王 倩, 張衍文, 李 明, 尹宏權(quán), 馬如意, 楊新濤, 陳甫雪, 吳玉凱

(1. 北京理工大學(xué)化工與環(huán)境學(xué)院, 北京 100081; 2. 遼寧慶陽(yáng)特種化工有限公司, 遼寧 慶陽(yáng) 111002)

1 引 言

TNT是最常用的單體炸藥,在TNT生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水。TNT廢水以pH值的高低分為酸性廢水和堿性廢水。堿性廢水是用亞硫酸鈉溶液處理粗制TNT時(shí)產(chǎn)生的,呈紅色,俗稱紅水[1]。紅水中的有機(jī)物成分很復(fù)雜,已知其中含有的有機(jī)物小分子達(dá)70種以上,絕大部分物質(zhì)都含有硝基,其中紅色焦油物化學(xué)結(jié)構(gòu)至今仍不清楚。其典型成分是水76.5%、有機(jī)物17.6%、無(wú)機(jī)物5.9%。有機(jī)物主要是TNT和二硝基甲苯磺酸鈉等含硝基化合物; 無(wú)機(jī)物主要成分是NaNO3(1.7%),NaNO2(3.5%),Na2SO4(0.6%),Na2SO3(2.3%)[2]。

絡(luò)合萃取法實(shí)質(zhì)上是一種基于可逆絡(luò)合反應(yīng)的化學(xué)萃取方法,故也被稱為反應(yīng)萃取法,由美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的King C J教授提出[3]。絡(luò)合萃取法對(duì)極性有機(jī)物稀溶液的分離具有高效性和高選擇性[4]。華東理工大學(xué)魯軍[5]對(duì)磺酸型有機(jī)化合物的廢水預(yù)處理進(jìn)行了研究,清華大學(xué)楊義燕[6]對(duì)有機(jī)磺酸類化合物的絡(luò)合萃取進(jìn)行了研究,浙江大學(xué)的張奎[7]對(duì)氨基苯磺酸、對(duì)甲苯磺酸、1,5-萘二磺酸、蒽醌-2-磺酸等4種芳磺酸化合物稀溶液的絡(luò)合萃取過(guò)程進(jìn)行研究,結(jié)果均表明,絡(luò)合萃取對(duì)含有機(jī)磺酸類化合物的廢水有較好的處理效果。

由于TNT紅水毒性大,硝基苯類化合物化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,難降解,污染物具有強(qiáng)烈的致癌致突變性,未經(jīng)有效處理的含TNT紅水直接排入地表環(huán)境,會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,已被多國(guó)列為優(yōu)先控制污染物[8-10]。目前對(duì)含TNT廢水的研究主要是模擬廢水,對(duì)工業(yè)廢水的研究報(bào)道不多; 研究所采用的物理法、化學(xué)法和生物法都存在工藝比較復(fù)雜,效率低而且費(fèi)用高的缺點(diǎn),如吸附法,吸附質(zhì)的解吸比較危險(xiǎn),吸附劑的再生比較困難,所以目前工業(yè)上沒(méi)有較為經(jīng)濟(jì)成熟的方法來(lái)處理TNT紅水,TNT紅水一般通過(guò)焚燒處理,廢氣和廢渣對(duì)環(huán)境有二次污染[2,11]。因此,尋求一種簡(jiǎn)單高效、低成本的處理方法具有重要意義。本工作以TNT實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的紅水為對(duì)象,研究了絡(luò)合萃取法處理TNT紅水,為TNT紅水的處理提供一種新的方法。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 試劑與儀器

TNT紅水,包括生產(chǎn)民用TNT過(guò)程所產(chǎn)生的普通TNT紅水COD約為7.1×104mg·L-1,生產(chǎn)軍用TNT過(guò)程所產(chǎn)生的軍品TNT紅水COD約為5.4×104mg·L-1,水質(zhì)不穩(wěn)定,取自遼寧慶陽(yáng)特種化工有限公司,其外觀呈深紅棕色、pH值為7～8,呈弱堿性; 重鉻酸鉀,分析純,北京化工廠; 硫酸鐵,分析純,北京化工廠; 硫酸,分析純,國(guó)藥集團(tuán)化工試劑公司; 硫酸銀,分析純,天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所; 辛醇,分析純,天津博迪化工股份有限公司; 三辛胺,分析純,北京化工廠; 自制磺化煤油。

化學(xué)需氧量測(cè)定儀,HH-5型,江蘇江分電分析儀器有限公司; 傅里葉變換紅外光譜儀,Spectrum 100,PerkinElmer公司; 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),型號(hào)UV752,上海佑科儀器儀表有限公司; 數(shù)字式pH計(jì),型號(hào)PHS-3E,江蘇江分電分析儀器有限公司; 電導(dǎo)率儀,型號(hào)RT-320,上海瑞霆科技有限公司; 連續(xù)實(shí)驗(yàn)裝置,自制。

2.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)過(guò)程分為間歇實(shí)驗(yàn)和連續(xù)實(shí)驗(yàn)兩部分。

間歇處理: ①用酸調(diào)節(jié)廢水的pH值進(jìn)行酸化; ②控制攪拌速度、攪拌時(shí)間、萃取相比等因素進(jìn)行絡(luò)合萃取; ③靜置分離油水兩相; ④用一定濃度的堿液反萃,進(jìn)行萃取劑再生。

連續(xù)處理: 酸化的TNT紅水與萃取劑分別通過(guò)蠕動(dòng)泵計(jì)量進(jìn)入萃取槽中進(jìn)行絡(luò)合萃取,萃取劑與廢水在萃取槽中實(shí)現(xiàn)連續(xù)分離,廢萃取劑進(jìn)入反萃槽中與堿液進(jìn)行反萃,之后再生的萃取劑與反萃堿液實(shí)現(xiàn)連續(xù)分離,反萃再生的萃取劑實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。實(shí)驗(yàn)流程如圖1所示。

圖1 TNT紅水連續(xù)萃取處理實(shí)驗(yàn)流程

Fig.1 The experiment process of TNT red water continuous extraction processing

2.3 分析方法

化學(xué)需氧量是表示水體中有機(jī)物含量的多少,COD去除率是反映有機(jī)污染物完全降解的常規(guī)指標(biāo)[12]。COD去除率計(jì)算公式為:

式中,R為COD去除率,COD0為處理前廢水COD值,CODt為處理后廢水COD值。

3 結(jié)果與討論

3.1 實(shí)驗(yàn)原理

芳磺酸為L(zhǎng)ewis酸,可使用胺類等Lewis堿對(duì)其進(jìn)行絡(luò)合萃取分離。能夠與芳磺酸化合物反應(yīng)生成的不溶于水的離子對(duì)絡(luò)合物進(jìn)入萃取相從而將其從廢水中分離出來(lái),此過(guò)程為萃取過(guò)程。所形成的離子對(duì)絡(luò)合物在堿性條件下會(huì)分解,用氫氧化鈉等堿液處理萃取相可以實(shí)現(xiàn)萃取劑的再生同時(shí)回收得到磺酸鹽,此即反萃過(guò)程。萃取劑經(jīng)過(guò)萃取—反萃取的過(guò)程,可以實(shí)現(xiàn)再生,進(jìn)行重復(fù)使用。以R3N代表叔胺,R′SO3H代表磺酸,絡(luò)合萃取過(guò)程可以如下表示[7]:

萃取 R′SO3H+ R3N→R′SO3HNR3

反萃取 R′SO3HNR3+ OH-→R′SO3-+ R3N+H2O

廢水中的磺酸鹽酸化為磺酸后,與叔胺進(jìn)行萃取反應(yīng),生成離子對(duì)絡(luò)合物。所形成的絡(luò)合物與堿液進(jìn)行反萃,實(shí)現(xiàn)萃取劑的再生。

3.2 酸化處理對(duì)萃取效果的影響

廢水的pH值對(duì)萃取效果的影響很大。在調(diào)節(jié)廢水pH值過(guò)程中,可以看到加酸時(shí)廢水會(huì)產(chǎn)生大量的泡沫并有沉淀產(chǎn)生,這主要是因?yàn)閺U水中產(chǎn)生的硝基甲苯類磺酸具有乳化性質(zhì),隨著廢水酸性的提高,硝基的疏水性增強(qiáng),在酸性條件下硝基化合物在溶液中的溶解度降低,析出部分硝基化合物[13-14]。經(jīng)過(guò)過(guò)濾,廢水中的小顆粒物質(zhì)就會(huì)分離出來(lái),分離出來(lái)的固體物質(zhì)紅外色譜圖如圖2。

圖2 分離固體的紅外光譜

Fig.2 IR spectrum of solid

從圖2中可以得出,苯環(huán): 3095是碳?xì)涞纳炜s振動(dòng),1594、1569、1551是苯環(huán)的骨架峰,甲基: 3030、2925、2555碳?xì)涞纳炜s振動(dòng),1378是碳碳伸縮振動(dòng)。1357和1551處可能包覆一個(gè)1530～1510的峰,可能含有硝基。1233處兩個(gè)峰,1099是磺酸根,剩下的是指紋區(qū),所以,此黃色固體應(yīng)該是硝基甲苯類磺酸鹽。

在本實(shí)驗(yàn)室以前實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,室溫下,以萃取劑與廢水按體積比1.2進(jìn)行萃取,以220 r·min-1的轉(zhuǎn)速攪拌40 min,靜置40 min后進(jìn)行分離,取出萃余相,測(cè)定其COD值。用酸析后不同pH值的廢水進(jìn)行絡(luò)合萃取反應(yīng),其萃取結(jié)果列于圖3中。

從圖3可以看出,廢水pH值對(duì)絡(luò)合萃取效果具有非常重要的影響,廢水pH值在1.0左右時(shí)萃取效果較好,繼續(xù)降低廢水pH值會(huì)降低萃取效果,這主要是因?yàn)檩腿┡c過(guò)量的無(wú)機(jī)酸反應(yīng)發(fā)生銨鹽的加合反應(yīng),而pH值過(guò)高時(shí)萃取效果不佳主要是因?yàn)榇藭r(shí)僅有一部分絡(luò)合劑能夠質(zhì)子化,其余絡(luò)合劑處于空載的狀態(tài),從而導(dǎo)致萃取效率低[7]。

調(diào)節(jié)廢水pH值至1.0。進(jìn)行萃取劑重復(fù)使用的絡(luò)合萃取實(shí)驗(yàn),即萃取劑經(jīng)過(guò)萃取-反萃取過(guò)程,連續(xù)用于處理TNT紅水,其萃取實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表1。

圖3 pH對(duì)萃取效果的影響

Fig.3 Effect of pH on the extraction effect

表1 萃取劑重復(fù)使用實(shí)驗(yàn)結(jié)果

Table 1 Experimental results of repeated use of the extractive agent

extractiontimes123456COD/mg·L-1512550694888780648254994

從表1可以看出,在萃取劑重復(fù)使用第4次時(shí),萃取后廢水的COD值突然變得很大。萃取劑失效,不能循環(huán)使用,由于成本原因,絡(luò)合萃取法處理TNT紅水就不具有實(shí)用價(jià)值。因此實(shí)現(xiàn)萃取劑的循環(huán)使用和再生是本工藝的關(guān)鍵。經(jīng)過(guò)分析,萃取劑失效原因可能是因?yàn)樵瓘U水中含有亞硝酸鹽,通過(guò)加酸酸化后,會(huì)產(chǎn)生亞硝酸,亞硝酸與叔胺發(fā)生作用,生成不穩(wěn)定的叔胺亞硝酸鹽,隨著使用次數(shù)的增加,叔胺亞硝酸鹽含量逐漸積累增加從而使萃取劑失效。

通過(guò)把萃取劑與水按體積比2∶1的比例進(jìn)行混合加熱,靜置分離之后,萃取劑再進(jìn)行2次萃取反應(yīng),結(jié)果表明萃取劑經(jīng)過(guò)加熱之后又可以正常使用了(見(jiàn)表1)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明萃取劑失效確是亞硝酸造成的。因?yàn)槭灏穪喯跛猁}不穩(wěn)定,受熱易分解生成三胺和氮的氧化物。因此,去除亞硝酸是使萃取劑循環(huán)使用而不失效的關(guān)鍵。為了降低廢水中亞硝酸,可以適當(dāng)增加廢水的酸性,同時(shí)延長(zhǎng)靜置時(shí)間來(lái)使亞硝酸充分分解。確定工藝條件廢水pH值調(diào)到0.9,調(diào)完pH值之后靜置兩天。另外,萃取劑失效還可進(jìn)行再生,從而實(shí)現(xiàn)了萃取劑的循環(huán)使用。

3.3 攪拌速度對(duì)萃取效果的影響

絡(luò)合萃取反應(yīng)是一個(gè)可逆的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,反應(yīng)過(guò)程中涉及到動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)以及在兩相之間的傳質(zhì)過(guò)程。由于廢水處理量比較大,提高反應(yīng)溫度會(huì)增加廢水處理成本,根據(jù)文獻(xiàn)[15]報(bào)道溫度對(duì)絡(luò)合萃取實(shí)驗(yàn)的影響與萃取劑組成、廢水pH值、攪拌時(shí)間、攪拌速度相比要小很多,所以絡(luò)合萃取在室溫下進(jìn)行。絡(luò)合萃取過(guò)程通過(guò)攪拌,可以使反應(yīng)物充分混合,這是進(jìn)行絡(luò)合萃取的前提條件。

以普通TNT紅水為實(shí)驗(yàn)用水,萃取劑與廢水按體積比1.2進(jìn)行萃取,在室溫下以不同的轉(zhuǎn)速攪拌40 min,靜置40 min后進(jìn)行分離,取出萃余相,測(cè)定其COD值、pH值、電導(dǎo)率。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中轉(zhuǎn)速分別為170,220,270 r·min-1和320 r·min-1,結(jié)果如圖4所示。

圖4 攪拌速度對(duì)萃取效果的影響

Fig.4 Effect of stirring speed on the extraction effect

從圖4可以看出,在170～320 r·min-1轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),萃余相COD的值先降低然后又升高,在270 r·min-1的轉(zhuǎn)速下,COD的值最低。攪拌速度的快慢主要是影響萃取劑的分散效果,進(jìn)而影響萃取劑和廢水的接觸情況及傳質(zhì)效果,最后影響到絡(luò)合反應(yīng)速率及程度。攪拌速度太小時(shí),萃取劑與廢水反應(yīng)不充分,導(dǎo)致萃取效果不好; 攪拌速度太大時(shí),在靜置相同時(shí)間分層時(shí),滯留在水相的有機(jī)相越多,導(dǎo)致萃余相COD值升高,在轉(zhuǎn)速大到一定程度時(shí),攪拌容易出現(xiàn)乳化現(xiàn)象,不利于萃取分離。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,雖然在270 r·min-1轉(zhuǎn)速下COD值最低,但是與轉(zhuǎn)速為220 r·min-1時(shí)相比,兩者COD的差值只有200 mg·L-1左右,相差不大,所以確定攪拌速度為220 r·min-1。

3.4 攪拌時(shí)間對(duì)萃取效果的影響

絡(luò)合萃取反應(yīng)在室溫下進(jìn)行反應(yīng)時(shí),反應(yīng)時(shí)間對(duì)反應(yīng)進(jìn)行的程度具有重要影響。

以普通TNT紅水為實(shí)驗(yàn)用水,萃取劑與廢水按體積比1.2進(jìn)行萃取,在室溫下,以220 r·min-1的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌,改變攪拌時(shí)間,待攪拌結(jié)束后靜置40 min后進(jìn)行分離,取出萃余相,測(cè)定其COD值。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中攪拌時(shí)間分別為10,20,30,40 min和50 min。結(jié)果如圖5所示。

圖5 攪拌時(shí)間對(duì)萃取效果的影響

Fig.5 Effect of stirring time on the extraction effect

從圖5可以看出,絡(luò)合萃取反應(yīng)速度很快,在反應(yīng)開(kāi)始10 min內(nèi),廢水COD的值快速降低。增加攪拌時(shí)間廢水COD值會(huì)進(jìn)一步降低,但是降低的幅度不大,而且在攪拌30～50 min時(shí),萃余相的COD值比較穩(wěn)定,這也說(shuō)明在30～50 min內(nèi),反應(yīng)已經(jīng)進(jìn)行完全,所以確定萃取攪拌時(shí)間為30 min左右。

3.5 萃取劑研究對(duì)萃取效果的影響

絡(luò)合萃取劑由絡(luò)合劑和稀釋劑組成。絡(luò)合劑主要是起絡(luò)合作用,稀釋劑在絡(luò)合萃取過(guò)程中主要有兩個(gè)作用[6]: 溶解絡(luò)合劑與待分離物質(zhì)間形成絡(luò)合物; 物理萃取待分離物質(zhì)。稀釋劑本身對(duì)于待分離溶質(zhì)具有一定的物理萃取作用,這種物理萃取作用的大小與待分離物質(zhì)的親油性有關(guān)。由于有機(jī)磺酸類化合物屬于強(qiáng)Lewis酸性物質(zhì),其在水中的活度系數(shù)小,因此,稀釋劑對(duì)它們的物理萃取能力較差。所以在處理有機(jī)磺酸類化合物時(shí),稀釋劑的主要作用是溶解絡(luò)合物。據(jù)文獻(xiàn)[6]報(bào)道,惰性稀釋劑煤油組成的萃取劑在萃取有機(jī)磺酸類化合物時(shí),在高濃度區(qū)會(huì)出現(xiàn)第三相，因此,為了避免出現(xiàn)第三相,提高絡(luò)合劑的分離效果,調(diào)節(jié)萃取劑的物性、降低萃取劑在水中溶解度,絡(luò)合萃取劑采用三辛胺、正辛醇、煤油溶劑體系來(lái)分離和回收水溶液中有機(jī)磺酸類化合物。

由于TNT紅水中有機(jī)物主要是TNT和二硝基甲苯磺酸鈉等含硝基化合物,所以參照文獻(xiàn),在用絡(luò)合法處理TNT紅水時(shí),所用的萃取劑組成是三辛胺、正辛醇和煤油。以普通TNT紅水為實(shí)驗(yàn)用水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表2。

表2 萃取劑組成對(duì)萃取效果的影響

Table 2 Effect of extractionagent composition on the extraction effect

extractiveagentvolumeratioCOD/mg·L-1amine∶sulfonatedoil∶octanol15∶10∶705756amine∶sulfonatedoil∶octanol15∶20∶605125amine∶sulfonatedoil∶octanol15∶30∶505450

從表2中可以看出在三辛胺含量不變的情況下,改變兩種稀釋劑的比例,萃取效果會(huì)有不同,但變化不大,可知稀釋劑對(duì)萃取效果影響較小。萃取劑的最佳組成(體積比)是三辛胺∶煤油∶正辛醇=15∶20∶60。

3.6 穩(wěn)定連續(xù)實(shí)驗(yàn)

萃取相比是萃取劑和廢水之間的比例,通過(guò)改變萃取相比,進(jìn)而改變絡(luò)合劑的含量,可以改變萃取效果。

在國(guó)營(yíng)375廠建立了連續(xù)萃取實(shí)驗(yàn)裝置。在連續(xù)實(shí)驗(yàn)裝置中通過(guò)調(diào)節(jié)萃取劑和廢水進(jìn)料的蠕動(dòng)泵的速度,調(diào)節(jié)萃取相比,改變萃取劑三辛胺用量,實(shí)現(xiàn)了控制出水COD的含量,連續(xù)實(shí)驗(yàn)的條件是用三辛胺∶煤油∶正辛醇體積比為15∶20∶60作為萃取劑,普通TNT紅水為實(shí)驗(yàn)用水,廢水pH值為0.9,轉(zhuǎn)速220 r·min-1,攪拌30 min,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。

從圖6可以看出,萃取劑與廢水的比例對(duì)萃取效果的影響很大,隨著萃取劑與廢水比例的增大,萃余相COD的值不斷減小,這也說(shuō)明了隨著絡(luò)合劑濃度的增加,萃取劑的濃度增大絡(luò)合作用增強(qiáng),萃取效果增強(qiáng)。當(dāng)萃取劑與廢水的體積比為2.3時(shí),萃取效果最好,體積比為2.4時(shí),萃取效果有所降低,之所以出現(xiàn)這種情況,考慮到可能是由于蠕動(dòng)管用的時(shí)間長(zhǎng)了之后出現(xiàn)溶脹,管徑變小,雖然蠕動(dòng)泵的轉(zhuǎn)速增加了,但實(shí)際進(jìn)液量減少了,所以導(dǎo)致體積比在2.4時(shí)萃取效果反而下降。

圖6 萃取相比對(duì)萃取效果的影響

Fig.6 Effect of extraction phase ration on the extraction effect

更換新管后,采用萃取劑與廢水比例為2.4,進(jìn)水流速為2L,在375廠用連續(xù)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行連續(xù)穩(wěn)定的絡(luò)合萃取實(shí)驗(yàn),穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)連續(xù)運(yùn)行9天9夜,每天早晚取樣各一次,測(cè)其COD、pH值及電導(dǎo)率、三硝基化合物和一硝二硝化合物的含量。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列于表3中。1～11為普通TNT紅水,12～19為軍品TNT紅水。普通TNT紅水和軍品TNT紅水,是分別在生產(chǎn)民用

表3 連續(xù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

Table 3 Results of continuous experiments

No．COD/mg·L-1pHelectricalconductivity/ms·cm-1temperature/℃trinitrocompound/mg·L-1nitroordinitrocompound/mg·L-11436．02．5540．722．16．486．272402．02．5451．324．57．055．673410．52．5354．721．96．946．434473．02．5160．620．87．285．375510．02．5260．523．66．116．016477．52．5462．726．17．455．447480．52．5161．323．26．655．708472．52．5167．123．16．746．149476．52．5368．020．76．454．7910420．52．5565．823．07．087．0611508．02．5367．621．66．317．2512542．02．7064．822．511．06．6913652．02．8663．122．39．947．6314608．03．061．722．79．857．7215596．02．9761．020．97．947．4316559．02．9161．721．59．947．3417669．02．8862．819．78．404．9618587．02．9859．122．68．834．7519594．02．8862．120．28．115．34

和軍用TNT時(shí)產(chǎn)生的紅水,軍品TNT紅水比普通TNT紅水更難處理。

從表3中可以看出,在連續(xù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,萃取劑經(jīng)過(guò)反萃過(guò)后再生性很好,連續(xù)萃取的效果很好,出水COD值穩(wěn)定。普通TNT紅水萃取后出水COD值要低于軍品TNT紅水,說(shuō)明軍品TNT紅水中有更多的不易被萃取的化合物。根據(jù)COD去除率的公式,算出廢水的COD去除率。普通TNT紅水的COD從7.1×104mg·L-1降到402.0 mg·L-1,COD去除率達(dá)到99.4%,出水pH值在2.5左右; 軍品TNT紅水的COD從5.4×104mg·L-1降到542.0 mg·L-1,COD去除率達(dá)到99.0%,出水pH值在3.0左右。從表3中1～11的普通TNT紅水經(jīng)絡(luò)合萃取后出水COD值和圖4中萃取劑與廢水比例為2.3時(shí)出水COD值可以看出,萃取劑與廢水的比例為2.4和2.3時(shí),兩者差別不大,所以確定最佳萃取相比為2.3～2.4。

經(jīng)過(guò)絡(luò)合萃取法預(yù)處理的廢水再繼續(xù)進(jìn)行電解處理和生化處理。經(jīng)電解處理后,普通TNT紅水的出水COD值平均為353.6 mg·L-1,軍品TNT紅水的出水COD值平均為343.8 mg·L-1。電解之后的廢水再繼續(xù)進(jìn)行生化處理,由于進(jìn)行生化處理的菌種馴化時(shí)間僅有半個(gè)月,所以經(jīng)生化處理后,普通TNT紅水和軍品TNT紅水的出水COD值均在100 mg·L-1左右。

4 結(jié) 論

通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得到以下結(jié)論。

(1) 酸析對(duì)于絡(luò)合萃取反應(yīng)影響很大,最佳pH值為0.9,紅水酸析之后靜置2天以上。各單因素中,在220 r·min-1的轉(zhuǎn)速下萃取效果最好,攪拌30 min為最佳攪拌時(shí)間。在萃取過(guò)程中,萃取劑: 廢水的最佳比例為2.3～2.4時(shí)最佳。

(2) 在間歇實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)用加熱處理的方法使失效的萃取劑能夠繼續(xù)使用,以及在9天9夜的連續(xù)穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)中,萃取劑萃取效果的穩(wěn)定性,可以說(shuō)明在絡(luò)合萃取法預(yù)處理TNT紅水中,萃取劑可以循環(huán)使用。絡(luò)合萃取法處理TNT紅水具有不會(huì)產(chǎn)生二次污染,絡(luò)合萃取劑能循環(huán)使用降低處理成本。

(3) 經(jīng)計(jì)算,普通TNT紅水的COD去除率達(dá)到99.4%,萃取過(guò)后廢水的pH值在2.5左右; 軍品TNT紅水的COD去除率達(dá)99.0%,萃取過(guò)后廢水的pH值在3.0左右。

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