高氯化物廢水處理技術
氯化(hua)物是(shi)水(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)常見(jian)的(de)(de)(de)無機陰離子(zi)(zi)。幾乎(hu)所(suo)以(yi)的(de)(de)(de)天然(ran)水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)都有氯離子(zi)(zi)存在(zai)(zai),它的(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)變化(hua)范圍很(hen)大。在(zai)(zai)江(jiang)湖泊及沼(zhao)澤地區,氯離子(zi)(zi)含(han)量(liang)(liang)一(yi)般(ban)較低;在(zai)(zai)海水(shui)(shui)(shui)(shui)、鹽湖及某些地下水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong),含(han)量(liang)(liang)則很(hen)高(gao)。水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)氯化(hua)物含(han)量(liang)(liang)高(gao)時(shi),會(hui)(hui)損害金屬(shu)管(guan)道和(he)構筑物,在(zai)(zai)工業(ye)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)生活(huo)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)氯化(hua)物古量(liang)(liang)較高(gao),如不加治理直接排人江(jiang)河.會(hui)(hui)破(po)壞水(shui)(shui)(shui)(shui)體的(de)(de)(de)自然(ran)生態平衡,使水(shui)(shui)(shui)(shui)質惡化(hua),導致漁業(ye)生產(chan)、水(shui)(shui)(shui)(shui)產(chan)養殖和(he)淡水(shui)(shui)(shui)(shui)資源的(de)(de)(de)破(po)壞,嚴重時(shi)還會(hui)(hui)污(wu)染地下水(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)飲用(yong)(yong)本源。此外,水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)氯化(hua)物濃(nong)度(du)過高(gao)會(hui)(hui)對(dui)配水(shui)(shui)(shui)(shui)系統有腐蝕作用(yong)(yong),如用(yong)(yong)于農業(ye)灌溉,則會(hui)(hui)使土(tu)壤發生鹽化(hua).并(bing)妨(fang)礙(ai)植物生長。
針對高氯化物廢(fei)水處理(li)技術的問題,本(ben)文著重對乙基氯化物生產廢(fei)水的處理(li)進行研究。
O,O- 二(er)乙(yi)(yi)基(ji)(ji)(ji)硫(liu)(liu)代磷酰氯(lv)(簡稱乙(yi)(yi)基(ji)(ji)(ji)氯(lv)化物(wu))是重(zhong)要(yao)(yao)的(de)(de)農(nong)藥(yao)中(zhong)間(jian)體(ti),廣泛用于(yu)生(sheng)產(chan)高效低(di)毒(du)有(you)(you)機(ji)磷農(nong)藥(yao),如三唑磷、毒(du)死蜱(pi)、噻硫(liu)(liu)磷等(deng)。同時,乙(yi)(yi)基(ji)(ji)(ji)氯(lv)化物(wu)也是常規農(nong)藥(yao)辛硫(liu)(liu)磷、乙(yi)(yi)基(ji)(ji)(ji)1605、地亞農(nong)、毒(du)蟲畏(wei)、特(te)丁磷、乙(yi)(yi)酯磷等(deng)的(de)(de)原料。但乙(yi)(yi)基(ji)(ji)(ji)氯(lv)化物(wu)生(sheng)產(chan)中(zhong)會(hui)產(chan)生(sheng)大(da)量的(de)(de)高濃度有(you)(you)機(ji)廢(fei)(fei)水(shui)。以目(mu)前先(xian)進的(de)(de)合(he)成新工藝(五硫(liu)(liu)化二(er)磷催化法(fa)(fa))為例(li),每生(sheng)產(chan)1 t 乙(yi)(yi)基(ji)(ji)(ji)氯(lv)化物(wu)將(jiang)排放9 t 含硫(liu)(liu)、磷、氯(lv)根極高的(de)(de)有(you)(you)機(ji)廢(fei)(fei)水(shui),不(bu)加治理將(jiang)嚴重(zhong)污染環境。目(mu)前,國內(nei)對(dui)此(ci)廢(fei)(fei)水(shui)治理的(de)(de)方法(fa)(fa)普遍存在工藝復雜(za)、投資大(da)、費(fei)用高及無法(fa)(fa)達標(biao)等(deng)問題(ti),從(cong)而(er)制約了該產(chan)品的(de)(de)發展(zhan)。為此(ci),我(wo)們通過長期的(de)(de)試(shi)驗(yan)研究(jiu),找到了一條“預(yu)處(chu)理/ 生(sheng)化法(fa)(fa)”處(chu)理乙(yi)(yi)基(ji)(ji)(ji)氯(lv)化物(wu)廢(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)工藝路(lu)線,結果表明該法(fa)(fa)不(bu)但符合(he)清潔工藝要(yao)(yao)求而(er)且技(ji)術(shu)經濟(ji)均可行。
1 廢水(shui)來源(yuan)及現(xian)狀
五硫(liu)化(hua)(hua)二磷(lin)催化(hua)(hua)法生產乙基(ji)氯(lv)(lv)化(hua)(hua)物(wu)(wu)分(fen)為硫(liu)化(hua)(hua)反應、氯(lv)(lv)化(hua)(hua)反應、水(shui)洗、分(fen)離等4 個步(bu)驟,除(chu)分(fen)離外,其他步(bu)驟的(de)(de)三廢(fei)均(jun)可(ke)得(de)到回(hui)收利用。分(fen)離后(hou)的(de)(de)廢(fei)水(shui)水(shui)量(liang)約(yue)9 t / t 產品,該(gai)廢(fei)水(shui)中含有(you)少量(liang)的(de)(de)單(dan)質硫(liu)、硫(liu)化(hua)(hua)鈉及大量(liang)的(de)(de)乙基(ji)氯(lv)(lv)化(hua)(hua)物(wu)(wu)((C2H5O)2ClPS)和乙醇等污染物(wu)(wu),水(shui)質指(zhi)標見表(biao)1。從表(biao)1 可(ke)知,該(gai)廢(fei)水(shui)嚴(yan)重(zhong)富營(ying)養化(hua)(hua),且高(gao)硫(liu)、高(gao)氯(lv)(lv),直接生化(hua)(hua)幾乎(hu)不可(ke)能,必(bi)須先經預處理除(chu)去大部分(fen)乙基(ji)氯(lv)(lv)化(hua)(hua)物(wu)(wu),改善(shan)水(shui)質,再通過生化(hua)(hua)處理實現達(da)標排放。
2 試驗部分
從主要污染物乙基氯化物的(de)結構來看,因(yin)其分子上帶有(you)P、S 和Cl 等原子,因(yin)此其不(bu)可直接生化的(de)原因(yin)是高(gao)(gao)含(han)磷(lin)、含(han)硫(liu)、高(gao)(gao)氯及高(gao)(gao)COD 造成。且(qie)因(yin)高(gao)(gao)含(han)硫(liu)及高(gao)(gao)含(han)磷(lin)對生物生長繁殖(zhi)有(you)很大的(de)抑制作用。
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根據乙基氯化物能在(zai)酸性條件下水解的(de)特性,我們(men)認為可以通(tong)過將(jiang)廢水預處理,除(chu)去絕大部分的(de)硫(liu)及磷,再(zai)通(tong)過適當(dang)的(de)稀釋,可使該廢水用生(sheng)化法處理達到排放標準。
2. 1 工藝路線( 見圖1 )
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2. 2 處理原(yuan)理
乙基氯(lv)化物(wu)廢水在(zai)酸(suan)(suan)性條件下可水解為(wei)乙醇、磷酸(suan)(suan)和(he)硫化氫(qing),通空(kong)氣(qi)吹(chui)脫,水解逸出的H2S 氣(qi)體(ti)用堿吸收(shou),生成硫化鈉回生產(chan)(chan)系統,水解產(chan)(chan)生的正磷酸(suan)(suan)用石灰乳(ru)中(zhong)和(he),中(zhong)和(he)液(ye)經分離(li)、沉淀,回收(shou)磷酸(suan)(suan)氫(qing)鈣(又稱(cheng)干鈣),可作(zuo)農用肥;中(zhong)和(he)分離(li)液(ye)調pH 至6 ~ 7后(hou)送生化裝置處理(li)至達(da)標排放。
(C2H5O)2P(S)Cl + 4H2O→2C2H5OH + H3PO4 + H2S0 + Cl -
2H3PO4 + 2Ca(OH)2→2CaHPO4+2H2O4
3 試驗結果與討論
3. 1 物化預處理
(1)研究了酸度、吹脫時間對去硫效果的(de)影響。
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可見pH 達3. 5,吹脫時間21 min 時,已能保(bao)證足(zu)夠高的硫去除率。
(2)中和對去磷效(xiao)果的影響以(yi)及與酸耗、干(gan)鈣沉(chen)量的關系。
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可見(jian)當pH 為9. 7左右時(shi),既能保證(zheng)磷的高去除率,同(tong)時(shi),也能使鹽(yan)酸的消(xiao)耗最少且干(gan)鈣收率較多。
3. 2 可生化性試(shi)驗
(1)研究了廢(fei)水濃度、停留時(shi)間、污泥濃度對好氧(yang)處理生化(hua)的影響。
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可(ke)見進水濃(nong)(nong)度(du)不能太(tai)高(gao)(gao),須(xu)進行一(yi)定的(de)稀釋(shi),停(ting)留時間以36 h 為宜,污(wu)泥濃(nong)(nong)度(du)越(yue)高(gao)(gao)越(yue)好,以可(ke)操作為好。經過生化出(chu)水完全可(ke)達到(dao)達標排放。
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(2)研(yan)究了廢(fei)水(shui)濃度(du)、停留時間(jian)、污泥濃度(du)對厭氧生化效果(guo)的影響(xiang)。
表4 廢水濃度(du)、停留時間、污(wu)泥(ni)濃度(du)對(dui)厭氧生(sheng)化效果的影響(xiang)
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可見進水濃度超高、停留時(shi)間超長、污泥(ni)濃度超高厭氧生(sheng)化效果較好,只要便(bian)于操(cao)作即(ji)可。
(3)研(yan)究了乙基氯化(hua)物(wu)廢(fei)水物(wu)化(hua)處理后再經AO 工(gong)藝處理的情況。
根據以上單元生(sheng)(sheng)化(hua)條(tiao)件(jian)研(yan)究,將乙基(ji)氯(lv)化(hua)物廢水經上述物化(hua)預處理(li)后,經過(guo)厭氧(yang)6 h 生(sheng)(sheng)化(hua),COD 從(cong)(cong)3 338降(jiang)至294,總硫從(cong)(cong)109. 7降(jiang)至未檢出;再經過(guo)24h 好(hao)氧(yang)生(sheng)(sheng)化(hua),COD 降(jiang)至99,總去除率達到(dao)了97% ,總磷從(cong)(cong)28. 3降(jiang)至0. 69。
4 技術經濟分析
以(yi)某一企業的乙基氯化物廢水(shui)處理所開發的工藝為依據進行測(ce)算,原料消耗及成本見表5。
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表5 經(jing)濟分析
副產品回(hui)收收益(yi),磷酸鈣、硫磺:- 1. 0元(yuan)(yuan)/ t 廢(fei)水,合計處理成本為3. 14元(yuan)(yuan)/ t 廢(fei)水。

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