خصائص نوعية مياه الصرف الصحي النيتروبنزين
تعد مركبات النيتروبنزين (مثل النيتروانيلين والنيتروبنزين والنيتروكلوروبنزين والهيدروكربونات متعددة النتروروماتية، وما إلى ذلك) واحدة من المواد الخام الكيميائية الأساسية المهمة. وهي تستخدم على نطاق واسع في الإنتاج الصناعي مثل الأصباغ والأدوية والمواد الكيميائية والمتفجرات والمبيدات الحشرية والتوليف العضوي، وهي الأفضل في الصناعة الكيميائية. ولذلك، دخل عدد كبير من مركبات النيتروبنزين إلى حياة الناس. وهي ذات هياكل مستقرة، وليس من السهل أن تتحلل وتتحول، وهي عديدة ومعقدة، وهي شديدة السمية للكائنات الحية. وعادة ما تكون هذه المركبات مواد شديدة السمية ومسببة للسرطان، وتبلغ سميتها بشكل عام 20 إلى 30 مرة أكثر من المركبات الأخرى.
نظرًا لتعدد أصنافها وأحجام إنتاجها المتفاوتة، فإن معظم عمليات الإنتاج حتى الآن متخلفة نسبيًا، والعائد ليس مرتفعًا، والتفاعلات الجانبية معقدة، وخاصة أن مياه الصرف الصحي الناتجة عن الإنتاج تلوث البيئة بشكل خطير. سيؤدي التصريف المباشر لمياه الصرف الصحي من النيتروبنزين إلى تواجد هذه المركبات على نطاق واسع في الماء والتربة، مما يسبب مشاكل تلوث بيئي خطيرة. ولذلك فإن الدولة لديها معايير رقابية صارمة على تركيز مركبات النتروبنزين في مياه الصرف الصحي، حيث نصت على أن الحد الأقصى المسموح به لتركيز التصريف هو: 2.0 ملجم/لتر للمستوى الأول، 2.5 ملجم/لتر للمستوى الثاني، و 3.0 ملجم/لتر للمرحلة الثالثة.
وفقًا للإحصائيات، يتم إطلاق حوالي 30,000 طنًا من مركبات النيتروبنزين في البيئة كل عام في جميع أنحاء العالم. علاوة على ذلك، ومع التطور المستمر للصناعة الكيميائية الحديثة، فإن الطلب على هذه المركبات يظهر اتجاهاً تصاعدياً واضحاً، ومن بين هذه المركبات ينمو الطلب العالمي على النيتروبنزين بمعدل سنوي قدره 3.1%. كما ستزداد أنواع وكميات هذه المركبات التي تدخل إلى البيئة عبر قنوات مختلفة، وسيصبح تلوث البيئة خطيرا بشكل متزايد، مما يهدد صحة الإنسان بشكل مباشر.
النيتروبنزين هو سائل زيتي أصفر فاتح وسام وشفاف ذو نكهة اللوز المر. تركيبته الجزيئية هي C6H5NO2، وكثافته 1.2 جم/سم3، ودرجة غليانه 210.8 درجة، ونقطة انصهاره -5.7 درجة، ومن الصعب أن يذوب في الماء، ولكنه قابل للذوبان بسهولة في معظم المواد العضوية. المذيبات مثل البنزين والإيثر والإيثانول. في ظل درجات الحرارة المرتفعة وظروف الحرارة العالية، سيحدث الاحتراق والانفجار، ويمكن أن يتفاعل بعنف مع HNO3. تتمتع مجموعة النيترو في النيتروبنزين بقدرة قوية على امتصاص الإلكترونات، مما يقلل من كثافة السحابة الإلكترونية على حلقة البنزين، مما يجعل النيتروبنزين مستقرًا للغاية.
خصائص مياه الصرف الصحي النتروبنزين
تعتبر مركبات النيتروبنزين (النيتروفينول، النيتروبنزين، كلوروبنزين النيتروبنزين والهيدروكربونات متعددة النتروروماتية) من المواد الوسيطة العضوية الأساسية المهمة للغاية في عمليات التخليق الكيميائي. يتم استخدامها على نطاق واسع في الصناعات الكيميائية الدقيقة والمنسوجات والطباعة والصباغة.
خصائص مياه الصرف الصحي من النيتروبنزين هي: النيتروبنزين غير قابل للذوبان في الماء وله كثافة أكبر من الماء. بعد دخوله إلى المسطح المائي، سوف يغوص إلى قاع الماء ويبقى دون تغيير لفترة طويلة، وبالتالي فإن تلوث المياه الناتج سيستمر لفترة طويلة؛ يتم تصريف معظم مياه الصرف الصحي الناتجة عن النيتروبنزين بشكل متقطع، ويختلف أيضًا تركيز النيتروبنزين الذي يتم تفريغه من عمليات الإنتاج المختلفة.
وفي الوقت نفسه، تختلف أيضًا كمية المياه العادمة وفقًا لحجم الإنتاج، حيث تتراوح من بضعة أطنان إلى عدة آلاف من الأطنان؛ في عملية إنتاج النيتروبنزين، بسبب التقلبات في ظروف التشغيل مثل درجة الحرارة والضغط ودرجة الحموضة والانحراف في كمية التغذية، سيتم إنتاج المنتجات الثانوية مثل ثنائي النتروبنزين وتدخل مياه الصرف الصحي من النيتروبنزين، مما يجعل معالجة مياه الصرف الصحي من النيتروبنزين أكثر صعوبة؛ في عملية إنتاج النيتروبنزين والأنيلين، يجب إضافة كمية كبيرة من حمض الهيدروكلوريك وH2SO4 وهيدروكسيد الصوديوم والمحفزات المعدنية مثل النحاس والحديد والألمنيوم والمضافات العضوية.
بسبب التفاعل غير الكامل وترحيل المنتج، تحتوي مياه الصرف الصحي من النيتروبنزين على أيونات المعادن الثقيلة وبعض المواد العضوية المعقدة. في الوقت نفسه، بسبب انحراف الأحماض والقلويات، يتقلب الرقم الهيدروجيني لمياه الصرف الصحي بشكل غير منتظم في نطاق كبير، مما يجعل معالجة مياه الصرف الصحي أكثر صعوبة.
نوعية مياه الصرف الصحي TNT وDNT
مادة تي إن تي هي مادة شديدة الانفجار، مسحوق أصفر اللون أو قشاري، يصعب ذوبانه في الماء، ويمكن استخدامها في التفجير تحت الماء. نظرًا لقوته الكبيرة، غالبًا ما يتم استخدامه كمفجر ثانوي. يتم الحصول على مادة TNT عن طريق نترجة وتكرير التولوين بحمض النيتريك وحمض الكبريتيك. بعد نترات التولوين، يتم تصريف كمية كبيرة من حمض النفايات والمياه الحمضية (المعروفة أيضًا باسم المياه الصفراء)، ويتم إنتاج مياه الصرف القلوية (المعروفة أيضًا باسم المياه الحمراء) بعد التكرير.
خصائص مياه الصرف الصحي من مادة تي إن تي هي: التركيب المعقد، والخصائص الكيميائية المستقرة، والمواد الموجودة فيها هي بشكل عام مواد عضوية عالية التركيز يصعب تحللها، وهي ضارة جدًا؛ معظم الملوثات شديدة السمية، ويمكن أن تسبب تسممًا حادًا أو مزمنًا للإنسان والثدييات، ويمكن أن تتغلغل في التربة والمسطحات المائية، ويصعب تحللها بواسطة الكائنات الحية الدقيقة العامة.
يعتبر DNT وسيطًا مهمًا للعديد من المنتجات الكيميائية ووسيطًا ضروريًا لتصنيع متفجرات TNT. مياه الصرف الصحي لمادة DNT هي مياه صرف عضوية قلوية يتم إنتاجها أثناء تحضير وتكرير وغسل مادة DNT. خصائص مياه الصرف الصحي DNT هي: تركيبة معقدة للغاية، ومركبات النيترو الموجودة في مياه الصرف الصحي لها هياكل مستقرة، وهي مسببة للسرطان وسامة بيولوجيًا، ومن السهل إنتاج مواد وسيطة أخرى أكثر سمية أثناء عملية التحلل.
عملية معالجة مياه الصرف الصحي التقليدية
من حيث المبدأ، يمكن تقسيم التكنولوجيا الحالية لمعالجة مياه الصرف الصحي من النيتروبنزين إلى عملية فصل وعملية تحويل.
تهدف عملية الفصل إلى فصل الملوثات عن مياه الصرف الصحي من خلال الجاذبية وقوة الجذب المركزي وما إلى ذلك. وبشكل عام، لا تتغير الخواص الكيميائية للملوثات أثناء عملية الفصل؛ وتشمل عمليات الفصل شائعة الاستخدام الامتزاز، والتجريد، والاستخلاص، والتخثر، والترسيب، وفصل الغشاء، والتقطير؛
تهدف عملية التحويل إلى تغيير الطبيعة الكيميائية للملوثات من خلال العمل الكيميائي أو الميكروبي، وتحويلها إلى مواد غير سامة أو تقليل سميتها للوفاء بمعايير الانبعاثات. تشمل عمليات التحويل الشائعة: أكسدة المحركات الدقيقة، وأكسدة الفنتون، والأكسدة التحفيزية الضوئية، والطريقة البيولوجية، والأكسدة التحفيزية الكهروكيميائية، وما إلى ذلك.