硝基苯是一种应用广泛的难降解有机化合物,具有极大的危害性,尤其表现出“三致效应”。美国于上世纪将其列为优先控制污染物名单,我国也将其列入该名单。硝基苯是一种重要的有机合成中间体,主要用于合成苯胺,也是制造染料及染料中间体的重要原料,而且在医药、农药、香料等工业中具有重要用途。化工厂、染料厂的废水、废气是环境中硝基苯的主要来源,尤其是苯胺染料厂排出的污水中含有大量硝基苯。基于此,我国制定出相应的标准控制硝基苯的排放浓度。目前,对于硝基苯废水的处理方法有很多,传统的物理、化学与生物方法效率较低,而物理化学与生物法的组合工艺处理效果较好,研究较多,如臭氧氧化-生物耦合工艺、Fenton氧化-生物耦合、铁碳(Fe/C)还原-生物耦合工艺以及膜生物反应器等。本文利用物理与生物方法组合的工艺处理硝基苯废水,即利用紫外光照与生物耦合的方法降解硝基苯,并探讨了紫外与生物耦合的不同方式对硝基苯生物降解的影响,而且研究了硝基苯在厌氧条件降解下的共基质作用,得到以下结果:(1)紫外光解硝基苯的速率较之单独生物降解(B)、紫外生物分步耦合(P+B)、紫外生物同步耦合(P&B)三种方法的降解速率非常低,因此单独紫外光解不适用于硝基苯的降解。利用分数级动力学对实验数据整理比较得,单独生物降解(B)、紫外生物分步耦合(P+B)和紫外生物同步耦合(P&B)三种方法对硝基苯的生物降解速率依次增强。(2)硝基苯经过紫外光照后,生成的中间产物是对硝基酚和乙二酸。单独添加对硝基酚会抑制硝基苯的生物降解;单独添加乙二酸会加速硝基苯的生物降解;同时添加对硝基酚和乙二酸,对硝基苯生物降解速率的影响与添加量的多少有关系。(3)紫外与生物同步耦合时,光照产生的对硝基酚不会积累达到抑制硝基苯生物降解的浓度,而且通过紫外光照会有较多的草酸产生,它通过共基质作用促进初始的单加氧反应和氮素的还原反应,从而加速硝基苯和对硝基酚的生物转化。在紫外与生物分步组合时,较少的光照时间可以将NP的抑制作用降低到最小,但同步耦合可以将产生的草酸及时降解,从而增加硝基苯的生物降解速率并抑制了对硝基酚的累积。(4)添加一定量的共代谢物质时,会促进硝基苯的厌氧生物降解,且在一定添加量下,添加相同浓度或相同COD值的共基质物质,与其他物质相比,丙酮酸是最为有效的共代谢物质。丙酮酸的加入量对硝基苯的降解速率有较大影响,在一定浓度范围内,随着丙酮酸添加量的增加,硝基苯的生物降解速率增大,但若添加量过大,会抑制硝基苯的降解(5)在本实验中,无论是硝基苯的好氧降解还是厌氧降解,硝基苯的矿化程度均与硝基苯的降解速率成正相关。