合成烯丙異噻唑制程廢水處理方法
高(gao)級(ji)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)技(ji)(ji)術(shu)包括[1]:化(hua)(hua)(hua)學(xue)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)、化(hua)(hua)(hua)學(xue)催化(hua)(hua)(hua)轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)(hua)、濕(shi)式氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)、超(chao)(chao)臨(lin)界水氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)、光化(hua)(hua)(hua)學(xue)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)、超(chao)(chao)聲微波(bo)技(ji)(ji)術(shu)等。目(mu)前對(dui)高(gao)濃度有機(ji)(ji)廢水處理(li)常用(yong)濕(shi)式氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)或(huo)Fenton技(ji)(ji)術(shu)。濕(shi)式氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)[2-3]污染(ran)(ran)物(wu)(wu)去除(chu)率高(gao),但因高(gao)溫、高(gao)壓、操作維護(hu)較(jiao)難、設備費用(yong)高(gao)等條件限制(zhi),一般企業更容(rong)易接受Fenton技(ji)(ji)術(shu)。近(jin)十(shi)幾年來的(de)國(guo)內外研究[4-5]結(jie)果證實(shi)了Fenton技(ji)(ji)術(shu)在污染(ran)(ran)治(zhi)理(li)中(zhong)的(de)有效性(xing),處理(li)有機(ji)(ji)污染(ran)(ran)物(wu)(wu)方(fang)面具(ju)有反(fan)(fan)應(ying)(ying)時(shi)間(jian)短、反(fan)(fan)應(ying)(ying)過程(cheng)易于(yu)控制(zhi)、對(dui)有機(ji)(ji)物(wu)(wu)的(de)降(jiang)解無選(xuan)擇性(xing)和比較(jiao)徹底,可以(yi)將(jiang)有機(ji)(ji)污染(ran)(ran)物(wu)(wu)直(zhi)接氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)無機(ji)(ji)物(wu)(wu),或(huo)將(jiang)其轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)低(di)毒(du)的(de)易生物(wu)(wu)降(jiang)解的(de)中(zhong)間(jian)產物(wu)(wu)等優點。
過氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)氫與催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)Fe2+構(gou)成的(de)Fenton試劑(ji)是一種(zhong)不需要高溫高壓而且工藝簡單的(de)化(hua)(hua)學氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)水(shui)處理(li)技術。其機(ji)理(li)[6]是由于在(zai)酸(suan)性(pH<3.5)條(tiao)件下,過氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)氫被(bei)催(cui)化(hua)(hua)分解產生的(de)反應活性很高的(de)羥基(ji)自(zi)由基(ji),即在(zai)Fe2+催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)作(zuo)用下,過氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)氫產生2種(zhong)活潑的(de)氫氧(yang)(yang)(yang)自(zi)由基(ji),從而引發和(he)傳(chuan)播自(zi)由基(ji)鏈反應,加快有機(ji)物(wu)和(he)還(huan)原性物(wu)質的(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)。
為(wei)了(le)降(jiang)低過氧化(hua)氫的用量,減小污水處(chu)理運(yun)行成(cheng)本,在選用Fenton試劑基礎(chu)上再引入(ru)(ru)廉價的空(kong)氣做(zuo)氧源(yuan),并加入(ru)(ru)50mg/L的粉末活性炭(tan)作(zuo)為(wei)吸附劑,提高反應接觸(chu)面積和(he)反應速率(lv)。
華東地區某公司生(sheng)產(chan)(chan)的殺菌劑烯丙異(yi)噻(sai)唑的有(you)效成(cheng)分為:3-烯丙氧基-4,5-苯丙異(yi)噻(sai)唑-1,1-二氧化(hua)物(wu),用其處理水(shui)稻可(ke)促使根系吸(xi)(xi)收(shou)(shou),保護作物(wu)不受稻瘟病和稻田葉枯病菌的侵害,施于水(shui)稻或育苗箱可(ke)防治(zhi)稻瘟病。烯丙異(yi)噻(sai)唑合成(cheng)過程中的氯化(hua)、濃縮、分散(san)醚化(hua)工(gong)藝產(chan)(chan)生(sheng)的尾(wei)氣經堿性水(shui)中和吸(xi)(xi)收(shou)(shou)后產(chan)(chan)生(sheng)尾(wei)氣吸(xi)(xi)收(shou)(shou)廢(fei)水(shui);在洗(xi)滌、離心工(gong)藝過程中產(chan)(chan)生(sheng)洗(xi)滌廢(fei)水(shui)。吸(xi)(xi)收(shou)(shou)廢(fei)水(shui)每天產(chan)(chan)生(sheng)量為8m3,洗(xi)滌廢(fei)水(shui)每天產(chan)(chan)生(sheng)量為15m3,此2種廢(fei)水(shui)的混(hun)合廢(fei)水(shui)(根據每天產(chan)(chan)水(shui)量按比例混(hun)合)原水(shui)水(shui)質情況見表1。
表1原(yuan)水水質
Tab.1Rawwaterquality
1999年(nian)公司建起一套污水處理設施(shi),工藝流程(cheng):混合(he)高(gao)濃度(du)廢(fei)水→調節池(chi)(chi)→多級反應池(chi)(chi)→氣浮池(chi)(chi)→厭(yan)氧池(chi)(chi)→配水池(chi)(chi)→生物(wu)接觸氧化池(chi)(chi)→生化沉淀池(chi)(chi)→放流調整池(chi)(chi)→計(ji)量排(pai)放。
經多次對各反(fan)應池(chi)出水(shui)水(shui)質(zhi)進行(xing)分析,反(fan)應氣浮(fu)池(chi)COD去除率約(yue)為(wei)(wei)15%,厭氧水(shui)解池(chi)COD去除率約(yue)為(wei)(wei)15%,配(pei)水(shui)池(chi)COD稀釋為(wei)(wei)原(yuan)來的1/8,接觸生化處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)COD去除率約(yue)為(wei)(wei)80%,由此(ci)推(tui)算系統(tong)出水(shui)COD仍超(chao)過300mg/L。根(gen)據(ju)國家及當地環保部門規定(ding),該企業經處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)出水(shui)水(shui)質(zhi)指標(biao)(biao)按(an)污水(shui)綜合排放標(biao)(biao)準(zhun)(GB8978-1996)的一(yi)級標(biao)(biao)準(zhun)執行(xing),因此(ci)現(xian)行(xing)工藝不(bu)能滿足達標(biao)(biao)排放,對污水(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)設施工藝改造勢在(zai)必行(xing)。經慎(shen)重研究(jiu),擬增加一(yi)套預處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)系統(tong),以(yi)大大降低(di)原(yuan)水(shui)COD,現(xian)通過試(shi)驗確定(ding)高級氧化預處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)效果在(zai)工藝改造中的作用。
1試驗(yan)部分
1.1試驗儀器
燒懷、移(yi)液管、錐形瓶、漏(lou)斗、滴定管、回流裝置(zhi)、pH計等。
1.2試驗方法
取(qu)吸收廢(fei)(fei)水(shui)300mL,用質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數(shu)10%硫(liu)酸調節pH至(zhi)2.65,依次(ci)加(jia)入(ru)(ru)H2O2(質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數(shu)30%)3mL,硫(liu)酸亞鐵(質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數(shu)10%)0.3mL,粉末(mo)活性(xing)炭5mg,攪拌(ban)反(fan)應(ying)8h后,先用石灰乳調節廢(fei)(fei)水(shui)的pH到10.5,然后分(fen)別依次(ci)加(jia)入(ru)(ru)FeCl3(質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數(shu)37%)3滴,PAM(質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數(shu)0.05%)1.5mL,攪拌(ban)反(fan)應(ying)后靜置2h,取(qu)濾液測(ce)定(ding)各廢(fei)(fei)水(shui)COD。
取洗滌廢(fei)(fei)(fei)水300mL,用(yong)質量(liang)分(fen)數10%硫(liu)酸調(diao)(diao)節(jie)(jie)pH至2.15,逐次加入H2O2(質量(liang)分(fen)數30%)0.75mL,硫(liu)酸亞鐵(tie)(質量(liang)分(fen)數10%)0.2mL,粉末活(huo)性炭(tan)2mg,攪拌(ban)反應(ying)8h后,先用(yong)石灰(hui)乳調(diao)(diao)節(jie)(jie)廢(fei)(fei)(fei)水的pH到10.5,然后分(fen)別依次加入FeCl3(質量(liang)分(fen)數37%)3滴,PAM(質量(liang)分(fen)數0.05%)1.5mL,攪拌(ban)反應(ying)后靜置2h,取濾液測定(ding)各廢(fei)(fei)(fei)水COD。
向(xiang)3只燒杯中各注入混合(he)廢水(shui)(shui)300mL吸收(shou)廢水(shui)(shui)190mL,洗滌廢水(shui)(shui)110mL),分(fen)別標記為1#、2#、3#,用(yong)(yong)質量分(fen)數(shu)10%硫酸(suan)調節pH至2.50,逐(zhu)次向(xiang)1#、2#、3#加(jia)(jia)入過(guo)氧化氫(質量分(fen)數(shu)30%)2.5、5、10mL,硫酸(suan)亞(ya)鐵各(質量分(fen)數(shu)10%)0.25mL,粉(fen)末(mo)活(huo)性炭各4mg,攪拌反應(ying)8h后(hou)待用(yong)(yong)。廢水(shui)(shui)1#先用(yong)(yong)石(shi)(shi)灰乳(ru)調節廢水(shui)(shui)的pH到(dao)11,然后(hou)分(fen)別依次加(jia)(jia)入FeCl3(質量分(fen)數(shu)37%)3滴,PAM(質量分(fen)數(shu)0.05%)1.5mL,攪拌反應(ying)后(hou)靜置(zhi)2h,取(qu)濾液(ye)(ye)測定各廢水(shui)(shui)COD。廢水(shui)(shui)2#、3#用(yong)(yong)過(guo)量石(shi)(shi)灰乳(ru)與(yu)廢水(shui)(shui)充分(fen)反應(ying)完全(quan)后(hou),再分(fen)別依次加(jia)(jia)入FeCl3(質量分(fen)數(shu)37%)6滴,PAM(質量分(fen)數(shu)0.05%)3mL,混合(he)液(ye)(ye)經(jing)過(guo)濾后(hou)取(qu)濾液(ye)(ye)測定各廢水(shui)(shui)COD。
2結(jie)果與討(tao)論
2.1試驗結(jie)果
試驗結果見表2。
2.2討論
通過(guo)(guo)測試(shi),3種水經過(guo)(guo)氧化、混凝、絮凝反應沉(chen)淀后(hou),上清液澄清透明,吸(xi)收(shou)廢(fei)(fei)水COD去除(chu)率(lv)(lv)為74%;洗(xi)滌廢(fei)(fei)水COD去除(chu)率(lv)(lv)為15%;混合廢(fei)(fei)水1#、2#、3#COD去除(chu)率(lv)(lv)分(fen)別為69%、87%、87.8%;本工藝是將吸(xi)收(shou)廢(fei)(fei)水和(he)洗(xi)滌廢(fei)(fei)水混合處理,孫(sun)德智[2]研究初始COD為700mg/L左右的有機(ji)廢(fei)(fei)水通過(guo)(guo)Fenton法COD去除(chu)率(lv)(lv)達到70%,此試(shi)驗(yan)對于高濃度有機(ji)廢(fei)(fei)水COD去除(chu)率(lv)(lv)超過(guo)(guo)69%,取得了較好的去除(chu)效果,說明廢(fei)(fei)水中(zhong)絕大部分(fen)有機(ji)污(wu)染(ran)物被氧化分(fen)解。實驗(yan)中(zhong)起加強作用的O2通過(guo)(guo)機(ji)械(xie)攪(jiao)拌或通入空氣增加廢(fei)(fei)水中(zhong)O2的含量,以提供足夠的氧源。
洗(xi)滌(di)廢水COD去除率(lv)只有(you)15%,相對其它結果而(er)言很低(di),其它試驗條件(jian)相同,只有(you)H2O2加入量較少,因此洗(xi)滌(di)廢水中的COD沒有(you)充分氧化。
試驗結(jie)果SO42-保持相對穩(wen)定,變化不大,說明廢水中的SO32-已基本被H2O2氧化。
混合(he)廢水(shui)1#COD去除率(lv)明顯低(di)于2#、3#廢水(shui),試驗(yan)條件相同的情況(kuang)下,1#廢水(shui)H2O2投入量過低(di),只(zhi)有2.5mL,1#廢水(shui)中的COD沒有被充分氧化(hua)分解。
混合廢水3#H2O2投(tou)入量(liang)是2#廢水的2倍,但(dan)COD下降并不(bu)明顯,過多的加藥(yao)量(liang)并沒有起到較高(gao)的處理效果(guo),并且處理費用成倍增加,工程實際運用不(bu)經濟。具體參見(jian)//www.dowater.com更多相關技術文檔。
同時原混(hun)合(he)廢水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)NaCl含量為3.4%,如果混(hun)合(he)廢水(shui)直接(jie)進(jin)(jin)行生化(hua)處理(li)會嚴重抑制微生物(wu)的(de)(de)(de)生長(chang)甚至會殺死微生物(wu)[7],因此結合(he)原有設施情況(kuang),混(hun)合(he)廢水(shui)預處理(li)后,進(jin)(jin)行8倍的(de)(de)(de)稀(xi)釋,不(bu)僅能(neng)夠保證生化(hua)處理(li)80%以上(shang)的(de)(de)(de)COD去除(chu)率,而且基本上(shang)消除(chu)無機鹽(NaCl和Na2SO4)對微生物(wu)的(de)(de)(de)影響。
因此通(tong)過(guo)上(shang)述分析對比,確定混合廢水2#試(shi)驗作為預處理工(gong)藝,流程(cheng)如圖1所示。
表2試驗結果
Tab.2Experimentalresults
圖1預(yu)處理工藝流程(cheng)
Fig.1Processchartofpretreatment
3結論
通(tong)過小試(shi)(shi)論(lun)證了(le)高級氧化(hua)技術Fenton試(shi)(shi)劑對烯(xi)丙(bing)異(yi)噻唑制程(cheng)(cheng)廢水(shui)預(yu)(yu)處理的(de)有(you)效性,經過預(yu)(yu)處理可以有(you)效的(de)降低(di)混合廢水(shui)中(zhong)的(de)有(you)機(ji)物(wu),并經過稀釋(shi)合理的(de)降低(di)廢水(shui)中(zhong)無機(ji)鹽(yan)含量(liang),避免過高的(de)含鹽(yan)量(liang)對后續生化(hua)系統的(de)影(ying)響(xiang),為(wei)實際工(gong)程(cheng)(cheng)的(de)改造提出(chu)了(le)可行的(de)方案。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”