合成烯丙異噻唑制程廢水處理方法
高級氧化技術(shù)包括[1]：化學(xué)氧化、化學(xué)催化轉(zhuǎn)化、濕式氧化、超臨界水氧化、光化學(xué)氧化、超聲微波技術(shù)等。目前對高濃度有機(jī)廢水處理常用濕式氧化或Fenton技術(shù)。濕式氧化[2-3]污染物去除率高，但因高溫、高壓、操作維護(hù)較難、設(shè)備費(fèi)用高等條件限制，一般企業(yè)更容易接受Fenton技術(shù)。近十幾年來的國內(nèi)外研究[4-5]結(jié)果證實(shí)了Fenton技術(shù)在污染治理中的有效性，處理有機(jī)污染物方面具有反應(yīng)時(shí)間短、反應(yīng)過程易于控制、對有機(jī)物的降解無選擇性和比較徹底，可以將有機(jī)污染物直接氧化成無機(jī)物，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化成低毒的易生物降解的中間產(chǎn)物等優(yōu)點(diǎn)。
過氧化氫與催化劑Fe2+構(gòu)成的Fenton試劑是一種不需要高溫高壓而且工藝簡單的化學(xué)氧化水處理技術(shù)。其機(jī)理[6]是由于在酸性（pH＜3.5）條件下，過氧化氫被催化分解產(chǎn)生的反應(yīng)活性很高的羥基自由基，即在Fe2+催化劑作用下，過氧化氫產(chǎn)生2種活潑的氫氧自由基，從而引發(fā)和傳播自由基鏈反應(yīng)，加快有機(jī)物和還原性物質(zhì)的氧化。
為了降低過氧化氫的用量，減小污水處理運(yùn)行成本，在選用Fenton試劑基礎(chǔ)上再引入廉價(jià)的空氣做氧源，并加入50mg/L的粉末活性炭作為吸附劑，提高反應(yīng)接觸面積和反應(yīng)速率。
華東地區(qū)某公司生產(chǎn)的殺菌劑烯丙異噻唑的有效成分為：3-烯丙氧基-4，5-苯丙異噻唑-1，1-二氧化物，用其處理水稻可促使根系吸收，保護(hù)作物不受稻瘟病和稻田葉枯病菌的侵害，施于水稻或育苗箱可防治稻瘟病。烯丙異噻唑合成過程中的氯化、濃縮、分散醚化工藝產(chǎn)生的尾氣經(jīng)堿性水中和吸收后產(chǎn)生尾氣吸收廢水；在洗滌、離心工藝過程中產(chǎn)生洗滌廢水。吸收廢水每天產(chǎn)生量為8m3，洗滌廢水每天產(chǎn)生量為15m3，此2種廢水的混合廢水（根據(jù)每天產(chǎn)水量按比例混合）原水水質(zhì)情況見表1。
表1原水水質(zhì)
Tab.1Rawwaterquality
1999年公司建起一套污水處理設(shè)施，工藝流程：混合高濃度廢水→調(diào)節(jié)池→多級反應(yīng)池→氣浮池→厭氧池→配水池→生物接觸氧化池→生化沉淀池→放流調(diào)整池→計(jì)量排放。
經(jīng)多次對各反應(yīng)池出水水質(zhì)進(jìn)行分析，反應(yīng)氣浮池COD去除率約為15%，厭氧水解池COD去除率約為15%，配水池COD稀釋為原來的1/8，接觸生化處理COD去除率約為80%，由此推算系統(tǒng)出水COD仍超過300mg/L。根據(jù)國家及當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門規(guī)定，該企業(yè)經(jīng)處理出水水質(zhì)指標(biāo)按污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978－1996）的一級標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，因此現(xiàn)行工藝不能滿足達(dá)標(biāo)排放，對污水處理設(shè)施工藝改造勢在必行。經(jīng)慎重研究，擬增加一套預(yù)處理系統(tǒng)，以大大降低原水COD，現(xiàn)通過試驗(yàn)確定高級氧化預(yù)處理效果在工藝改造中的作用。
1試驗(yàn)部分
1.1試驗(yàn)儀器
燒懷、移液管、錐形瓶、漏斗、滴定管、回流裝置、pH計(jì)等。
1.2試驗(yàn)方法
取吸收廢水300mL，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%硫酸調(diào)節(jié)pH至2.65，依次加入H2O2（質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%）3mL，硫酸亞鐵（質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%）0.3mL，粉末活性炭5mg，攪拌反應(yīng)8h后，先用石灰乳調(diào)節(jié)廢水的pH到10.5，然后分別依次加入FeCl3（質(zhì)量分?jǐn)?shù)37%）3滴，PAM（質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.05%）1.5mL，攪拌反應(yīng)后靜置2h，取濾液測定各廢水COD。
取洗滌廢水300mL，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%硫酸調(diào)節(jié)pH至2.15，逐次加入H2O2（質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%）0.75mL，硫酸亞鐵（質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%）0.2mL，粉末活性炭2mg，攪拌反應(yīng)8h后，先用石灰乳調(diào)節(jié)廢水的pH到10.5，然后分別依次加入FeCl3（質(zhì)量分?jǐn)?shù)37%）3滴，PAM（質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.05%）1.5mL，攪拌反應(yīng)后靜置2h，取濾液測定各廢水COD。
向3只燒杯中各注入混合廢水300mL吸收廢水190mL，洗滌廢水110mL），分別標(biāo)記為1#、2#、3#，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%硫酸調(diào)節(jié)pH至2.50，逐次向1#、2#、3#加入過氧化氫（質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%）2.5、5、10mL，硫酸亞鐵各（質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%）0.25mL，粉末活性炭各4mg，攪拌反應(yīng)8h后待用。廢水1#先用石灰乳調(diào)節(jié)廢水的pH到11，然后分別依次加入FeCl3（質(zhì)量分?jǐn)?shù)37%）3滴，PAM（質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.05%）1.5mL，攪拌反應(yīng)后靜置2h，取濾液測定各廢水COD。廢水2#、3#用過量石灰乳與廢水充分反應(yīng)完全后，再分別依次加入FeCl3（質(zhì)量分?jǐn)?shù)37%）6滴，PAM（質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.05%）3mL，混合液經(jīng)過濾后取濾液測定各廢水COD。
2結(jié)果與討論
2.1試驗(yàn)結(jié)果
試驗(yàn)結(jié)果見表2。
2.2討論
通過測試，3種水經(jīng)過氧化、混凝、絮凝反應(yīng)沉淀后，上清液澄清透明，吸收廢水COD去除率為74%；洗滌廢水COD去除率為15%；混合廢水1#、2#、3#COD去除率分別為69%、87%、87.8%；本工藝是將吸收廢水和洗滌廢水混合處理，孫德智[2]研究初始COD為700mg/L左右的有機(jī)廢水通過Fenton法COD去除率達(dá)到70%，此試驗(yàn)對于高濃度有機(jī)廢水COD去除率超過69%，取得了較好的去除效果，說明廢水中絕大部分有機(jī)污染物被氧化分解。實(shí)驗(yàn)中起加強(qiáng)作用的O2通過機(jī)械攪拌或通入空氣增加廢水中O2的含量，以提供足夠的氧源。
洗滌廢水COD去除率只有15%，相對其它結(jié)果而言很低，其它試驗(yàn)條件相同，只有H2O2加入量較少，因此洗滌廢水中的COD沒有充分氧化。
試驗(yàn)結(jié)果SO42-保持相對穩(wěn)定，變化不大，說明廢水中的SO32-已基本被H2O2氧化。
混合廢水1#COD去除率明顯低于2#、3#廢水，試驗(yàn)條件相同的情況下，1#廢水H2O2投入量過低，只有2.5mL，1#廢水中的COD沒有被充分氧化分解。
混合廢水3#H2O2投入量是2#廢水的2倍，但COD下降并不明顯，過多的加藥量并沒有起到較高的處理效果，并且處理費(fèi)用成倍增加，工程實(shí)際運(yùn)用不經(jīng)濟(jì)。具體參見http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
同時(shí)原混合廢水中的NaCl含量為3.4%，如果混合廢水直接進(jìn)行生化處理會(huì)嚴(yán)重抑制微生物的生長甚至?xí)䴕⑺牢⑸颷7]，因此結(jié)合原有設(shè)施情況，混合廢水預(yù)處理后，進(jìn)行8倍的稀釋，不僅能夠保證生化處理80%以上的COD去除率，而且基本上消除無機(jī)鹽（NaCl和Na2SO4）對微生物的影響。
因此通過上述分析對比，確定混合廢水2#試驗(yàn)作為預(yù)處理工藝，流程如圖1所示。
表2試驗(yàn)結(jié)果
Tab.2Experimentalresults
圖1預(yù)處理工藝流程
Fig.1Processchartofpretreatment
3結(jié)論
通過小試論證了高級氧化技術(shù)Fenton試劑對烯丙異噻唑制程廢水預(yù)處理的有效性，經(jīng)過預(yù)處理可以有效的降低混合廢水中的有機(jī)物，并經(jīng)過稀釋合理的降低廢水中無機(jī)鹽含量，避免過高的含鹽量對后續(xù)生化系統(tǒng)的影響，為實(shí)際工程的改造提出了可行的方案。
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