李 靜,楊 揚,左蘭蘭,溫小鳳,張 健
(河北誠信有限責(zé)任公司,河北 石家莊 051130)
資源與環(huán)境
氯氰菊酯含氰廢水處理工藝試驗
李 靜,楊 揚,左蘭蘭,溫小鳳,張 健
(河北誠信有限責(zé)任公司,河北 石家莊 051130)
采用活性炭吸附-酸化法回收處理氯氰菊酯含氰廢水,研究結(jié)果表明,以0.1%活性炭進行預(yù)處理后,鹽酸調(diào)節(jié)pH值為2~3,鼓泡吹氰,30%氫氧化鈉吸收,氰化物去除率可達99.9%,降低了生態(tài)破壞。
氯氰菊酯;含氰廢水;酸化法
氯氰菊酯作為擬除蟲菊酯類最具有代表性的品種,于70年代迅速發(fā)展,具有低毒、高效、低殘留、光譜等特點[1]。作為光譜性殺蟲劑之一,其全球需求量平穩(wěn),在我國應(yīng)用也較廣泛。反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氯氰菊酯廢水是一種含有大量有毒、有害、難降解的工業(yè)廢水,其含有二氯菊酸鈉、氰化物、氯氰菊酯分解物等,若排放廢水中污染物超標,將會對農(nóng)作物、水產(chǎn)、人類等產(chǎn)生很大危害,因此必須進行妥善處理,以保護生態(tài)環(huán)境[2]。其中,氰化物作為氯氰菊酯廢水污染物之一,在酸性條件下,容易產(chǎn)生氰化氫[3],對人體安全構(gòu)成嚴重威脅[4]。
目前,含氰廢水的處理方法主要有二氧化氯法[5],臭氧氧化法[6],酸化法[7],活性炭吸附法[8],過氧化氫法[9], 堿性氯化法[8]等。由于氯氰菊酯廢水含氰濃度較高,單一處理方法,無法處理效果均不理想,現(xiàn)選擇酸化法-活性炭吸附法混合使用處理該廢水。
1.1 試驗廢水水質(zhì)
試驗廢水水質(zhì)指標見表1。
表1 氯氰菊酯廢水水質(zhì)
表1(續(xù))
1.2 試驗方法
稱取一定量廢水,加入一定量活性炭,升溫,攪拌一定時間,鹽酸調(diào)節(jié)pH值為2~3,鼓泡吹氰法-堿液尾吸進行處理,采用單因素法對條件進行模擬優(yōu)化,得到切實可行的操作參數(shù)。
1.3 反應(yīng)基本原理
(1)吸附階段
首先將活性炭加入廢水中,利用活性炭大的比表面積、孔體積對廢水中較大分子量的有機物進行物理吸附,除去部分有機物;
(2) 酸化階段
將含活性炭的廢水加入鹽酸進行酸化,中和體系中過量的堿,同時體系中氰化物將生產(chǎn)氰化氫氣體,反應(yīng)方程式如下:
(3) 吹氰-吸收階段
酸化完畢的廢水,控制一定溫度,采用鼓泡吹氰的方法,低沸點氰化氫氣體進入尾吸液中(氫氧化鈉)進行中和反應(yīng),生產(chǎn)氰化鈉而得到回收,反應(yīng)方程式如下:
1.4 分析項目及方法
(1)總氰及游離氰:硝酸銀滴定方法(HJ 484-2009)。
(2)pH值:pHSJ-4A型酸度計。
(3)COD:重鉻酸鉀法
2.1 活性炭用量對游離氰和總氰的影響
稱取氯氰菊酯廢水約100g,投加一定量活性炭,于25℃,攪拌0.5h,抽濾,測定濾液中游離氰和總氰含量,結(jié)果如表2所示。
表2 活性炭用量對游離氰和總氰的影響
由表2可知,隨著活性炭投加量的增加,廢水體系中游離氰和總氰含量依次降低,但當(dāng)活性炭用量達到0.1g后,處理效果變化不明顯,并且繼續(xù)提高活性炭用量后,造成體系固廢(活性炭)也會增加,相應(yīng)增大后續(xù)回收活性炭的成本,綜合考慮選擇活性炭用量為0.1g為最佳。
2.2 活性炭吸附溫度對游離氰和總氰的影響
稱取氯氰菊酯廢水約100g,投加0.1g活性炭,于一定溫度下,攪拌0.5h,抽濾,測定濾液中游離氰和總氰含量,結(jié)果如表3所示。
表3 活性炭吸附溫度對游離氰和總氰的影響
由表3可知,隨著吸附溫度的提高,活性炭對游離氰和總氰的吸附量增大,尤其對總氰的吸附量增大的更明顯,但當(dāng)溫度達到50℃后,活性炭對游離氰和總氰的吸附量相對比較平穩(wěn),考慮到反應(yīng)體系的能耗,現(xiàn)選擇活性炭吸附溫度為50℃來進行氯氰菊酯廢水處理。
2.3 活性炭吸附時間對游離氰和總氰的影響
稱取氯氰菊酯廢水約100g,投加0.1g活性炭,于50℃條件下,攪拌一定時間,抽濾,測定濾液中游離氰和總氰含量,結(jié)果如表4所示。
表4 活性炭吸附溫度對游離氰和總氰的影響
由表4可知,隨著活性炭吸附時間的延長,活性炭對游離氰和總氰的吸附量增大,但當(dāng)吸附時間達到到1h后,活性炭對游離氰和總氰的吸附量相對比較平穩(wěn),后期幾乎達到飽和,考慮到能耗及人工成本,現(xiàn)選擇活性炭吸附時間1h來進行氯氰菊酯廢水處理。
2.4 酸化吹氰時間對游離氰和總氰的影響
稱取活性炭脫色完畢的濾液,加入30%鹽酸調(diào)節(jié)pH值為2-3,于50℃條件下,鼓泡吹氰,測定不同時間過程中吹氰液游離氰和總氰的含量,結(jié)果如表5所示。
表5 酸化吹氰時間對游離氰和總氰的影響
由表5可知,隨著酸化吹氰時間的延長,體系中游離氰和總氰含量依次降低,但當(dāng)時間達到3.5h后,游離氰和總氰含量降低緩慢,所以最終選擇酸化吹氰時間為3h為最佳。
試驗得到的最佳參數(shù)為:活性炭用量為0.1g/100g,溫度50℃,脫色時間為1h,鹽酸酸化pH值為2~3,鼓泡吹氰時間為3h,最終處理結(jié)果廢水中游離氰含量有8000 mg/L降為0.9mg/L,總氰含量由10000 mg/L降為2 mg/L,去除率達到99.9%,該工藝具有高效、經(jīng)濟、容易操作等優(yōu)點。
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(本文文獻格式:李 靜,楊 揚,左蘭蘭,等.氯氰菊酯含氰廢水處理工藝試驗[J].山東化工,2016,45(04):123-125.)
Experiment on Treatment of Cyanide-containing Wasterwater in Cypermethrin
Li Jing,Yangyang, Zuo Lanlan,Wen Xiaofeng,Zhang Jian
(Hebei ChengxinCo.,Ltd., Shijiazhuang 051130,China)
Cyanide-containing wastewater in cypermethrin by activated carbon adsorption-acidification method ,the results indicated that more than 99.9% removal rate of cyanide was achieved under the following reaction conditions with 0.1% activated carbon to pretreatmemt , hydrochloric acid to adjust pH for 2~3, bubble blowing cyanide by 30% sodium hydroxide absorption, and the ecological destruction was reduced.
cypermethrin; cyanide-containing wasterwater;acidification method
2016-01-10
李 靜,助理工程師,現(xiàn)在主要從事氰化物及其衍生物的研發(fā)工作。
X703
A
1008-021X(2016)04-0123-03