楊毅堅(jiān) 唐宇燕
(廣西壯族自治區(qū)化工研究院 廣西南寧 530001)
草甘膦廢水是化工農(nóng)藥行業(yè)生產(chǎn)草甘膦粉劑、水劑過(guò)程中排出的有機(jī)高濃度廢水。廢水中含有高濃度有機(jī)磷化合物及甲醛,對(duì)生物有抑制作用,屬不易生物降解類。目前國(guó)內(nèi)許多企業(yè)的污水處理設(shè)施主要采用厭氧或好氧生物工藝,處理草甘膦廢水的效果并不理想。因此,草甘膦廢水的處理成為困擾國(guó)內(nèi)許多企業(yè)的難題。迫切需要找到一種在生物法前端,能有效削減廢水中污染物總量,提升廢水可生化性的預(yù)處理方法。國(guó)內(nèi)外科研人員為此做了大量的研究工作,目前主要采用次氯酸鈉氧化處理[1]、Fe3+絡(luò)合處理[2]、微電解處理[3]等。本研究基于企業(yè)綜合效益,治理污染考慮,采用石灰預(yù)處理草甘膦廢水,該方法設(shè)備投資少,工藝簡(jiǎn)單,運(yùn)行成本低,能大量削減廢水中污染物,減少總量排放;提升廢水的可生化性,有利于提高后續(xù)生物法處理的效率。
試驗(yàn)所用水樣為草甘膦生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的濃縮母液和蒸餾液混合廢水。經(jīng)10批采樣檢測(cè),該廢水水質(zhì)(平均值)見表1。
表1 草甘膦廢水水質(zhì)分析
在有石灰存在的情況下,甲醛會(huì)聚合生成己糖。轉(zhuǎn)化后的糖類物質(zhì)對(duì)微生物沒有任何毒害作用,而且有助于微生物的生長(zhǎng)。對(duì)于后續(xù)生物處理非常有好處。草甘膦廢水加入石灰攪拌加熱將其均勻堿性水解,使草甘膦分解成無(wú)機(jī)磷并使之沉淀,從而大量削減CODCr、總磷等。反應(yīng)原理方程式:2H3PO4+3Ca(OH)2=Ca3(PO4)2+6H2O。
石灰(Ca(OH)2≥90%,過(guò)篩率 100目≥95),JB300-D型強(qiáng)力攪拌機(jī),pH213/HI223型臺(tái)式酸度計(jì),水銀溫度計(jì),2000ml三口燒瓶,電熱套。
取500ml草甘膦廢水置于2000ml三口燒瓶?jī)?nèi),插入水銀溫度計(jì)和攪拌機(jī),將三口燒瓶置于電熱套內(nèi),加入石灰,試驗(yàn)在不同石灰用量、pH值、溫度和反應(yīng)時(shí)間的條件下,廢水CODCr、甲醛、總磷的去除情況。
取500ml原廢水,用石灰分別調(diào)節(jié)至不同pH值,攪拌反應(yīng)30min,結(jié)果如表2所示。
表2 pH值對(duì)草甘膦廢水處理效果的影響
從表2可知,隨著原廢水pH值的增大,用石灰處理后,廢水CODCr、甲醛、總磷逐漸降低,去除率逐漸增大,但當(dāng)pH值達(dá)到11后,三種污染物的去除效果已經(jīng)不明顯,記錄投加的石灰量為7.52%。所以選擇pH值為11最為適宜,確定石灰的合理用量為7.52%。
在原水處理的pH條件及石灰用量確定后,對(duì)石灰與廢水中各污染物反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行了優(yōu)化。試驗(yàn)中取500ml原水,加入7.52%石灰,調(diào)節(jié)pH值為11,攪拌不同時(shí)間,結(jié)果如表3所示。
表3 攪拌反應(yīng)時(shí)間對(duì)草甘膦廢水處理效果的影響
從表3可知,當(dāng)反應(yīng)時(shí)間達(dá)到30min后,反應(yīng)基本達(dá)到平衡,隨著反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng),對(duì)廢水中各污染物處理效果的影響不是十分顯著,因此選擇合適的反應(yīng)時(shí)間為30min。
取500ml原水,加入7.52%石灰,調(diào)節(jié)pH值為11,調(diào)節(jié)電熱套,控制反應(yīng)在不同溫度進(jìn)行,攪拌30min。結(jié)果如表4所示。
表4 反應(yīng)溫度對(duì)草甘膦廢水處理效果的影響
從表4可知,隨著反應(yīng)溫度的升高,廢水中各污染物逐漸下降,當(dāng)溫度達(dá)到85℃以上,去除效果沒有太明顯變化。
運(yùn)用石灰預(yù)處理草甘膦廢水,理論上,石灰投加量越大,反應(yīng)溫度越高,污染物去除率越大,反應(yīng)越快、越徹底;但相應(yīng)產(chǎn)生濾渣也越多,能耗也越高。通過(guò)試驗(yàn),最佳的工藝條件為:石灰的投加量應(yīng)為處理廢水量的7.52%,反應(yīng)溫度為85℃,攪拌反應(yīng)時(shí)間為30min。通過(guò)工程實(shí)踐證明:CODCr去除率達(dá)到75%以上,甲醛去除率達(dá)到99%以上,總磷去除率達(dá)到90%以上,大量去除了廢水中的污染物,減少了排放總量,極大地提升了廢水的可生化性,有利于提高后續(xù)生物法處理的效率。該方法設(shè)備投資少,工藝簡(jiǎn)單,運(yùn)行成本低,企業(yè)綜合效益顯著。
[1]董慶庚,楊景亮,郎志敏.次氯酸鈉氧化預(yù)處理草甘膦生產(chǎn)廢水[J].化工環(huán)保,1996,16(5):280-282.
[2]賈清華,邵文亮,施守愚,等.草甘膦農(nóng)藥生產(chǎn)廢水農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究[J].環(huán)境污染與防治,1992,14(3):9-10.
[3]程鳴,何文英,彭光明,等.農(nóng)藥草甘膦生產(chǎn)廢水處理的研究[J].工業(yè)用水及廢水,2003,34(1):30-32.作者簡(jiǎn)介