任雪嬌

(云南大地豐源環(huán)保有限公司，云南 昆明650401)

混凝-氧化法處理亞氨基二乙腈廢液的實驗研究

任雪嬌

(云南大地豐源環(huán)保有限公司，云南 昆明650401)

以亞氨基二乙腈廢液為原料，常溫常壓下經(jīng)混凝、化學氧化分解氰化物。研究了混凝劑、氧化劑、反應初始pH、反應時間等因素對氰化物去除率的影響規(guī)律，確定了最佳工藝條件為：反應初始pH10.5，H2O2加量25%，反應時間6h，聚鋁加量0.5%。此條件下殘留氰化物為0.15mg/L左右，氰化物去除率高達99.8%。

亞氨基二乙腈廢液； 混凝； 氧化； 實驗研究

亞氨基二乙腈是生產(chǎn)草甘膦的關鍵性原料，在亞氨基二乙腈的生產(chǎn)過程中伴生大量不能循環(huán)利用的廢液，屬于危險廢物中的HW38有機氰化物，廢物代碼為261-067-38。此類廢液為黑紅色粘稠廢液，具有有機物質(zhì)濃度高、難降解、含鹽量高、毒性大、可生化性差等特性，處理難度大[1]。國內(nèi)外可借鑒的相關處置技術資料較少，加上此廢液氰化物含量嚴重超標，是各類廢水處理難題中的難題[2-4]。

目前處理亞氨基二乙腈的方法主要有焚燒法、生化法和綜合利用法[5]。焚燒法處置路線可行，但設備投資高，腐蝕性大，結(jié)焦嚴重，運行成本高。生化法反應時間長，產(chǎn)生新的氣相污染，處理后的廢水鹽含量高，后續(xù)處理工作困難[6-7]。綜合利用法是利用亞氨基二乙腈廢液生產(chǎn)肥料的方法，該法是在廢液中加入催化劑和分散劑后接種生物菌，經(jīng)發(fā)酵、水解、養(yǎng)分調(diào)配、造粒、干燥等工序后生成產(chǎn)品，廢液處置周期較長，需要大型發(fā)酵場地，較難得到普遍應用。

本實驗以氰化物去除率為指標，討論了諸多因素對氰化物去除率的影響，找出了最佳藥劑投加量及工藝條件，常溫常壓操作，適用性強，工業(yè)化運行效果穩(wěn)定，不會對環(huán)境造成二次污染，環(huán)保效益顯著。

1實驗原料和方法

1.1實驗原料

實驗所用廢液取自四川某化工廠，該廢液為黑色粘稠有機氰廢液，含苯胺類物質(zhì)，COD較高，可生化性較差，主要成分為亞氨基二乙腈、羥基乙腈、苯胺基乙腈、硫酸銨以及腈類聚合物等，廢水水質(zhì)見表1。

表1 廢液水質(zhì)表

1.2 實驗方案

以氰化物去除率為指標，混凝劑、氧化劑、反應初始pH、反應時間為實驗因素，進行四因素三水平正交實驗，用極值法和直觀分析法篩選出優(yōu)選方案，綜合考慮噸藥劑成本，根據(jù)優(yōu)選方案做優(yōu)化實驗，得到亞氨基二乙腈廢液的最佳處理處置工藝條件。

2 結(jié)果與討論

2.1 正交實驗

廢液顏色為黑色，氰化物較高，故把此廢液稀釋1倍進行實驗，稀釋樣總CN-為95mg/L。正交試驗方案見表2。

表2 正交試驗方案表

本實驗選用聚鋁(PAC)為混凝劑，27.5%雙氧水(wt%)為氧化劑，廢液pH用熟石灰固體進行調(diào)節(jié)。L9(34)實驗結(jié)果表見表3。

表3 L9(34)實驗結(jié)果表

由表3 可知：極差法分析各因素對CN-去除率的影響大小順序為B>D>A>C，即反應初始pH>氧化劑>反應時間>混凝劑；各因素的最佳組合為B1D1A2C3，即反應初始pH 10.5，氧化劑加量25%，反應時間6h，混凝劑影響最小，添加量為0.5%。

2.2 驗證實驗

對極差分析得到的優(yōu)選方案進行實驗驗證，驗證方案和實驗結(jié)果見表4。

表4 驗證實驗方案及結(jié)果表

通過驗證實驗結(jié)果可以看出：極差分析所得的優(yōu)方案沒有達到L9(34)表中的最好結(jié)果，原因可能是沒有考慮因素間的相互交叉影響作用。因此，選表3中的實驗7做驗證實驗，直觀優(yōu)方案和實驗結(jié)果見表5。

表5 驗證實驗方案及結(jié)果表

直觀優(yōu)方案的驗證實驗氰化物得到了較好的處置結(jié)果，但兩個方案氰化物去除率基本一致，且總CN-達到《GB8978-1996污水綜合排放標準》中氰化物的排放標準[8-9]。從表4和表5的驗證實驗結(jié)果可知，在反應初始pH和絮凝劑加量不變的情況下，反應時間和氧化劑加量為交叉影響因素，由于反應時間長有利于污染物與藥劑的充分接觸，增加傳質(zhì)推動力，增大分子間的碰撞接觸幾率，故氰化物去除率隨反應時間的增加而增加。但在實際生產(chǎn)中，反應時間增加，相應的設備動力成本、人力成本增加，故生產(chǎn)中選擇反應初始pH10.5，氧化劑加量25%，反應時間6h，混凝劑加量0.5%作為此亞氨基二乙腈廢液的處理方案。

3 結(jié)論

(1)針對該廢液氰化物、COD高的特點，反復實驗找出了較好的處理路線，即先混凝后氧化，該法常溫常壓操作，工藝簡單，處置成本低，工業(yè)化運行效果穩(wěn)定。

(2)該亞氨基二乙腈廢液的最佳工藝條件為：反應初始pH10.5，H2O2加量25%，反應時間6h，聚鋁加量0.5%，此條件下殘留氰化物為0.15mg/L左右，氰化物去除率高達99.8%。

(3)混凝-氧化法處理亞氨基二乙腈廢液效果顯著，氰化物去除率極高，處理出水達到《GB8978-1996污水綜合排放標準》中氰化物的排放標準。出水無色透明，COD也大幅度降低，但未達到150mg/L的排放標準，因此需進一步進入污水系統(tǒng)進行深度處理，一方面降低COD，一方面去除溶解性固體，經(jīng)超濾-反滲透系統(tǒng)后達到回用水標準，循環(huán)利用。

[1]汪大羽軍，徐新華，宋爽.工業(yè)廢水中專項污染物處理手冊[M].北京：化學工業(yè)出版社，2000:192-205.

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Experimental Study on the Treatment of Iminodiacetonitrile Waste by Coagulation-Oxidation

Ren Xue-jiao

(Yunnan DadiFengyuan Environmental Protection Co.,Ltd , Kunming Yunnan 650401 ,China)

The cyanide was decomposed by coagulation-chemical oxidation under normal temperature and pressure based on the raw material of iminodiacetonitrile waste. The factors influencing removal of cyanide such as coagulant, oxidant, time, and initial reacting pH were investigated. The optimum conditions were determined. The results showed that residual cyanide was 0.15mg/L and the removal of cyanide reached 99.8% approximately under the conditions as follows: initial reacting pH at 10.5, H2O2amount of 25%, reacting time for 6 hour and PAC amount of 0.5%.

iminodiacetonitrile waste; coagulation; oxidation; experimental study

2017-04-27

任雪嬌(1987-)，女，碩士，工程師，主要研究方向為危險廢物處置技術。

TQ01

A

1673-9655(2017)04-0065-03