橡胶促进剂M生产废水处理工艺研究.pdf
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第28卷第7期2008年7月工业水处理IndustrialWaterTreatmentV0128No7Ju1,2008橡胶促进剂M生产废水处理工艺研究杨继东,徐建京,王树华(1中海油天津化工研究设计院,天津300131;2天津市科迈化工有限公司,天津300272)摘要针对苯胺法生产促进剂M废水生化处理难度很大的特点,作者采用完全物化法对此类废水的处理进行了研究,通过预处理实验、树脂吸附及深度处理实验,得出如下结论:
原水COD3800m、pH=5、SS500mgL,经过预处理+树脂吸附+深度处理工艺的处理,出水可达到国家二级排放标准,此方法经济可行。
关键词促进剂M;树脂吸附;深度处理中圈分类号X7031文献标识码B文章编号1005829X(2008)07002103M废水是橡胶促进剂M生产过程中离心水洗时排放的废水,此废水主要含有硫代硫酸钠、硫化钠、苯胺以及促进剂M等化合物。
废水COD含量较高,所含硫化物及促进剂M等对生物都具有相当毒性,因而处理难度很大n。
目前,M废水的治理工艺一般仅限于试验研究阶段,未见有工程实例。
所采用的处理方法包括生化法、氧化法、树脂吸附法、蒸馏法、萃取法等。
国外关于促进剂M废水生化处理研究很少见。
目前仅有的研究表明,废水中促进剂M的质量浓度小于100mgL时可以进行生化处理,但生化降解机理没有得到证实。
含有较高生物毒性物质的废水和含盐量较高的废水生化处理在我国发展较慢生化处理该类废水也不被业内人士认同圳。
为了切实掌握此类废水的水质情况,我们对某化工厂实际M废水进行了深入细致的分析。
通过絮凝、蒸馏、树脂吸附、生化、氧化等一系列实验,确定了采用“预处理+树脂吸附+深度氧化”处理工艺处理M废水具有较好的效果同时确定了最佳运行参数。
1实验部分11废水水质橡胶促进剂M废水水质:
pH=5,COD、SS、硫化物分别为3800、500、40mgL。
12工艺流程确定的M废水处理工艺流程为:
M废水过滤调节pH静置过滤调节pH树脂吸附(脱附)次氯酸钠氧化(或亚氯酸钠氧化)处理水排放。
在该工艺中M废水经过过滤除去废水中的悬浮物;根据M物质碱溶酸析的性质,通过调节降低废水的pH,进一步析出废水中溶解的少量M物质,过滤去除,以降低后续处理的负荷;过滤后再次调节废水pH至树脂吸附最佳pH条件,通过树脂吸附去除废水中绝大部分有机物;树脂吸附出水最终经化学氧化去除废水中的还原性硫化物和残余的有机物,使废水出水水质达到排放标准。
13实验方法131废水预处理采用漏斗和定量滤纸进行废水预处理过滤,实验用稀酸和稀碱溶液调节废水pH。
132树脂静态吸附实验实验选取了国内外16种不同种类性质且吸附性能较好的树脂,精确称取不同种类的树脂各05g,分别加入到盛有100mL水样的250mL锥形瓶中,振摇24h,取样测定树脂吸附平衡时废水的COD,筛选出最佳吸附树脂;用同样的方法考察废水在不同pH条件下对树脂吸附的影响,确定树脂吸附的最佳pH条件。
133树脂动态吸附实验在室温下,将预处理后的废水样以一定的流速通过装有10mL最佳吸附树脂(湿体积)的玻璃吸附柱。
树脂层高径比4:
1。
测定吸附流出液的COD浓度,作出动态吸附曲线,考察吸附流速对有机物去除的影响,确定动态吸附工艺条件和每批次处理量。
134树脂动态脱附实验选择不同的脱附剂,在一定的流速和温度等操作条件下流经吸附树脂床层,对吸附已达穿透点的树脂进行解吸,根据脱附率确定脱附工艺条件。
135深度氧化实验经树脂吸附处理后,废水中还含有还原性硫化物和残余的有机物,用化学氧化法进一步处理。
最佳工艺条件下稳定运行的树脂吸附出水,即为深度氧一21维普资讯http:
/试验研究工业水处理20080728(7)化的实验水样。
取该水样100mL,选择Fenton试剂(磁力搅拌反应)、NaC10或NaC10(曝气)等氧化剂,分别设计正交实验。
氧化反应一段时间后,测定出水COD。
考察氧化剂加入量、pH、反应时间等对氧化处理效果的影响,确定最佳氧化工艺条件。
2结果与讨论21预处理211调酸静置pH的确定M废水pH为5分别调整M废水pH为4、3、2、1,静置1h后过滤,废水的COD去除率对比见图1。
由图1可以看出,酸性越强,COD去除率越高,当pH小于3以后,COD去除率增加不明显,考虑到酸的投加量确定M废水调酸静置的pH为3。
pH图1调节不同pH过滤后COD的去除率对比212废水预处理后COD变化M废水直接过滤和调节pH至3静置过滤后COD变化如表1所示。
表1废水预处理后COD的变化22树脂吸附221树脂筛选选择吸附效果较好的6种树脂D101(非极性)、NKA11(极性)、L100(非极性)、ADS一8(非极性)、ADS一17(中极性)、大孔磺酸(强酸性阳离子)静态吸附平衡时的COD含量如图2所示。
由图2可知,L100树脂对废水COD去除率最高,因此,选用该树脂作为此类废水处理的吸附树脂。
言墨一22树脂类型过滤后水样pH=5,COD=3500mgL图26种树脂吸附效果的比较酸222温度、pH对树脂吸附的影响温度对吸附和脱附过程均有一定的影响通常情况下,低温有利于吸附高温有利于脱附。
但从吸附量上看温度对树脂吸附过程的影响并不太大,考虑到经济因素,吸附和脱附都可以在室温下进行8】。
不同pH的废水用L100树脂进行静态吸附实验平衡时的COD如图3所示。
由图3可知,pH为7时,废水COD去除率较高因此原废水经过调酸静置过滤后调pH为7,再过柱吸附。
T、700600g50040O蔓蚕蓄O255O75100125150175200吸附流出体积,BvL100树脂,pH=7,水样COD为3000mgL图4吸附流速对树脂吸附去除有机物的影响由图4可知1BVh和15BVh流速时吸附树脂均在100BV左右达到穿透点,2BVh流速时吸附树脂在80BV左右即达到穿透点,3BVh流速时吸附树脂在60BV左右即达到穿透点。
同时,随着吸附流速的增大。
相对应的出水COD值偏高,因为适当的流速可以保证树脂床层对废水的吸附时间从而提高树脂吸附效果。
考虑到吸附效果和操作周期,吸附流速宜采用15BVh,每批次处理量为100BV。
224脱附剂的选择脱附剂的选择原则是:
不损伤树脂:
与苯并噻唑类物质和苯胺可溶性好:
无毒害、不形成二次污染;易分离回收8】。
实验发现,酸碱溶液达不到解析的目的而丙酮和甲醇脱附效果都很好,但考虑到价格的维普资讯http:
/工业水处理200807,28(7)杨继东,等:
橡胶促进剂M生产废水处理工艺研究原因。
选用甲醇作脱附剂。
在实验中,脱附后的树脂经过反复使用后,未发现失效或损耗,而且脱附效率高。
由实验可知,脱附剂流速越大,越不利于脱附,完全脱附所需要的脱附剂用量也越多。
考虑到脱附所需的时间以及脱附剂回收时的任务量等多种因素。
在室温条件下,选择脱附剂的流速为1BVh,脱附倍数为4BV。
树脂吸附解析后重复使用情况如图5所示皇言1丑0255075100125150175200吸附液流出体积BVL100树脂,pH=7,水样COD为3000mgL图5树脂再生前后吸附效果对比225树脂吸附处理后的水质情况最佳工艺条件下,树脂吸附一脱附稳定性实验废水出水的平均水质为:
pH=7,COD、SS、硫化物分别为490、0、35mgL。
23深度氧化2-31氧化剂的选择向经树脂吸附后的废水中投加氧化剂,氧化废水中残余的有机物和还原性硫化物。
水处理中常用的氧化剂有双氧水、高锰酸盐和氯化试剂,氯化试剂包括氯气、液氯、漂白粉、次氯酸钠和二氧化氯等9,10。
实验发现:
Fenton试剂、NaC10、NaC102等氧化剂氧化此类废水有较好的效果,但使用Fenton试剂作为氧化剂时出水容易出现返色现象,而且H2O:
投加量也比较大;而NaC10:
价格高于NaC10。
所以从经济和处理效果综合考虑,本实验最终选用NaC10为氧化剂。
2-32氧化条件的确定用正交试验确定,树脂吸附出水NaC10深度氧化工艺条件,正交试验的因素水平及实验结果(选用(3)正交表安排实验)见表2、表3。
表2因素水平表3实验结果由表3可知。
对NaC10深度氧化树脂吸附出水影响因素从主到次的排序为:
ABC,即NaC10加入量pH反应时间。
均值K因素反映了该因素水平i对指标的影响,且指标越大越好11-16,所以确定最佳工艺条件为:
AC2,即NaC10投加体积分数2、pH=5、反应时间90min。
2-3-3氧化后水质树脂吸附出水经NaC10曝气氧化后达到国家二级排放标准,出水水质为pH=6,COD、SS、硫化物分别为136、0、0mgL。
3结论与建议
(1)橡胶促进剂M废水经预处理+树脂吸附+深度处理工艺处理后出水可以达到国家二级排放标准。
(2)L100树脂吸附去除橡胶促进剂M废水中的有机污染物效果良好,运行稳定,COD去除率达到837。
树脂吸附较适宜工艺条件为:
原水过滤后通过固定床吸附,室温,流速15BVh,处理量为100BV批次。
树脂脱附的最佳工艺条件为:
脱附剂选用甲醇,温度45,流速1BVh,甲醇用量4BV批次。
(3)深度氧化选用NaC10作为氧化剂,氧化较适宜的工艺条件为:
pH=5,NaC10(质量分数为20的溶液)投加体积分数为2,室温下曝气反应90min。
(4)虽然此物化方法投资运行费用比较高,但实验发现,在预处理阶段和树脂洗脱阶段中能够回收有用的产品和原料,变废为宝,可以抵偿大部分运行费用,因此具有很大的发展潜力和推广价值。
(下转第77页)一23维普资讯http:
/工业水处理200807,28(7)孟庆功,等:
浊度法用于测量悬浮液中微量固体颗粒浓度T-O2354=C=001766C(17)对应的悬浮液浊度与浓度的关系式为:
C=566251T-133296(18)实验结果与根据式(18)计算结果比较见表2。
表2镍催化剂悬浊液实测浓度与计算结果比较由表2可以看出,在实验浓度范围内,计算浓度与实测浓度最大相对误差为769,说明采用d作为颗粒平均直径建立的预测浓度一浊度的方法能较准确地反映出浓度、颗粒直径、浊度三者的关系。
实际测量中。
对微细颗粒悬浮物。
只需建立一条标准曲线,根据式(15)就可以预测出其他不同粒径分布的悬浮液标准曲线,达到快速检测悬浮液浓度的目的。
4结论
(1)对悬浮液中微量微细颗粒浓度的测量,在实(上接第23页)参考文献验浓度范围内(155mgL),可以通过绘制标准曲线的方法通过测量悬浮液浊度达到快速测量的目的。
(2)悬浮液中微量颗粒浓度与浊度成线性关系。
(3)对微细颗粒悬浮液,在实验浓度范围内,d比如作为平均直径更能准确地描述粒径因素对颗粒浓度一浊度关系的影响,浓度、浊度、颗粒平均直径三者的关系形式为:
T-To=ACd。
参考文献1GB11901-1989,水质悬浮物的测定重量法S2张相育,王立旭,刘波浊度法测定亚麻纤维中微量木质素含量J化学与粘合2004(6):
3683693薛元忠,何青,王元叶OBS浊度计测量泥沙浓度的方法与实践研究J泥砂研究,2004(4):
56604卢永生,徐友仁,龙毓骞消光法用于河流泥沙颗粒分析C河流泥沙国际学术讨论会。
1980:
85895陈保平,金同轨高浊度水处理时聚丙烯酰胺投量与水中泥沙颗粒表面积关系的研究J西安冶金建筑学院学报,1985
(2):
46-57作者简介孟庆功(1970一),1991年毕业于成都科技大学,工程师,现石油化工科学研究院攻读硕士研究生。
电话:
13466501553,E-reall:
tieshoulslnacorn。
收稿日期20080324(修改稿)1李江华,龙泽波,许亮,等复合优势菌技术处理M废水J城市环境与城市生态。
2002,15
(2):
21252deWeverH,VerachtertHBiodegradationandToxicityofBenzothiazolesJWatRes,1997,31(11):
267326843GajaMA,KnappJSRemovMof2一MeaptoBenzothiasolebyActivatedSludge:
ACautionaryNoteJWatRes,1998,32(12):
378637894FiehnO,WegenerGJochimsenJ,eta1AnMysisoftheOzonationof2一MercaptobenzothiazoleinWaterandTanneryWastewaterUsingSumParameters,LiquidandGasChromatographyandCapillaryElectrophoresisJWatRes,1998,32(4):
107510845施洋,杨欣,孙立民,等橡胶促进剂高压M废水生化处理试验研究J环境保护科学,1993,19
(2):
23276邹小玲,顾爱兵,缪应祺,等UASB改进工艺处理橡胶助剂废水的中试研究J环境科学与技术,2004,27(6):
86887薛玉香生化一吸附法处理橡胶促进剂高压M废水的试验研究J环境污染与防治199315
(2):
18-228王晶,岳海燕,蔺岩,等埘脂吸附法处理含苯胺废水的效果研究J天津化工,200418(5):
56-579陈广春,袁爱华,唐玉斌,等Fenton试剂氧化预处理橡胶促进剂生产废水J苏州大学学报(自然科学版),2005,21(4):
717410陈一良,张全兴,王海玲,等树脂吸附一NaC10曝气氧化法处理促进剂M废水的研究J环境污染治理技术与设备,2004,5(7):
606311朱亦仁,鲁玲,李爱梅,等FeH20z法处理草浆纸厂废水的影响因素研究J环境污染治理技术与设备,2006,7(7):
919512王以清,侯小刚,张显球,等热泵蒸馏应用于橡胶助剂废水预处理的研究J上海环境科学,200221(10):
62862913王力友,张显球蒸馏一吸附法处理橡胶促进剂废水J水资源保护200622
(1):
929414钱庭宝,刘维林吸附树脂及其应用ME京:
化学工业部出版社。
1990:
10518015王海玲,陈金龙翟志才,等超高交联吸附树脂对水中对甲苯胺的吸附热力学与动力学研究J环境化学,2004,23
(2):
18819216蒋宏丽工业废水中硫化促进剂M的HPLC分析及吸附分离法J中国环境监测,1996,12
(1):
24-25作者简介杨继东(198O一),2006年毕业于吉林大学,硕士,助理工程师。
电话:
022-26689123。
E-mail:
yangiidong2000126corn0收稿日期20080330(修改稿)一77维普资讯http:
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