何 鵬，李紹興，余 龍

(1.中國(guó)石化 江蘇油田分公司試采一廠，江蘇 揚(yáng)州 225264; 2.中國(guó)石化江蘇油田分公司勘察設(shè)計(jì)研究院，江蘇 揚(yáng)州 225009)

紫外光協(xié)同NaClO氧化法處理雙甘膦生產(chǎn)廢水

何 鵬1，李紹興1，余 龍2

(1.中國(guó)石化 江蘇油田分公司試采一廠，江蘇 揚(yáng)州 225264; 2.中國(guó)石化江蘇油田分公司勘察設(shè)計(jì)研究院，江蘇 揚(yáng)州 225009)

采用紫外光協(xié)同NaClO氧化法處理雙甘膦生產(chǎn)廢水(簡(jiǎn)稱廢水)。NaClO作為氧化劑可以氧化降解廢水中的亞氨基二乙腈等有機(jī)物，同時(shí)水體中的溶解氧會(huì)因?yàn)樽贤夤獾拇嬖诙鴧⑴c到反應(yīng)中并產(chǎn)生1O2、O－2和H2O2等活性物種，從而間接提高廢水處理效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在V(NaClO)∶V(廢水)為0.100、廢水pH為2、反應(yīng)時(shí)間為2 h的條件下，COD去除率達(dá)95.1%。

紫外光;次氯酸鈉;氧化法;雙甘膦;亞氨基二乙腈;廢水處理

隨著草甘膦應(yīng)用的逐步擴(kuò)大，以亞氨基二乙腈為原料經(jīng)雙甘膦氧化合成草甘膦的方法(IDA法)以其原料成本低、單臺(tái)設(shè)備能力大、適合裝置高效率運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)在草甘膦生產(chǎn)中占有重要地位［1］。然而由IDA法帶來(lái)的廢水處理問(wèn)題也受到研究人員的廣泛關(guān)注，尤其是可生化性差、穩(wěn)定性高的亞氨基二乙腈最難處理。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)雙甘膦生產(chǎn)廢水的處理仍停留在簡(jiǎn)單的物理分離和吸附階段［2－4］，不能很好地去除COD。NaClO具有高的氧化還原電位，因能氧化一些難降解的有機(jī)物而表現(xiàn)出超強(qiáng)的氧化能力，在水中以HClO和ClO－兩種形態(tài)存在。HClO極不穩(wěn)定，易分解出新生態(tài)的氧。這種氧具有很強(qiáng)的氧化能力，能破壞強(qiáng)穩(wěn)定性的基團(tuán)，使有機(jī)物得到降解［5－6］。NaClO目前主要應(yīng)用于生活用水的消毒［7］，將其與紫外光協(xié)同處理雙甘膦生產(chǎn)廢水尚未見(jiàn)報(bào)道。

本工作采用紫外光協(xié)同NaClO氧化法處理雙甘膦生產(chǎn)廢水(簡(jiǎn)稱廢水)，考察了NaClO加入量、廢水pH、反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)COD降解效率的影響。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑、材料和儀器

實(shí)驗(yàn)用試劑均為分析純。實(shí)驗(yàn)用廢水為某公司制備草甘膦時(shí)產(chǎn)生的未經(jīng)處理的廢水，廢水水質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 廢水水質(zhì)

PHS－3型酸度計(jì):寧波市江東坤寧計(jì)量檢測(cè)儀器有限公司;XT－9900型微波消解儀:上海新拓分析儀器科技有限公司;J78型碘鎢燈:功率150 W，南通東升電光源有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

準(zhǔn)確吸取廢水20 m L于燒杯中，用1 mol/L的鹽酸和1 mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)廢水pH，加入一定量的NaClO并攪勻，在碘鎢燈照射下氧化反應(yīng)一定時(shí)間后，取樣測(cè)定廢水COD。

1.3 分析方法

采用重鉻酸鉀法測(cè)定廢水COD［8］，計(jì)算COD去除率。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同光源對(duì)COD去除率的影響

在V(NaClO)∶V(廢水)為0.100、廢水pH為2的條件下，不同光源對(duì)COD去除率的影響見(jiàn)圖1。

圖1 不同光源對(duì)COD去除率的影響

由圖1可見(jiàn)，用紫外光照射時(shí)，COD去除率明顯高于太陽(yáng)光照射和無(wú)光時(shí)的反應(yīng)。這是因?yàn)閺U水中的亞氨基二乙腈等有機(jī)物除了被NaClO降解外，水中的溶解氧可能會(huì)因?yàn)樽贤夤獾拇嬖诙鴧⑴c到反應(yīng)中并且產(chǎn)生1O2、O－2和 H2O2等活性物種［9－11］，從而間接影響降解反應(yīng)。因此以下實(shí)驗(yàn)均選用在紫外光照射條件下進(jìn)行。

2.2 V(NaClO)∶V(廢水)對(duì)COD去除率的影響

在廢水 pH為2、反應(yīng)時(shí)間為2 h的條件下，V(NaClO)∶V(廢水)對(duì)COD去除率的影響見(jiàn)圖2。由圖2可見(jiàn):隨V(NaClO)∶V(廢水)的增加，COD去除率逐漸增大;當(dāng)V(NaClO)∶V(廢水)由0.025增至0.100時(shí)，COD去除率由55.8%增至95.1%;繼續(xù)增大V(NaClO)∶V(廢水)，COD去除率基本保持不變。故實(shí)驗(yàn)確定最佳V(NaClO)∶V(廢水)為0.100。

圖2 V(NaClO)∶V(廢水)對(duì)COD去除率的影響

2.3 廢水pH對(duì)COD去除率的影響

在V(NaClO)∶V(廢水)為0.100、反應(yīng)時(shí)間為2 h的條件下，廢水pH對(duì)COD去除率的影響見(jiàn)圖3。由圖3可見(jiàn)，隨廢水pH的增加，COD去除率逐漸降低。這是因?yàn)樵趬A性條件下，NaClO主要以ClO－形式存在，ClO－的氧化能力較弱;而在酸性條件下，NaClO則主要是以HClO形式存在，HClO與ClO－的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)差為1.209 6 V，因此HClO的氧化能力較 ClO－強(qiáng)［12］，酸性條件更有利于NaClO對(duì)廢水COD的去除。

圖3 廢水pH對(duì)COD去除率的影響

2.4 反應(yīng)時(shí)間對(duì)COD去除率的影響

在V(NaClO)∶V(廢水)為0.100、廢水pH為2的條件下，反應(yīng)時(shí)間對(duì)COD去除率的影響見(jiàn)圖4。由圖4可見(jiàn):隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，COD去除率逐漸增大;反應(yīng)時(shí)間大于2 h后，繼續(xù)延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，COD去除率基本保持不變。

圖4 反應(yīng)時(shí)間對(duì)COD去除率的影響

3 結(jié)論

采用紫外光協(xié)同NaClO氧化法降解雙甘膦生產(chǎn)廢水。在V(NaClO)∶V(廢水)為0.100、廢水pH為2、反應(yīng)時(shí)間為2 h的條件下，COD去除率達(dá)95.1%。

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Treatment of W astewater in N-phosphonomethyl Im inodiacetic Acid Production by Ultraviolet Light-NaClO Oxidation Process

He Peng1，Li Shaoxing1，Yu Long2

(1.First Oil Production Plant，Jiangsu Oilfield Branch，SINOPEC，Yangzhou Jiangsu 225264，China;
2.Survey，Design and Research Institute，Jiangsu Oilfield Branch，SINOPEC，Yangzhou Jiangsu 225009，China)

The wastewater in N-phosphonomethyl iminodiacetic acid production was treated by ultraviolet light-NaClO oxidation process.NaClO as oxidant can oxidize the organics such as iminodiacetonitrile in the wastewater.Due to ultraviolet light，the dissolved oxygen in the wastewater can join in the reaction and produce some active oxygen species such as1O2，O－2and H2O2，which can indirectly enhance the treatment efficiency.The experimental results show that under the conditions of V(NaClO)∶V((wastewater)=0.100，wastewater pH 2，reaction time 2 h，the COD removal rate can reach 95.1%.

ultraviolet light;sodium hypochlorite;oxidation process;N-phosphonomethyl iminodiacetic acid;iminodiacetonitrile;wastewater treatment

X703.1

A

1006－1878(2011)05－0447－03

2011－03－25;

2011－05－14。

何鵬(1982—)，男，山東省五蓮縣人，大學(xué)，助理工程師，主要從事廢水預(yù)處理的研究。電話15895705117，電郵hepeng@joeco.com.cn。聯(lián)系人:余龍，電話13952519656，電郵yu__long__@163.com。

(編輯 王 馨)