劉勇

（山東濱化集團(tuán)股份有限公司，山東 濱州 256600）

氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷是目前國內(nèi)外采用較多的工藝。該工藝生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水具有pH值高、含鹽量高等特點(diǎn)，廢水中的CODCr大部分是易降解的有機(jī)物，同時(shí)，廢水中還含有氯丙醇、二氯異丙醚、二氯丙烷等難生化降解的有機(jī)氯化物，是生化法處理的難點(diǎn)[1]。氯丙醇皂化通常用石灰為皂化原料，也有的廠家采用電石渣作為皂化原料，由于電石渣成分復(fù)雜，且含有較高的有機(jī)氮和氨氮，高鹽環(huán)氧丙烷廢水脫氮成為業(yè)界的難題[2]。

1 環(huán)氧丙烷廢水及廢水處理工藝的特征

山東濱化集團(tuán)有限公司環(huán)氧丙烷廢水處理工藝特征如下：

（1）pH值高達(dá)11以上。

（2）廢水中含有大量氯化鈣等無機(jī)鹽類 ，僅氯化鈣含量就高達(dá)4%以上。高鹽量對好氧活性污泥具有一定的抑制作用[3]。

（3）CODCr濃度為1 200 mg/L左右，廢水中所含的氯丙烷、二氯異丙醚、二氯丙烷等有機(jī)氯化物屬于生物難降解物質(zhì)。

（4）廢水的總氮含量為45 mg/L左右，廢水處理工藝采用傳統(tǒng)好氧活性污泥+接觸氧化工藝，整個(gè)工藝無缺氧段，所以無法實(shí)現(xiàn)生物脫氮。

即使本工藝增加缺氧段，高達(dá)4%的含鹽量也會對硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌產(chǎn)生一定程度的抑制作用，降低脫氮效率[4，5]，所以找出一種運(yùn)行成本較低的化學(xué)藥劑脫除高含鹽環(huán)氧丙烷廢水中氮的方法，勢在必行[6]。

2 實(shí)驗(yàn)及分析方法

本實(shí)驗(yàn)所使用的NaClO漂液為本公司氯堿車間生產(chǎn)的副產(chǎn)物，濃度為20%左右。

2.1 實(shí)驗(yàn)原理

本實(shí)驗(yàn)使用的水樣是經(jīng)過好氧活性污泥法和接觸氧化工藝處理后的終沉池出水，其指標(biāo)為：氨氮24 mg/L左右、pH值7.0左右、氯離子濃度20 000 mg/L左右。終沉池出水中的有機(jī)氮幾乎全部轉(zhuǎn)化成氨氮。投加NaClO漂液以后，實(shí)際是NaClO將廢水中氨氮氧化，最終生成氮?dú)庖绯?，達(dá)到脫氮的目的。

NaClO與氨氮的反應(yīng)方程式：

NaClO+H2O=HClO+NaOH

NH3+HClO=NH2Cl+H2O

NH2Cl+HClO=NHCl2+H2O

NHCl2+H2O=NOH+2Cl-+2H+

NHCl2+NOH=N2↑+HClO+H++Cl-

總反應(yīng)方程式：

2 NH3+3NaClO=N2↑+3H2O+3NaCl[7]

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

取5 000 mL終沉池出水，分別投加1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5 mL、6 mL、7 mL、8 mL、9 mL、10 mL NaClO漂液，分別檢測反應(yīng)后廢水的pH值、氯離子濃度、氨氮的濃度，并計(jì)算出氨氮的去除率。

2.3 分析方法

分析方法采用NH4+-N：納氏試劑分光光度法。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1 氨氮的去除率

投加不同量NaClO漂液后水樣的氨氮量的變化及去除率分別見圖1、圖2。

圖1 投加不同量NaClO后水樣氨氮的變化

圖2 投加不同量NaClO后氨氮去除率變化

由圖1和圖2可見，隨著NaClO漂液投加量的增加，氨氮量逐漸減少，氨氮去除率逐漸升高，當(dāng)NaClO漂液投加量為10mL時(shí)，水樣氨氮量為0mg/L，氨氮的去除率為100%；當(dāng)NaClO漂液投加量為4.0～5.0 mL時(shí)，氨氮的含量降至10 mg/L以下，達(dá)到《山東省海河流域污染物排放標(biāo)準(zhǔn)二級標(biāo)準(zhǔn)》中的氨氮排放標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 水樣pH值的變化

投加不同量NaClO漂液后水樣的pH值變化情況見圖3。

圖3 投加不同量的NaClO漂液后水樣pH值變化

由圖3可見，投加NaClO漂液以后，水樣的pH值有所上升，但是變化不規(guī)律，而且均在9.0以下。

3.3 氯離子濃度的變化

投加不同量NaClO漂液氯離子濃度的變化情況見圖4。

圖4 投加不同量NaClO漂液后氯離子變化

由圖4可見，隨著NaClO漂液投加量的增加，水樣的氯離子濃度逐漸增加，但是增加量不大。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

（1）投加NaClO漂液以后，氨氮被氧化、去除，達(dá)到了脫氮的目的。

（2）隨著NaClO漂液投加量的增加，氨氮去除率逐漸增加，當(dāng)水樣和NaClO漂液投加量比達(dá)到5 000∶10時(shí)，氨氮的去除率為100%；當(dāng)NaClO漂液投加量為4～5 mL時(shí)，氨氮量降至10 mg/L以下，達(dá)到《山東省海河流域污染物排放標(biāo)準(zhǔn)二級標(biāo)準(zhǔn)》氨氮的排放標(biāo)準(zhǔn)。

（3）投加NaClO漂液后水樣的pH值有所變化，但都低于9.0；

（4）投加NaClO漂液后水樣的氯離子濃度有所升高，但是升高量不大。

［1］孟慶凡.高含鹽環(huán)氧丙烷廢水生化處理的研究.工業(yè)用水與廢水，2000，31（1）19-21.

［2］李 梅，鄭西來，李玲玲.鹽度對活性污泥馴化前后硝化特性的影響.環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2007，1（10）：108-111.

［3］康 群，馬文臣，許建民，劉光全，付方偉.高鹽濃度對工業(yè)廢水生化處理的影響研究.環(huán)境污染治理技術(shù)設(shè)備，2005，6（8）：42-45.

［4］王 英，陳澤軍.生物脫氮除磷工藝的研究進(jìn)展.環(huán)境污染與防治，2002，24（6）：180-183

［5］Jeon，Che Ok，Park，Jong Moon，Enhanced biological phosphorus removal in a sequencing batch reactor supplied with glucose as a sole carbon source，Water Research，2000，33（14）2160-2170.

［6］黃新文，林春綿，何志橋.無機(jī)鹽對工業(yè)廢水常規(guī)活性污泥生化處理的影響.浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，30（4）：42-45.

［7］黃海明，肖賢明，晏 波.折點(diǎn)氯化處理低濃度氨氮廢水.水處理技術(shù).2008，（8）：63-66.