的电子产生强烈吸引，使苯环上电子云密度大大降低而成为一个疏电子环，因而氯代酚类化合物较难发生亲电反应，氧化过程难度增加，取代氯原子越多，环上的电子云密度就越低，越难以被氧化降解。

2.2还原脱氯机制

还原脱氯是指氯代酚类化合物在得到电子的同时去掉一个氯取代基并且释放出一个氯离子的过程。还原脱氯主要发生在厌氧条件或缺氧条件。由于氯原子强烈的吸电子性，使苯环上电子云密度降低，在好氧条件下，氧化酶很难从苯环上获取电子而发生氧化反应，而且氯原子取代个数越多，苯环上的电子云密度就越低，氧化就越困难。

2.3共代谢降解机制

在有关氯代酚类化合物的生物降解相关研究中也有不少关于共代谢的报道。研究发现，生长在酚或甲苯上的假单胞菌（Pseudomonas Pufida P1）产生的一种加氧酶能够将几种一氯代酚和二氯代酚单轻基转化成氯邻二酚，羟基化的化合物在纯培养中不能被继续降解，但在混合培养中很容易被其他细菌转化[1]。

3氯酚类有机废水的处理方法

3.1生物法处理

生物法是目前应用比较广泛的含酚废水处理技术。它利用微生物新陈代谢作用使废水中的酚类物质被降解并转化为无害物质[2]。经研究发现固定化微生物作为新型载体的好氧流化床处理含氯酚废水，它具有高效型和高度的稳定性，能有效地抵抗进水水质的变化及水力负荷的冲击，其降解4-CP的平均速率要高于原先未固定化的悬浮微生物；气体流量在0.1～0.2m3/h时4-CP降解效果较好，但是随着气量的加大，悬浮污泥量也加大[3]；随着停留时间延长，4-CP的降解率提高，但悬浮污泥量也随之增大。

3.2 O3/H2O2 高级氧化法

研究表明，O3/H2O2 高级氧化过程能有效氧化难生物降解含氯酚的有机废水，随着溶液pH增加，氧化反应速率增大。在酸性条件下（pH=2.514），氧化反应的可能机理是直接臭氧氧化与自由基氧化机制；在碱性时（pH=8），O3的自分解以及O3与H2O2联用后协同作用产生更多的OH・自由基[4]，氧化反应是自由基机制，氧化反应速率明显加快。3种氯酚同分异构体的O3/H2O2 氧化降解级数不完全相同，在酸性时，邻位和间位氯酚的反应总级数是115，对位氯酚是215[5]。

3.3微生物燃料电池协同处理技术

微生物燃料电池（MFC）是一种特殊的燃料电池，它以微生物作为催化剂，直接将燃料中的化学能转化为电能。研究表明，MFC不仅可以利用乙酸盐等物质作为燃料持续稳定地产生电流，也可利用各种有机污染物为燃料。当阳极室利用厌氧污泥接种，采用有机污染物为燃料时，电池就能在发电的同时降解污染物，达到经济和环境的双赢，这为有机废水的资源化提供了新思路，具有重大的实际意义。

参考文献

[1]Miyazaki A.，Amano t，Saito H.，et a1.Acute toxicity ofchlorophenols to earthwormsusing a simple paper contact method and comparison with toxicities to fresh water，organisms.Chemosphere.2002，47：65-69.

[2]Pruden A.，Sedran M.，et a1.Biodegradation of MTBE and BTEX in a aerobic

fludized bed reactor.Water Science and Technology.2003，47：123-128.

[3]康从宝，刘巧.白腐菌产漆酶的分离纯化及部分酶学性质[J].中国生物化学与分子生物学学报，2002，18（5）：638-682.

[4]魏华丽，石淑兰，裴继承等. 漆酶处理木素功能基变化及其光谱分析[J].中国造纸学报，2003，18（2）：56-59.

[5]Sato Takaya et a1.Bioreactor carrier，process for producing the carrier and method for using the same.USA Patent：656575 I.2003-5-20.