平板膜曝气生物膜反应器处理阴离子表面活性剂废水的特性文献综述

 2022-03-15 09:03

阴离子表面活性剂废水处理方法文献综述

1.阴离子表面活性剂概况

1.1阴离子表面活性剂的性质及来源

表面活性剂可分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂两大类,而离子型表面活性剂又可进一步分为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和两性离子表面活性剂。阴离子表面活性剂指的是分子溶于水且电离后,起表面活性功能的结构为带负电特性的表面活性剂,其通常分为磺酸盐类、脂肪酸盐类、硫酸酷盐类[1]。其中磺酸盐类中阴离子表面活性剂以烷基苯磺酸钠为代表,烷基苯磺酸钠又包括直链结构(LAS) 和支链结构(ABS)2种。由于阴离子表面活性剂具有很好的润湿、起泡、乳化、去污、分散及渗透等特性,被广泛应用于众多生产和技术领域中[2]。日常生活中人们使用的洗发水、沐浴液产生的洗浴废水、使用洗衣液、洗衣粉浣洗衣物产生的洗衣废水,都含有大量的阴离子表面活性剂。纺织行业中的纤维精炼、整理、染色等加工过程,都会使用不同类别的阴离子表面活性剂,;造纸行业中,阴离子表面活性剂被作为蒸煮剂、消泡剂和废纸脱墨剂;医药行业中,阴离子表面活性剂被用作消毒杀菌剂,并且在药物制备过程中使用;此外,在土壤修复、原油回收、乳液聚合等工业生产中,都需要阴离子表面活性剂稳定体系,以上这些工业生产过程中都会产生含阴离子表面活性剂废水。

表面活性剂的一端是与水的亲和力很小的非极性的碳氢链(烃基),即疏水基;另一端是与水的亲和力很大的极性基团(如羟基、羧基、氨基等),即亲水基,二者共同组成亲水亲油分子。据相关统计,2016年全球表面活性剂产量接近2300万吨,其中阴离子表面活性剂产出接近1100万吨,占比48.1%,其次是非离子型表面活性剂,产出近940万吨,占比41.1%[3],这表明阴离子表面活性剂是使用最为广泛的一类表面活性剂。

1.2阴离子表面活性剂的处理意义

阴离子表面活性剂进入水体后,会使水体水质恶化,危害到水中动植物的健康。阴离子表面活性剂废水的pH通常是8~11,呈弱碱性。同时当阴离子表面活性剂的浓度达到2mg/L时,受纳水体表面会产生大量泡沫,影响美观,并且阻碍空气中氧气进入水体导致水中溶解氧下降,甚至发出异味,破坏水体的自净能力。阴离子表面活性剂的毒性通常会受分子中烷基链长的影响,在阴离子表面活性剂中,直链烷基苯磺酸盐LAS刺激作用相对明显,属于中等毒性物质,会对水体中的鱼类产生毒害作用,而人体食用这些受污染的鱼类后,体内的各类酶会受到抑制作用,免疫系统受到损害[4]。而以LAS为例的阴离子表面活性剂会与水体中的其他污染物结合形成分布均匀的悬浮颗粒,改变废水的性质。此外,阴离子表面活性剂的存在也会对工业废水中甲烷发酵产生影响[5]

2.阴离子活性剂废水处理技术的研究开发

目前对于阴离子表面活性剂废水的处理方法主要有物理法、化学法和生物法。

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