鐘松濤，陳 燦，邱德躍，秦岳軍，馬 林，張 燕，干興利，劉 歡，鐘若楠，張海濤

（1.湖南海利化工股份有限公司，湖南 長沙 410007；2.湖南化工研究院有限公司 國家農(nóng)藥創(chuàng)制工程技術(shù)研究中心，湖南 長沙 410014；3.農(nóng)用化學(xué)品湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長沙 410014）

0 前言

某農(nóng)藥公司鄰異丙氧基苯酚（俗稱OP）生產(chǎn)中產(chǎn)生大量副產(chǎn)鹽渣，該類鹽渣量大、深褐色、有刺鼻性氣味，為工業(yè)危廢。目前，廢渣沒有合適的處理方法，只能暫時(shí)擱置堆放。為了改善工廠環(huán)境，嘗試將OP 鹽渣凈化為鹽水后，用于該公司廢水預(yù)處理電催化補(bǔ)鹽工段（為增加電催化廢水的導(dǎo)電性，每天需補(bǔ)鹽4 t，使電催化進(jìn)水含鹽2‰），達(dá)到資源化利用的目的。

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

目前國內(nèi)外對(duì)鹽渣的處理方法主要有以下幾種：

（1）海洋處置法。鹽渣中有機(jī)物經(jīng)物理和化學(xué)方法簡單處理后排入海水中，這種處理方式在國外應(yīng)用較多，但有很大的局限性，一是企業(yè)必須臨?；螂x海岸不遠(yuǎn)，二是鹽渣中的有害物質(zhì)需處理徹底。

（2）安全填埋法。將鹽渣送到專門的處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行安全填埋。安全填埋的費(fèi)用高達(dá)8000～9000 元／t，且占地面積大，又有潛在的生態(tài)影響。

（3）溶劑萃取法[1]。先選擇合適的溶劑，可以通過溶劑萃取回收有用的成分，但需要鹽渣中有機(jī)成分單一，且溶劑萃取徹底。

（4）氧化處理法[2]。針對(duì)于鹽渣中的有機(jī)物采用不同的氧化處理方法，可以起到脫色除味的作用，但是單一的氧化手段很難將鹽渣中的有機(jī)物去除干凈。

（5）高溫?zé)峤夥╗3]。將鹽渣高溫處理，使鹽渣中的有機(jī)雜質(zhì)在高溫下變成氣體，從而達(dá)到去除有機(jī)雜質(zhì)的目的。同時(shí)，將高溫處理后的鹽渣加水或酸溶解后重結(jié)晶，還可得到工業(yè)用鹽。高溫處理法工藝簡單，所得重結(jié)晶無機(jī)鹽質(zhì)量好，且二次污染物可以得到很好地控制，但相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究工作并不系統(tǒng)，需進(jìn)行進(jìn)一步研究。

2 OP 鹽渣的組成

表1 OP 鹽渣的組成Table1 The Composition of OP salt residue

3 工藝路線的選擇

3.1 工藝方法簡介

焙燒：指在低于物料熔化溫度下完成某種化學(xué)反應(yīng)的過程，絕大部分物料始終以固體狀態(tài)存在，因此焙燒的溫度以保證物料不明顯熔化為上限。

絮凝：使水或液體中懸浮微粒集聚變大，或形成絮團(tuán)，從而加快粒子的聚沉，達(dá)到固-液分離的目的。

3.2 工藝路線的選擇

根據(jù)鹽渣含有大量有機(jī)物的特點(diǎn)以及鹽渣焙燒處理對(duì)焚燒設(shè)備的要求，采用焙燒+絮凝的方法對(duì)鹽渣進(jìn)行處理。

圖1 OP 鹽渣預(yù)處理工藝Fig.1 The pretreatment method of OP salt residue

4 試驗(yàn)部分

4.1 儀器、裝置及試劑

儀器：Agilent1100Series LC/MSD 液相質(zhì)譜儀（美國Agilent 公司）、島津LC20AT/SPD-M20A 液相分析儀（日本島津公司）。

裝置：SX-2.5-10 馬弗爐。

試劑：30%氫氧化鈉溶液；濃鹽酸；30%三氯化鐵。

4.2 試驗(yàn)方法及分析方法

4.2.1 試驗(yàn)方法

將粉碎后的OP 鹽渣在馬弗爐中焙燒1 h，取焚燒后的鹽溶于水中，制成近飽和鹽水，過濾，濾渣進(jìn)固廢焚燒爐。鹽水調(diào)pH 至酸性后加絮凝劑絮凝，過濾，濾渣進(jìn)固廢焚燒爐，鹽水進(jìn)電催化氧化裝置?，F(xiàn)就OP 鹽渣焚燒溫度、鹽水pH、絮凝劑的量等因素進(jìn)行條件實(shí)驗(yàn)。

4.2.2 分析方法

5 結(jié)果與討論

5.1 不同焙燒溫度的處理效果

表2 OP 鹽渣不同溫度下焙燒的狀況Table 2 Roasting of OP salt residue at different temperatures

結(jié)論：溫度越高，有機(jī)物焚燒越徹底，鹽的顏色越淺，過濾產(chǎn)生的渣越少，但超過400 ℃出現(xiàn)板結(jié)，因此從濾渣量及能耗考慮，溫度控制為350 ℃為好。

5.2 不同焙燒時(shí)間鹽的處理效果

在350 ℃下分別焙燒0.5 h、1 h、2 h，觀察鹽的處理效果。

表3 不同焙燒時(shí)間鹽的處理效果Table 3 Treatment effect of salt residue at different roasting time

結(jié)論：焙燒0.5 h，明顯不到位，1 h 與2 h 差別不大，從節(jié)約成本的角度，選擇焙燒時(shí)間為1 h。

5.3 不同酸化pH 對(duì)顏色的影響

將焙燒后的鹽取70 g 溶于200 mL 水中，調(diào)不同pH，加絮凝劑三氯化鐵絮凝，再中和至中性，過濾。

表4 不同pH 對(duì)顏色的影響Table 4 Effects of pH on color

結(jié)論：酸性越強(qiáng)，析出的有色物質(zhì)越多，當(dāng)pH=2 時(shí)濾液無色。

5.4 絮凝劑的加入量

表5 絮凝劑加入量Table 5 The effect of flocculant addition

結(jié)論：由表5 可知，加入水量的0.25%～0.5%（視水的狀況而定）的三氯化鐵絮凝后水無色，且濕渣最少。過多絮凝劑使水帶色，且增加了雜質(zhì)量。

5.5 優(yōu)化條件下處理結(jié)果

（1）化化條件

焙燒溫度：350 ℃；酸化pH=2～3；絮凝劑量：0.25%～0.5%。

（2）實(shí)驗(yàn)操作

將粉碎的鹽放入馬弗爐中于350 ℃焙燒1 h，冷卻后取82 g 鹽溶于328 g 水中，邊攪拌邊加入30%的鹽酸27 g（酸/鹽=32.9%）至pH=2，攪拌10 min 過濾，濾渣濕重1.8 g（渣/鹽=2.2%，渣過濾速度快，渣pH=5），加水量0.25%的40%三氯化鐵溶液絮凝，0.25 g 復(fù)合堿中和至pH=8，過濾，得濕渣5.7 g（干重2.2 g），水430.6 g，水中含鹽18.8%。

（3）處理效果

圖2 每步處理效果Fig.2 The effect of each step

5.6 物料衡算及試劑成本

表6 物料衡算Table 6 Balance of quantities

表7 處理每噸鹽試劑成本Table 7 Cost of reagent for treatment of salt residue per ton

5.7 渣的處理

（1）一次渣主要為碳化物，pH=5，含鹽0.05%，可焚燒。

（2）第二次過濾主要為絮凝劑及少量有機(jī)物，pH=7，含鹽約0.02%，可焚燒。

6 經(jīng)濟(jì)及技術(shù)評(píng)價(jià)

本實(shí)驗(yàn)方案處理OP 鹽渣方法相對(duì)簡單，成本低廉，可充分利用廢鹽酸，處理后廢水COD 較低，基本無色，可摻入電催化廢水中使水含鹽2‰，增強(qiáng)廢水的導(dǎo)電率，做到資源化利用。