紫外光協同NaClO氧化法處理雙甘膦生產廢水

何 鵬，李紹興，余 龍

(1.中國石化 江蘇油田分公司試采一廠，江蘇 揚州 225264; 2.中國石化江蘇油田分公司勘察設計研究院，江蘇 揚州 225009)

紫外光協同NaClO氧化法處理雙甘膦生產廢水

何 鵬1，李紹興1，余 龍2

(1.中國石化 江蘇油田分公司試采一廠，江蘇 揚州 225264; 2.中國石化江蘇油田分公司勘察設計研究院，江蘇 揚州 225009)

采用紫外光協同NaClO氧化法處理雙甘膦生產廢水(簡稱廢水)。NaClO作為氧化劑可以氧化降解廢水中的亞氨基二乙腈等有機物，同時水體中的溶解氧會因為紫外光的存在而參與到反應中并產生1O2、O－2和H2O2等活性物種，從而間接提高廢水處理效率。實驗結果表明，在V(NaClO)∶V(廢水)為0.100、廢水pH為2、反應時間為2 h的條件下，COD去除率達95.1%。

紫外光;次氯酸鈉;氧化法;雙甘膦;亞氨基二乙腈;廢水處理

隨著草甘膦應用的逐步擴大，以亞氨基二乙腈為原料經雙甘膦氧化合成草甘膦的方法(IDA法)以其原料成本低、單臺設備能力大、適合裝置高效率運行等優點在草甘膦生產中占有重要地位［1］。然而由IDA法帶來的廢水處理問題也受到研究人員的廣泛關注，尤其是可生化性差、穩定性高的亞氨基二乙腈最難處理。目前，國內外對雙甘膦生產廢水的處理仍停留在簡單的物理分離和吸附階段［2－4］，不能很好地去除COD。NaClO具有高的氧化還原電位，因能氧化一些難降解的有機物而表現出超強的氧化能力，在水中以HClO和ClO－兩種形態存在。HClO極不穩定，易分解出新生態的氧。這種氧具有很強的氧化能力，能破壞強穩定性的基團，使有機物得到降解［5－6］。NaClO目前主要應用于生活用水的消毒［7］，將其與紫外光協同處理雙甘膦生產廢水尚未見報道。

本工作采用紫外光協同NaClO氧化法處理雙甘膦生產廢水(簡稱廢水)，考察了NaClO加入量、廢水pH、反應時間等因素對COD降解效率的影響。

1 實驗部分

1.1 試劑、材料和儀器

實驗用試劑均為分析純。實驗用廢水為某公司制備草甘膦時產生的未經處理的廢水，廢水水質見表1。

表1 廢水水質

PHS－3型酸度計:寧波市江東坤寧計量檢測儀器有限公司;XT－9900型微波消解儀:上海新拓分析儀器科技有限公司;J78型碘鎢燈:功率150 W，南通東升電光源有限公司。

1.2 實驗方法

準確吸取廢水20 m L于燒杯中，用1 mol/L的鹽酸和1 mol/L的NaOH溶液調節廢水pH，加入一定量的NaClO并攪勻，在碘鎢燈照射下氧化反應一定時間后，取樣測定廢水COD。

1.3 分析方法

采用重鉻酸鉀法測定廢水COD［8］，計算COD去除率。

2 結果與討論

2.1 不同光源對COD去除率的影響

在V(NaClO)∶V(廢水)為0.100、廢水pH為2的條件下，不同光源對COD去除率的影響見圖1。

圖1 不同光源對COD去除率的影響

由圖1可見，用紫外光照射時，COD去除率明顯高于太陽光照射和無光時的反應。這是因為廢水中的亞氨基二乙腈等有機物除了被NaClO降解外，水中的溶解氧可能會因為紫外光的存在而參與到反應中并且產生1O2、O－2和 H2O2等活性物種［9－11］，從而間接影響降解反應。因此以下實驗均選用在紫外光照射條件下進行。

2.2 V(NaClO)∶V(廢水)對COD去除率的影響

在廢水 pH為2、反應時間為2 h的條件下，V(NaClO)∶V(廢水)對COD去除率的影響見圖2。由圖2可見:隨V(NaClO)∶V(廢水)的增加，COD去除率逐漸增大;當V(NaClO)∶V(廢水)由0.025增至0.100時，COD去除率由55.8%增至95.1%;繼續增大V(NaClO)∶V(廢水)，COD去除率基本保持不變。故實驗確定最佳V(NaClO)∶V(廢水)為0.100。

圖2 V(NaClO)∶V(廢水)對COD去除率的影響

2.3 廢水pH對COD去除率的影響

在V(NaClO)∶V(廢水)為0.100、反應時間為2 h的條件下，廢水pH對COD去除率的影響見圖3。由圖3可見，隨廢水pH的增加，COD去除率逐漸降低。這是因為在堿性條件下，NaClO主要以ClO－形式存在，ClO－的氧化能力較弱;而在酸性條件下，NaClO則主要是以HClO形式存在，HClO與ClO－的標準電極電勢差為1.209 6 V，因此HClO的氧化能力較 ClO－強［12］，酸性條件更有利于NaClO對廢水COD的去除。

圖3 廢水pH對COD去除率的影響

2.4 反應時間對COD去除率的影響

在V(NaClO)∶V(廢水)為0.100、廢水pH為2的條件下，反應時間對COD去除率的影響見圖4。由圖4可見:隨反應時間的延長，COD去除率逐漸增大;反應時間大于2 h后，繼續延長反應時間，COD去除率基本保持不變。

圖4 反應時間對COD去除率的影響

3 結論

采用紫外光協同NaClO氧化法降解雙甘膦生產廢水。在V(NaClO)∶V(廢水)為0.100、廢水pH為2、反應時間為2 h的條件下，COD去除率達95.1%。

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Treatment of W astewater in N-phosphonomethyl Im inodiacetic Acid Production by Ultraviolet Light-NaClO Oxidation Process

He Peng1，Li Shaoxing1，Yu Long2

(1.First Oil Production Plant，Jiangsu Oilfield Branch，SINOPEC，Yangzhou Jiangsu 225264，China;
2.Survey，Design and Research Institute，Jiangsu Oilfield Branch，SINOPEC，Yangzhou Jiangsu 225009，China)

The wastewater in N-phosphonomethyl iminodiacetic acid production was treated by ultraviolet light-NaClO oxidation process.NaClO as oxidant can oxidize the organics such as iminodiacetonitrile in the wastewater.Due to ultraviolet light，the dissolved oxygen in the wastewater can join in the reaction and produce some active oxygen species such as1O2，O－2and H2O2，which can indirectly enhance the treatment efficiency.The experimental results show that under the conditions of V(NaClO)∶V((wastewater)=0.100，wastewater pH 2，reaction time 2 h，the COD removal rate can reach 95.1%.

ultraviolet light;sodium hypochlorite;oxidation process;N-phosphonomethyl iminodiacetic acid;iminodiacetonitrile;wastewater treatment

X703.1

A

1006－1878(2011)05－0447－03

2011－03－25;

2011－05－14。

何鵬(1982—)，男，山東省五蓮縣人，大學，助理工程師，主要從事廢水預處理的研究。電話15895705117，電郵hepeng@joeco.com.cn。聯系人:余龍，電話13952519656，電郵yu__long__@163.com。

(編輯 王 馨)