1. 雙氧水廠會造成什麼污染.怎麼治理
該廠在運行初期,因為設計和管理經驗不足,造成了裝置內的生產用水流失嚴重,每天的污水量高達26.4t,超出了設施的處理能力,使一部分污水未進行處理便直接排出廠外,污染了周圍環境,對集團公司污水總排造成嚴重影響,處理污水的費用也大幅上升。
針對裝置內廢水量大的問題,該廠加強生產管理,實行預防和生產過程式控制制,嚴格消耗定額,積極進行技術改造,全面推行清潔生產,以節能降耗、減污為目的,提高對裝置的技術管理水平和資源的綜合利用率,大大消減了污染物的排放置。回收措施如下:
1 濃品工段產生的凝液其水質與脫鹽水基本相當,含有微量的過氧化氫,可作為稀品生產用水。濃品工段運行時,已回收進純水配製槽使用。
2 稀品工段氧化系統排出的氧化殘液,內含過氧化氫30%左右。經過了管道改造,同濃品殘液(含過氧化氫20%左右)混合進入雙氧水殘液儲槽。少部分用於污水處理,其餘部分聯系用戶外售,創造了可觀的經濟效益。
3 蒸鹼、蒸芳烴的蒸汽冷凝液水質較好,已同污水分離直接排入雨水管網。今後,將進一步改造,回收使用。
4 稀品工段的水環真空泵利用循環水作為密封水,其水質較好,已同污水分離,將其循環使用或排入雨水管網。
改造後,加強了對污水源頭的控制,減少跑、冒、滴、漏情況,及時回收工作液地下回收槽內的工作液,消減了污染物的排放量,保持了污水水質及水量的相對穩定,每天污水的產生量已從26t降至3t左右,污水中的COD已從10000mg/L除至600~2000mg/L,污水處理成本大幅下降。
2. 蒽醌法雙氧水廢水
蒽醌法生產雙氧水工藝所產生的廢水大致可分為3個部分:配製工作液的洗回水; 氧化塔排出的殘答液;其他排污點排出的污水。
廢水中主要污染物有:磷酸三辛酯重芳烴、2-乙基蒽醌和四氫-2-乙基蒽醌等。這些污染物如不及時處理,會嚴重污染環境。
3. 蒽醌的生產方法
精蒽氧化法氣相固定床氧化法: 將精蒽加入氣化室加熱氣化後與空氣混合,二者比例為1︰(50~100)。混合氣體進入氧化室,在V2O5催化下於(389±2) ℃下氧化,經薄壁冷凝後即得產品。
液相氧化法: 將精蒽計量後加入反應釜,再加入三氯苯在攪拌下溶解。然後滴加硝酸,控制反應溫度105~110 ℃,將副產物NO排除,反應6~8 h後,減壓蒸出溶劑,冷卻結晶。得產品。此法設備腐蝕嚴重。苯酐法 將苯酐計量後加入反應釜,加苯在攪拌下加熱熔解。加熱至370~470 ℃,使混合氣通過硅鋁催化劑進行氣相縮合。得產品。羧基合成法 將計量的苯加入反應釜,在4.88 MPa下通CO,於200 ℃反應4 h,一直通到CO壓力不再下降,反應結束。經處理得產品。 蒽醌 基本信息 中文名稱: 蒽醌 中文同義詞: 蒽醌;9,10-蒽醌;9,10-蒽酮;恩菎;9,10-二氫蒽-9,10-二酮;9,10-二氧蒽;9,10-蒽醌,97%;恩 英文名稱: Anthraquinone 英文同義詞: MORKIT;9,10(9H,10H)-anthracenedione;9,10-Anthracenedione;9,10-anthracenequinone;9,10-Anthrachinon;9,10-dihydro-9,10-dioxo-anthracen;Anthra-9,10-quinone;Anthracene, 9,10-dihydro-9,10-dioxo- CAS號: 84-65-1 分子式: C14H8O2 分子量: 208.21 EINECS號: 201-549-0 相關類別: 化工助劑;造紙化學品;制漿過程用化學品;Intermediates of Dyes and Pigments;Chloroanthraquine, etc.;Anthraquinones;AM to AQCarbonyl Compounds;A;Alphabetic;C13 to C14;Carbonyl Compounds;Ketones;AM to AQPesticides&Metabolites;A-BAlphabetic;Alpha sort;Others;Pesticides;Pesticides&Metabolites Mol文件: 84-65-1.mol 蒽醌 性質 熔點 284-286 °C(lit.) 沸點 379-381 °C(lit.) 密度 1.438 蒸氣密度 7.16 (vs air) 蒸氣壓 1 mm Hg ( 190 °C) 閃點 365 °F 水溶解性 <0.1 g/100 mL at 23 ºC Merck 14,687 BRN 390030 穩定性 Stable. Incompatible with strong oxidizing agents. Combustible. CAS 資料庫 84-65-1(CAS DataBase Reference) NIST化學物質信息 9,10-Anthraquinone(84-65-1) EPA化學物質信息 9,10-Anthracenedione(84-65-1) 安全信息 危險品標志 Xi 危險類別碼 43-36/37/38 安全說明 36/37-37/39-26-24 WGK Germany 1 RTECS號 CB4725000 毒害物質數據 84-65-1(Hazardous Substances Data) MSDS信息 提供商 語言 ACROS 英文 SigmaAldrich 英文 ALFA 中文 ALFA 英文 蒽醌 用途與合成方法 化學性質 黃色針狀結晶。 溶於乙醇、乙醚和丙酮,不溶於水。 用途 用作染料中間體、造紙蒸煮劑及雙氧水原料等 用途 用作造紙制漿蒸煮助劑,可降低用鹼量,縮短蒸煮時間。 用途 蒽醌絕大部分用於染料方面,但用作制紙漿的蒸解助劑的用量已在迅速增加。(1)用於染料的生產 以蒽醌為原料,經磺化、氯化、硝化等,可得到范圍很廣的染料中間體,用於生產蒽醌系分散染料、酸性染料、還原染料、反應染料等,形成色譜全、性能好的染料類別。據統計,蒽醌染料有四百多個品種,在合成染料領域中佔有很重要的地位。(2)用作造紙制漿蒸煮劑 在鹼法蒸煮液中只需加入少量蒽醌,即可加快脫木素的速度,縮短蒸煮時間,提高紙漿得率,減少廢液負荷。。蒽醌作為蒸煮添加劑的消費量增長得很快。蒽醌還有其他的應用領域。蒽醌化合物可用於高濃度過氧化氫的生產;在化肥工業中用以製造脫硫劑蒽醌二磺酸鈉。在印染工業中用作拔染助劑。 生產方法 在第一次世界大戰前,蒽醌產量很小,僅有以重鉻酸鈉將蒽氧化為蒽醌的一種生產方法。20世紀40年代發展了蒽的氣相催化氧化法。在美國廣泛採用苯酐法。又發展了萘醌法和苯乙烯法。1.蒽氣相催化氧化法蒽氧化法是以精蒽為原料,以空氣作氧化劑,五氧化二釩為催化劑,進行氣相催化氧化,反應器有固定床和硫化床兩種類型。 我國蒽醌生產廠大多採用固定床反應器,用含量大於90%的精蒽,熔化後用300℃左右的熱空氣以1560立方米/h的流速帶出汽化精蒽,在熱風管道中混合後通過固定床催化氧化的列管反應器,總收率達80%-85%。原料消耗定額:精蒽(90%)1260kg/t。氧化蒽醌所用原料精蒽來自煤焦油蒸餾,不含無機離子。氧化蒽醌的生產過程中,主要採用蒸餾和氣相催化氧化,沒有廢水廢氣產生,不會產生氯離子、硫酸根離子和鐵離子等,所以氧化蒽醌在用作高檔染料方面具有競爭優勢。其缺點是原料精蒽受煤焦油產品的制約。2.苯酐法 以苯酐、苯為原料,以三氯化鋁為催化劑,進行付-克(Friedel-Crafts)反應,然後用濃硫酸脫水生成蒽醌。苯酐法又分為溶劑法、球磨法和氣相縮合法。我國大多採用溶劑法,即以過量的苯為溶劑。此法原料易得,可以從石油做起,具有反應溫度低、設備簡單、副反應少等優點。缺點是污染嚴重,三氯化鋁廢酸水不易處理,而且生產成本高。我國合成蒽醌均採用苯酐法。原料消耗定額:苯酐768kg/t、純苯700kg/t、硫酸(98%)1364kg/t、三氯化鋁1554kg/t、發煙硫酸1000kg/t。3.萘醌法以萘醌和丁二烯為原料,以氯化亞銅為催化劑,進行縮合反應、脫氫後得蒽醌。由於石油化工的飛速發展,提供了此法所用的大量原料丁二烯和萘醌。該法具有消耗低、三廢少等優點,在日本和美國萘醌法已達到相當規模,有發展前途。日本川崎公司使用此法生產。我國科研部門進行過大量研究,雖然小式、中式均已成功,但未工業化生產。該法的缺點是萘醌和丁二烯本身價格較高,由於反應動力學研究不夠,催化劑性能不佳,經常出現床層飛溫燒床,操作彈性小。4.苯乙烯法 由苯乙烯先進行二聚反應,然後氧化成鄰苯醯基苯甲酸,再環合成蒽醌。該方法的優點是原料易得,沒有苯酐法的鋁鹽廢水引起的公害問題,產品成本較低。但反應條件較苛刻,技術復雜,設備要求高,是德國BASF研究的新成果。此外,日本三井化學公司獲得了以甲苯為原料制備蒽醌的專利。由於工藝簡單、原料便宜,引起了人們的關注。 生產方法 精蒽氧化法氣相固定床氧化法 將精蒽加入氣化室加熱氣化後與空氣混合,二者比例為1︰(50~100)。混合氣體進入氧化室,在V2O5催化下於(389±2) ℃下氧化,經薄壁冷凝後即得產品。液相氧化法 將精蒽計量後加入反應釜,再加入三氯苯在攪拌下溶解。然後滴加硝酸,控制反應溫度105~110 ℃,將副產物NO排除,反應6~8 h後,減壓蒸出溶劑,冷卻結晶。得產品。此法設備腐蝕嚴重。苯酐法 將苯酐計量後加入反應釜,加苯在攪拌下加熱熔解。加熱至370~470 ℃,使混合氣通過硅鋁催化劑進行氣相縮合。得產品。羧基合成法 將計量的苯加入反應釜,在4.88 MPa下通CO,於200 ℃反應4 h,一直通到CO壓力不再下降,反應結束。經處理得產品。 類別 農葯 毒性分級 低毒 急性毒性 口服- 小鼠 LD50: 5000 毫克/ 公斤; 口服-大鼠 LDL0: 15000 毫克/公斤 可燃性危險特性 明火高溫可燃; 燃燒產生刺激煙霧 儲運特性 庫房通風低溫乾燥 滅火劑 乾粉,泡沫,二氧化碳, 霧狀水 職業標准 STEL 5 毫克/ 立方米 蒽醌 上下游產品信息 上游原料 硫酸-->苯-->三氯化鋁-->苯酐-->重鉻酸鈉-->一氧化碳-->苯乙烯-->煙酸-->焦油-->五氧化二釩-->蒽-->三氯苯-->硅鋁-->精蒽-->氧化蒽醌 下游產品 過氧化氫-->1-氨基蒽醌-->苯並蒽酮-->2-溴蒽醌-->還原綠 3-->分散蘭 56-->1-氯蒽醌-->蒽酮-->1,5-二硝基蒽醌-->1,2-二羥基蒽醌-->正己酸乙酯-->直接耐曬綠 5GLL-->1-蒽醌磺酸-->2,6-二氨基蒽醌-->1,8-二硝基蒽醌-->9,10-二甲基蒽-->蒽醌-1,5-二磺酸-->1,5-二氨基蒽醌-->2-蒽醌磺酸-->2,3-二甲基蒽醌-->1,5-二氯蒽醌-->1,4,5,8-四氯蒽醌
4. 染料廢水處理設計方案
染料品種數以萬計,印染加工過程中約有10%~20%的染料隨廢水排出,每排放1t染料廢水,就會污染20t水體。廢水中的染料能吸收光線,降低水體透明度,造成視覺上的污染。染料廢水是難處理的工業廢水之一,具有色度深、鹼性大、有機污染物含量高和水質變化大的特點。大多數染料為有毒難降解有機物,化學穩定性強,具有致癌、致畸、致突變作用;直接危害人類健康,還嚴重破壞水體、土壤及生態環境,造成難以想像的後果。有效解決染料廢水治理問題是消除印染行業發展瓶頸的關鍵所在。
1 、染料廢水及其污染
染料工業污染中尤以染料廢水的污染問題最為突出。近些年來,我國每年污水排放量達390多億噸,其中工業污水佔51%,而染料廢水又占總工業廢水排放量的35%,而且還以1%的速度在逐年增加。每排放1t染料廢水,就能造成20t水體的污染。各行業中,印染紡織業的COD排放量排在第4位,而且排放比重還在逐年增加。「三河三湖」中,染料廢水對太湖、淮河流域造成的污染狀況尤其嚴重。
染料廢水主要來自於染料及染料中間體的生產企業,由染整過程中排放出的染料、漿料、助劑等組成。隨著印染工業的迅猛發展,染料廢水已成為水體中幾種最主要的污染源之一。目前世界染料年產量約為(8~9)x105t。我國是紡織品生產和加工大國,紡織品出口額已多年來列居世界首位,每年的染料生產量達1.5×105 t,其中大約10%~15%的染料會直接隨廢水排入水體中。
染料廢水色度高、水量大、鹼性大、組成成分復雜,屬於比較難處理的工業廢水之。染料是染料廢水中的主要污染物,帶有各類顯色基團(如-N=N-,-N=O等)和部分極性基團(-SO3Na,-OH,-NH2),成分復雜,大多數是以芳烴和雜環為母體,屬較難降解的有機污染物,也是我國各大水域的重要污染源。
大多數有機染料化學穩定性強,具有三致(致癌、致畸、致突變)作用,是典型有毒難降解有機污染物。此外,廢水中的染料能吸收光線,降低水體的透明度,對水生生物、微生物的生長不利,並且降低了水體的自凈能力,同時導致視覺污染,嚴重破壞水體、土壤及生態環境,直接和間接地危害人類身體健康。
2、 染料廢水的處理方法
對染料行之有效的降解和處理技術是治理染料廢水的重要前提。針對大多數染料化學性質穩定、難以降解的特點,各國科學家都高度重視染料及染料廢水的降解和處理方法的研究。隨著科技進步以及污染治理技術的不斷發展,人類也找到了很多行之有效的處理染料廢水的方法,概括起來不外乎物化法、生物法、物化一生物聯合法。
2.1 物化法
2.1.1 混凝沉降法
混凝沉降法是目前處理染料廢水效果比較穩定、工藝較為成熟的方法。普遍接受的機理有橋聯作用、壓縮雙層、網捕和電中和作用。混凝劑自身特性決定了其沉降性能的好壞,很多環境因素包括溫度、pH和Eh等則可能對沉降功能起促進或抑製作用。近年來,IPF(無機高分子絮凝劑)成為研究混凝絮凝行為和機理的熱點。與普通的混凝劑相比,IPF能形成更多的有效絮凝的形態A13+。混凝法的主要研究方向是開發有效混凝劑,尤其是有機一無機復合混凝劑。
張凱松等人副研製的無機一有機復合混凝劑,對染料廢水的處理效果比聚合氯化鋁(PAC)更為明顯。吳敦虎等人¨列對利用硼泥復合混凝劑處理染料污水的研究結果表明:當劑量為0.3~0.6 g/L,pH值為4.0~11.5時,脫色率達到92%以上,優於PAC。
2.1.2膜分離法
膜分離技術具有工藝簡單、低能耗、不對環境產生污染的優勢。通過自行研製醋酸纖維素(CA)納米濾膜,郭明遠等人指出:CA納濾膜對活性染料廢水的處理和回收染料效果明顯。摻入活性炭填充共混的改性殼聚糖超濾膜,適當交聯後對酸性紅染料廢水的最大脫色截留率達98.8%。馮冰凌等人採用殼聚糖超濾膜處理染料廢水,脫色率超過95%,COD去除率達80%左右。吳開芬u引利用超濾法對靛藍染料的廢水進行處理,可實現染料的高濃度溶液的直接回用,透過液則可作為中性水被再循環利用。Soma等人mo利用氧化鋁微濾膜,對不溶性染料廢水進行過濾時的截留率高達98%。
由於膜污染、濃差極化和過快的更換頻率,加之膜的價格較貴,使得膜分離技術處理染料廢水的成本過高,大大限制了膜分離技術在染料廢水治理行業的應用和推廣。
2.1.3催化氧化法
催化氧化法是通過催化作用加快體系中氧化劑的分解,並使之與水中有機物迅速反應,在較短的時間內致使有機污染物氧化降解。針對採用高級化學氧化法和好氧生物處理法處理分散染料廢水時效果不太理想這一問題,周建等人採用催化氧化法對內電解處理後不能達標的染料廢水進行處理,不僅日處理蒽醌系列分散染料達2500t,還降低了內電解處理後未達標染料廢水的色度和COD值,大大減少了運行費用。ArslanLt引採用Fe2+催化臭氧氧化法對分散染料廢水進行處理,研究結論指出,單獨採用臭氧(應用劑量為2300 mg/L)氧化法時,只在pH=3的條件下有一定的降解效果,脫色率也只有77%,COD的去除率僅為ll%;但採用Fe2+絮凝、臭氧氧化和Fe2+催化臭氧氧化相結合的方法處理時,Fe「使用劑量為0.09~18 mmol/L、染料廢水pH值為3—13的范圍內,脫色率達到了97%,對COD的去除率也提高到54%。
2.1.4 Fenton試劑法
以Fe3+或Fe2+為催化劑,在H202存在時產生的強氧化性,能使許多有機分子氧化,而且反應體系不需要高溫高壓,反應條件不苛刻,反應設備也比較簡單,適用范圍較廣。陳文松等人利用低劑量Fenton氧化一混凝法處理模擬和實際染料廢水的研究結論指出,該方法對處理同時含有親水性和疏水性染料、成分復雜的染料廢水特別適合,而且操作方便、運行成本不高。近年來一些學者把紫外光(uV)、草酸鹽等也引入Fenton法中,使得Fenton法的氧化能力大大提高,處理效果也更加顯著。K.Swaminathan等人心川就光助Fenton體系對偶氮染料活性橙-4進行了脫色研究,其研究結論指出,光助Fenton體系降解能力遠強於一般Fenton體系。
Fenton法的不足之處在於:氧化能力相對較弱,出水因含大量鐵離子而顯色。近年來,鐵離子的固定化技術,成為Fenton氧化法的重要方向。
2.1.5 光氧化法
光氧化法是利用光化學反應降解污染物,包括無催化劑和有催化劑參與2種,前者也稱光化學氧化,後者又稱光催化氧化。光降解通常是指有機物在光的作用下,逐步氧化成低分子中間產物,最終生成CO2、H20和其他一些離子,如PO43-、NO3-、Cl-等。有機物的光降解過程可分為直接光降解和間接光降解。直接光降解是指有機物分子吸收光能後進一步發生化學反應。間接光降解則是周圍環境存在的某些物質吸收光能形成激發態後,再誘導有機污染物產生一系列的氧化降解反應,它在處理環境中難生物降解的有機污染物時更為有效。
2.1.6臭氧氧化法
臭氧的氧化能力極強,除分散染料外,它能夠破壞有機染料的發色或助色基團而具有一定的脫色作用。H.Y.Shu等人對8種偶氮染料在單獨O3,氧化和UV/O3氧化作用下的降解進行了比較,研究結果表明,可能是因為染料廢水色度過深,吸收了大部分紫外光,引入UV後有機染料的降解速度並沒有明顯加快。史惠祥等人口刮利用臭氧降解偶氮染料陽離子紅x-GRL的研究結論中指出,臭氧對染料的脫色以直接氧化為主。
由於臭氧在水中的溶解度較低,如何更有效地提高臭氧在水溶液中的溶解量,已成為研究臭氧氧化技術的熱點和關鍵。此外,臭氧的使用會產生一些副產品,尤其要重視的是羰基化合物中的甲醛、乙醛等醛類,因這類物質具有急性和慢性毒性和一定的致癌、致畸、致突變性,容易導致二次污染,另外,臭氧發生器的成本相對較高,因此單獨使用不夠經濟。
2.1.7 超聲氧化法
隨著超聲化學的研究深入,超聲氧化法被認為是一種清潔且具良好應用前景的方法,成為處理水污染的一項有效技術。超聲波作用下產生的聲空化效應形成的高溫高壓促使空化氣泡內部的水蒸汽與其他氣體發生離解產生自由基,引發超聲化學反應的進行。N.Ince等人對pH和染料分子結構對超聲降解效率的影響研究表明:pH對染料的降解有重要影響,降解程度隨pH的減小而增加;分子質量越小,結構越簡單,且具有偶氮基臨位羥基取代基的染料分子越易被降解。G.Tezcanli—Gtiyer等人剛發現羥基自由基首先進攻染料的發色基團,染料的脫色過程快於芳香環的破壞過程。J.Ge等人研究也指出,引入超聲能有效加快染料的降解,並提高礦化速率。
2.1.8 電化學法
電化學處理技術近年來進展很快,原基礎上增加了氧化、光催化氧化或催化氧化的協同作用,微電解技術的局限性問題得到了較好地解決。周光元等人處理含鹽染料廢水的研究表明,處理過程中余氯的產生對脫色和去除COD起關鍵作用,電解l h後,脫色率可達85%,COD的去除率也達到99.8%。章婷曦等人採用內電解-催化氧化-氧化塘法處理染料廢水時COD的去除率和脫色率都超過95%。祁夢蘭等人採用微電解一催化氧化一飛灰吸附的組合工藝處理活性染料廢水脫色率達99.9%,COD去除率在95%以上。
目前,電化學方法主要應用在去除具有生物毒性的有機污染化合物方面,這種方法最具吸引性的一大特點是能發揮電化學方法所特有的電催化性能,可以有選擇性地將有機污染物降解到某一特定程度。此外,電化學方法與其他處理方法有較好的協同性,可實現聯用,達到理想的處理效果。但是,利用電化學法徹底降解水中的有機污染物設備投入過高,而且需要消耗大量能源。
2.2 生物法
生物處理法是通過生物菌體的絮凝、吸附功能和生物降解作用,對染料進行分離和氧化降解。生物絮凝和生物吸附並不使染料發生化學變化。而生物降解過程則是利用微生物酶等的作用對染料分子進行氧化或還原,破壞染料的發色基團和不飽和鍵,並通過一系列氧化、還原、水解、化合等過程,將染料分子最終降解成為簡單的無機物,或轉化成各種微生物自身需要的營養物或原生質。生物處理法有好氧處理、厭氧處理和厭氧-好氧聯合處理3種。
針對傳統的生物處理法對紡織、染料廢水中的有機染料不能起到有效的處理作用這一實際情況,一些學者近些年來著力研究開發厭氧一好氧聯用技術,並取得了意想不到的效果。一些研究表明,同時應用好氧法和厭氧法,通過實現優勢互補,很多好氧生物法不能氧化降解或降解程度有限的有機染料,通過厭氧法都能實現不同程度的降解。
作為實用的水污染處理技術之一,微生物處理染料廢水的開發和研究已有多年的歷史。微生物脫色降解機理非常復雜多樣,很多降解過程和反應機制還很不清楚,有待不斷探討。
由於對各種有毒有害的、難以降解的、在環境中宿存的異生物質具有低耗、高效、廣譜、適用性強的生物降解作用,以黃孢原毛平革菌為代表的白腐真菌成為治理多種污染物的有效武器,近些年來發展起來的真菌技術被很多學者稱之為創新環境生物技術。可能是由於其在次生代謝階段產生的木質素過氧化酶和錳過氧化酶的作用,許多白腐真菌對染料有廣譜的脫色和降解能力。培養條件對白腐真菌脫色及降解活性有較大的影響。Conneely等人認為,白腐真菌對一些染料廢水,如Rem.azol綠藍G133、酞菁染料、Everzol綠藍和Heli.gon藍等生物吸附作用較強,並通過胞外酶的代謝作用使染料脫色降解。
利用微生物對染料廢水進行處理的發展方向之一是選育和培養高效降解工程菌。微生物對有機染料的脫色、降解,以前多集中在兼性厭氧菌,如芽孢桿菌、假單胞菌和一些光合細菌,近年來逐漸篩選到了不少新品種。一些學者採用假單胞菌屬對多種印染工業廢水進行處理,研究結果表明,食油假單胞菌對其中的甲基橙、B15染料的脫色率都能達到80%以上,並且在高濃度染料環境中,食油假單胞菌表現出很強的耐受性。
20世紀80年代初,固定化微生物技術成為國內外有機工業廢水處理的研究熱點。這種技術是將可降解染料的微生物固定在特定載體的表面,提高微生物降解效率。用於固定化的微生物有單一和混合等多種方式。相關研究指出,混合菌脫色降解作用更好。隨著固定化脫色菌載體技術的發展,脫色降解反應時問也在大大縮短。
生物強化技術是在生物處理體系中投加具有特定功能的微生物來改善原有處理體系的處理性能,用於對難降解有機物的去除。實施生物強化技術的途徑主要有:投加高效降解的微生物;投加遺傳工程菌(GEM);對現有處理體系的營養供給進行優化,通過添加基質或底物類似物質,來刺激微生物的生長或提高其活力。
膜生物反應器也是近些年來發展起來的一種新型污水處理技術。最早應用於發酵工業,20世紀80年代,膜生物反應器技術引起了學術界高度重視。膜技術能截流生物體,減少出水中所含的生物。通過無泡鼓氣、膜生物反應器使氧的利用最大化。近年來,膜生物反應器已成功地應用於處理水道污水、糞便污水和垃圾滲濾液,並開始應用於處理染料廢水。很多學者認為,含酶膜生物反應器將是未來處理染料廢水的重要方向。由於膜製造費用高且易堵塞,膜生物反應器技術在水處理領域全面推廣還受到了一定限制。
盡管生物法得到了很大發展,但隨著染料廢水的可生化度降低,受到微生物對營養物質、pH值、溫度等條件有苛刻要求的限制,在實際應用處理染料廢水時,生物法很難適應染料廢水水質波動大、染料種類多、毒性高的實際狀況。如微生物的高效化及固定化等生物強化技術。許多專家和學者都致力於高效降解菌的篩選和基因工程菌的構建等研究工作,實現利用大自然現有的豐富資源來為人類服務,但是實踐表明,新開發的高效菌應用於染料廢水的處理時,並不一定能夠完全達到預期的強化作用。此外,微生物本身還存在著安全性問題,高效菌與基因工程菌流落到自然環境中,可能對自然環境和生態平衡造成威脅,因而,這些生物方法的應用必須事先經過嚴格的環境安全性檢查和評估。同時,微生物對染料的降解機理以及微生物的代謝機制還需要進一步研究和探討。
5. 蒽醌法制過氧化氫廢水處理可不可以採用生物方法啊
裡面應該是含有蒽醌和重芳烴,生化效果應該比較差。文獻里很多是採用fenton氧化這些技術,而且廢水中還含有少量的雙氧水剩餘物,廢水處理時可以得到應用
6. 苯酐法生產蒽醌中的酸化水解產生的廢液來生產聚合氯化鋁如何來出去廢液中的BB酸
同問,有廢液,想制pac.但不知如何除去廢液中BB
7. 染料工業廢水怎麼處理
這個應該是需要呃做凈化處理之後才能排放出去的,不然就會污染環境。
8. 蒽醌水解實驗為了防止報廢要加入什麼東西
本發明涉及植物葯中有效成分的提取方法,具體涉及從植物葯中提取、分離蒽醌類化合物的方法。蒽醌(anthraquinone)是具有如下骨架的化合物的總稱。蒽醌類化合物包括了其不同還原程度的產物和二聚物,如蒽酚(anthranol)、氧化蒽酚(oxanthranol)、蒽酮(anthrone)、二蒽醌(dianthraquinone)、二蒽酮(dianthrone)等,另外還有這些化合物的甙類。在天然產物中,蒽醌常存在於高等植物的蓼科、豆科、茜草科和低等植物地衣類和菌類的代謝產物中。現代葯理研究證明,蒽醌類化合物具有很強的生物活性及葯理作用。主要有①止血作用:蒽醌類化合物能促進血小板生成,明顯增加纖維蛋白原,使凝血時間縮短,降低毛細血管通透性,改善血管脆性,使血管的收縮活性增加,因此能促進血液凝固。②抗菌作用:蒽醌類化合物對多種細菌均有不同程度的抑製作用,其中以葡萄球菌、鏈球菌最敏感,痢疾桿菌、白喉桿菌、枯草桿菌及傷寒桿菌等也較敏感。抑菌機理主要是抑制菌體糖及代謝中間產物的氧化和脫氫,並能抑制蛋白和核酸的合成,因此可避免臨床上某些抗菌素的毒副反應及耐葯性。③瀉下作用:結合型蒽醌甙類因由糖基的保護,大部分未經吸收直接到達大腸,在腸內被細菌酶分解成甙元和糖。甙元刺激大腸粘膜,並抑制鈉離子從腸腔吸收,使大腸內水分增加,蠕動亢進而致瀉。④利尿作用:蒽醌類化合物能使尿量增加,並促進輸尿管的蠕動,尿中鈉鉀亦明顯增加,而產生利尿降壓作用。其作用是通過減少腸道氨基酸的重吸收,抑制肝腎組織中尿素的合成,提高血中游離必需氨基酸濃度,利用體內尿素氮合成體蛋白和抑制肌蛋白的分解,以及增加尿素和肌酐的排泄來完成的。此外,隨著基礎理論的研究不斷深入,為蒽醌類化合物的臨床應用提供了理論依據。含蒽醌類化合物的中葯制劑在臨床上的應用已涉及到諸多疾病的治療,如可治療冠心病、粘膜潰瘍、淋巴結核、燒燙傷、慢性胃炎、急性膽囊炎、傷骨科疾病、急性腦血管病等危急重症及雜病。植物葯中存在的蒽醌衍生物多為羥基蒽醌和它們的甙。大多數的蒽醌甙是蒽醌的羥基與糖縮合而成,也有少數是糖與蒽醌的碳原子直接連接而成。通常結合蒽醌分子量小於500,且溶於水和有機溶劑,游離蒽醌分子量約300左右,易溶於有機溶劑如:乙醚、氯仿、苯、乙醇等,還可溶於鹼性水溶液如:氨水、氫氧化鈉溶液等,而不溶於水。目前,從天然產物中提取含蒽醌類化合物的產品主要是中草葯的粗提物,粗提物的總蒽醌含量不大於20%。中草葯中蒽醌類化合物的精製常使用乙醚、苯、氯仿等有機溶劑,雖然所得中葯浸膏的總蒽醌含量可達50%以上。但這些有機溶劑均為易燃易爆的有毒有害試劑,如浸膏中溶劑殘留量不控制好會對人體造成很大傷害,而且該方法危險性大,對環境也有污染不適合大規模生產。本發明的目的是要提供一種操作簡便、安全、無污染、成本低,從植物葯中提取的蒽醌類化合物選擇性高、有效成分含量高的分離提取方法。本發明從植物葯中提取、分離蒽醌類化合物的方法是由下列步驟來實現的:將含有蒽醌類化合物的原葯材用通常方法提取獲得有效成分粗提物,取粗提物加水,用鹼溶液調PH至6.5-10,加入到已裝有大孔吸附樹脂的吸附柱中,粗提物量(g)與樹脂量(ml)重量比為1:10—100;經大孔吸附樹脂柱吸附,以水和洗脫液洗脫,收集洗脫液,濃縮、乾燥即得含有蒽醌類化合物的浸膏,總蒽醌含量≥50%。本發明所述的粗提物是指含有蒽醌類化合物的原葯材用常規方法經水或有機溶劑提取,去葯渣,提取液適當濃縮或直接濃縮至干製得的有效成分提取物。粗提物亦可用常用精製法進行預處理。粗提物蒽醌總含量為5-30%。本發明所述的鹼溶液是指氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水等鹼性水溶液。本發明所述的有機溶劑是指甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯等。本發明所述的大孔吸附樹脂為苯乙烯型、2—甲基丙烯酸酯型等大孔吸附樹脂,粒度為210~10080目、比表面積為100~300cm2800cm2、/g、孔徑1020~50A300A。本發明所述的洗脫液是指甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯以及它們的混合液和氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水等鹼性水溶液以及鹼性水溶液與上述有機溶劑的混合液。本發明上柱方式也可是先將粗提物用有機溶劑溶解,拌入大孔吸附樹脂乾粉,然後減壓蒸去有機溶劑後上柱。大網格吸附劑是70年代發展起來的一項新技術。國外最早用於廢水處理、醫葯工業、分析化學、臨床鑒定和治療等領域。我國在70年代末開始應用大孔吸附樹脂提取、分離中草葯化學成分。大孔吸附樹脂一般為白色球形顆粒狀,理化性質穩定,不溶於酸、鹼及有機溶媒。對有機物選擇較好,不受無機鹽類及強離子低分子化合物存在的影響。大孔吸附樹脂為吸附性和篩選性原理相結合的分離材料,與以往使用的離子交換樹脂分離原理不同。它本身具有的吸附性,是由於范德華引力或產生氫鍵的結果。篩性原理是由於其本身多孔性結構所決定。正因為這些特性,使得有機化合物尤其是水溶性化合物的提純得以大大的簡化。從顯微形狀上看,大孔吸附樹脂包含有許多具有微觀小球組成的網狀孔穴結構。當這些球體由偶極矩很小的單體聚合製得的不帶任何功能基的吸附樹脂為非極性吸附樹脂,例如,苯乙烯—二乙烯苯體系的吸附樹脂。這類吸附樹脂孔表面的疏水性較強,可通過小分子內的疏水部分的相互作用吸附溶液中的有機物。而中極性吸附樹脂系指含酯基的吸附樹脂,例如,丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯與雙甲基丙烯酸乙二醇酯等交聯的一類共聚物,其表面疏水性部分和親水性部分共存。極性吸附樹脂是指含醯胺基、腈基、酚羥基等含氮、氧、硫極性功能基的吸附樹脂。除此之外,有時把含氮、氧、硫等配體基團的離子交換樹脂稱作強極性吸附樹脂。由於吸附性和篩性原理,有機化合物根據吸附力的不同及分子量的大小,在大孔吸附樹脂上經一定的溶劑洗脫而分開。本發明就是利用了大孔吸附樹脂中非極性和中性樹脂的特點,將植物葯中的游離蒽醌和結合蒽醌分離和純化。本發明用大孔吸附樹脂吸附法替代有機溶劑萃取法,從中葯粗提物中提純、精製蒽醌類化合物,避免使用有毒有害溶劑,操作工藝簡單、成本低、產品質量易於控制,並適用於大規模生產。使中葯制劑有效成分明確、有效成分含量提高到較高水平,為中葯制劑走向國際、走向現代化提供了方便。實施例一:從大黃中提取蒽醌類化合物取大黃生葯粗粉500g,加適量95%乙醇浸泡12小時後,加熱迴流提取三次,(三次95%乙醇提取液的量和提取時間分別為800ml、1小時;500ml、0.5小時;500ml、0.5小時),合並提取液,過濾,濾液濃縮至一定體積,上聚醯胺柱,以水和95%乙醇洗脫,收集醇洗脫液,濃縮、乾燥得大黃粗提物。取大黃粗提物10g5g,用無水乙醇溶解拌樣上大孔吸附樹脂柱(樹脂結構為苯乙烯型、粒度5020~80目、比表面300cm2400cm2/g、孔徑30A100A),以水和95%乙醇洗脫,收集醇洗脫液,濃縮,乾燥即得,總蒽醌含量≥58%,收率>3.5%。實施例二:從虎杖中提取蒽醌類化合物取虎杖生葯粗粉500g,加適量95%乙醇浸泡12小時後,加熱迴流提取三次,(三次95%,乙醇提取液的量和提取時間分別為800ml、1小時;500ml、0.5小時;500ml、0.5小時),合並提取液,過濾,濾液濃縮至一定體積,上聚醯胺柱,以水和95%乙醇洗脫,收集醇洗脫液,濃縮、乾燥得虎杖粗提物。取虎杖粗提物10g5g,用無水乙醇溶解拌樣上大孔吸附樹脂柱(樹脂結構為苯乙烯型、粒度50目、比表面300cm2400cm2/g、孔徑30A100A),以水和95%乙醇洗脫,收集醇洗脫液,濃縮,乾燥即得,總蒽醌含量≥52%,收率>3.5%。實施例三:從何首烏中提取蒽醌類化合物取何首烏生葯粗粉500g,加適量80%乙醇浸泡12小時後,加熱迴流提取三次,(三次80%乙醇提取液的量和提取時間分別為800ml、1小時;500ml、0.5小時;500ml、0.5小時),合並提取液,過濾,濾液濃縮至一定體積,上聚醯胺柱,以水和95%乙醇洗脫,收集醇洗脫液,濃縮、乾燥得何首烏粗提物。取何首烏粗提物10g5g,用無水乙醇溶解拌樣上大孔吸附樹脂柱(樹脂結構為苯乙烯型、粒度5020~80目、比表面300cm2400cm2/g、孔徑30A100A,以水和95%乙醇洗脫,收集醇洗脫液,濃縮,乾燥即得,總蒽醌含量≥55%,收率≥3.5%。實施例一:從大黃中提取蒽醌類化合物取已處理好的大孔吸附樹脂(樹脂結構為苯乙烯型、粒度5020~80目、比表面300400cm2、孔徑30100A)120ml,濕法裝柱。另取大黃粗提物5g,加水100ml,用4%氫氧化納調節pH至7~8,攪拌溶解後上樣,流速8~15滴/分,待樣品全部加完,先用水洗至流出液幾乎無色或淡黃色不再改變,換95%乙醇洗脫液洗脫,收集醇洗脫液,濃縮,乾燥即得,總蒽醌含量≥58%,收率≥3.5%。實施例二:從虎杖中提取蒽醌類化合物取已處理好的大孔吸附樹脂(樹脂結構為苯乙烯型、粒度5020~80目、比表面3400cm2、孔徑30100A)120ml,濕法裝柱。另取虎杖粗提物5g,加水100ml,用4%氫氧化納調節pH至7~8,攪拌溶解後上樣,流速8~15滴/分,待樣品全部加完,先用水洗至流出液幾乎無色或淡黃色不再改變,換95%乙醇洗脫液洗脫,收集醇洗脫液,濃縮,乾燥即得,總蒽醌含量≥52%,收率≥3.5%。實施例三:從何首烏中提取蒽醌類化合物取已處理好的大孔吸附樹脂(樹脂結構為苯乙烯型、粒度520~80目、比表面3400cm2、孔徑3100A)120ml,濕法裝柱。另取何首烏粗提物5g,加水100ml,用4%氫氧化納調節pH至7~8,攪拌溶解後上樣,流速8~15滴/分,待樣品全部加完,先用水洗至流出液幾乎無色或淡黃色不再改變,換95%乙醇洗脫液洗脫,收集醇洗脫液,濃縮,乾燥即得,總蒽醌含量≥55%,收率≥3.5%。1、一種從植物葯中提取、分離蒽醌類化合物的方法,其特徵在於該方法為:將含有蒽醌類化合物的原葯材用通常方法提取獲得有效成分粗提物,取粗提物加水,用鹼溶液調PH至6.5-10,加入到已裝有大孔吸附樹脂的吸附柱中,粗提物量(g)與樹脂量(ml)重量比為1:10—100;經大孔吸附樹脂柱吸附,以水和洗脫液洗脫,收集洗脫液,濃縮、乾燥即得含有蒽醌類化合物的浸膏,總蒽醌含量≥50%。2、一種如權利要求1所述的從植物葯中提取、分離蒽醌類化合物的方法,其特徵在於其中所述的大孔吸附樹脂為苯乙烯型、2—甲基丙烯酸酯型等大孔吸附樹脂,粒度為2011~80100目、比表面積為100~300cm2800cm2/g、孔徑10~50A400A。3、一種如權利要求1所述的從植物葯中提取、分離蒽醌類化合物的方法,其特徵在於其中所述的洗脫液是指甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯以及它們的混合液和氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水等鹼性水溶液以及鹼性水溶液與上述有機溶劑的混合液。本發明涉及從植物葯中提取、分離蒽醌類化合物的方法。本發明用大孔吸附樹脂吸附法替代有機溶劑萃取法,從中葯粗提物中提純、精製蒽醌類化合物,總蒽醌含量≥50%,避免使用了有毒有害溶劑,操作工藝簡單、成本低、產品質量易於控制,並適用於大規模生產。
9. 如何處理含廢硫酸的污水
1 濃縮法
該法是在加熱濃縮廢稀硫酸的過程中,使其中的有機物發生氧化、聚合等反應,轉變為深色膠狀物或懸浮物後過濾除去,從而達到去除雜質、濃縮稀硫酸的雙重目的.這類方法應用較廣泛,技術較成熟.在普遍應用高溫濃縮法的基礎上又發展了較為先進的低溫濃縮法,下面分別加以介紹.
1.1 高溫濃縮法
淄博化工廠三氯乙醛生產過程中有廢硫酸產生,其中H2SO4質量分數為65%~75%、三氯乙醛質量分數為1%~3%、其它有機雜質的質量分數為1%.該廠將其沉澱過濾後,用煤直接加熱蒸餾,回收的濃硫酸無色透明,H2SO4質量分數大於95%,無三氯乙醛檢出,而沉澱物經鹼解、蒸餾和過濾後可回收氯仿.該廠廢硫酸處理量為4000t/a,回收硫酸創利潤55萬元/a.
日本木村-大同化工機械公司的廢硫酸濃縮法是用搪玻璃管升膜蒸發和分段真空蒸發相結合,將廢硫酸中H2SO4的質量分數從10%~40%濃縮到95%,其工藝可分為3段,前兩段採用不透性石墨管加熱器蒸發濃縮,後一段採用搪玻璃管升膜蒸發器濃縮,在每一段中H2SO4質量分數漸次升高,分別達到60%、80%和95%.加熱過程採用高溫熱載體,溫度為150~220℃,可將有機物轉變為不溶性物質,然後過濾除去,該工藝以2t/h的規模進行中試,5a運轉良好.該工藝適應能力很強,可用於含多種有機雜質的廢硫酸的處理.
1.2 低溫濃縮法
高溫濃縮法的缺點在於:硫酸的強腐蝕性和酸霧對設備和操作人員的危害很大,實際操作非常麻煩.因此,近年來開發出了一種改進的濃縮法,稱為汽液分離型非揮發性溶液濃縮法(簡稱WCG法).
WCG法的原理和工藝如下:將廢稀硫酸由儲槽用耐酸泵打入循環濃縮塔濃縮,然後經換熱器加熱後進入造霧器和擴散器強迫霧化並進一步強迫汽化,分離後的氣體經高度除霧後進入氣體凈化器,凈化後排放.分離後的酸液再度回到循環濃縮塔,經反復循環濃縮蒸餾,達到濃度要求後,用泵打入濃硫酸儲罐.濃硫酸可作為生產原料再利用.其工藝流程見圖1.
WCG法濃縮裝置主要由換熱器、循環濃縮塔和引風機組成.換熱器材質為石墨,濃縮塔材質為復合聚丙烯,泵及引風機均為耐酸設備.
該法與高溫濃縮法相比,蒸發溫度低(50~60℃),蒸汽消耗量少,費用低(濃縮每噸稀硫酸耗電和蒸汽的費用約為30~60元).上海染化五廠生產分散深藍H-GL產生的稀硫酸(H2SO4質量分數為20%),上海染化八廠、武漢染料廠、濟寧染料廠生產染料中間體產生的稀硫酸,採用WCG法濃縮,都取得了明顯的效果.
用WCG法濃縮稀硫酸應注意以下幾點:
(1)在濃縮過程中若有固體物析出,會影響傳熱效果和廢酸的分離;
(2)該裝置非密閉,廢酸中若有揮發性物質,會影響工作環境;
(3)裝置的主體材料為復合聚丙烯,工作溫度受主體材料的限制,不能超過80℃;
(4)該法僅適用於H2SO4質量分數小於60%的稀硫酸.
2 氧化法
該法應用已久,原理是用氧化劑在適當的條件下將廢硫酸中的有機雜質氧化分解,使其轉變為二氧化碳、水、氮的氧化物等從硫酸中分離出去,從而使廢硫酸凈化回收.常用的氧化劑有過氧化氫、硝酸、高氯酸、次氯酸、硝酸鹽、臭氧等.每種氧化劑都有其優點和局限性.
天津染料八廠採用硝酸為氧化劑對蒽醌硝化廢酸進行氧化處理,其操作過程為:將廢酸稀釋至H2SO4質量分數為30%,使所含的二硝基蒽醌最大限度地析出,經過濾槽真空抽濾後廢酸進入升膜列管式蒸發器,在112℃、88.1kPa條件下濃縮,在旋液分離器中分離水蒸氣和酸(此時H2SO4質量分數約為70%),廢酸再流入鑄鐵濃縮釜(280~310℃,真空度為6.67~13.34kPa),用噴射泵帶出水蒸氣,使H2SO4質量分數達到93%,然後流入搪瓷氧化缸,加入濃硝酸(HNO3質量分數為65%)進行氧化處理,至硫酸呈淺黃色.反應中產生的一氧化氮氣體用鹼液吸收.
硫酸在高濃度(H2SO4質量分數為97%~98%)和高溫條件下也具有較強的氧化性,它可以將有機物較為徹底地氧化掉.例如處理苯繞蒽酮廢酸、分散藍廢酸及分散黃廢酸時,將廢酸加熱至320~330℃,把有機物氧化掉,部分硫酸被還原成二氧化硫.這種方法由於硫酸濃度和溫度太高,有大量的酸霧產生,會造成環境污染,同時還要消耗一定量的硫酸,使硫酸收率降低,因此其應用受到很大限制.
3 萃取法
萃取法是用有機溶劑與廢硫酸充分接觸,使廢酸中的雜質轉移到溶劑中來.對於萃取劑的要求是:
(1)對於硫酸是惰性的,不與硫酸起化學反應也不溶於硫酸;
(2)廢酸中的雜質在萃取劑和硫酸中有很高的分配系數;
(3)價格便宜,容易得到;
(4)容易和雜質分離,反萃時損失小.
常見的萃取劑有苯類(甲苯、硝基苯、氯苯)、酚類(雜酚油、粗二苯酚)、鹵化烴類(三氯乙烷、二氯乙烷)、異丙醚和N-503等.
大連染料八廠用氯苯對含二硝基氯苯和對硝基氯苯的廢硫酸進行一級萃取,使廢水中的有機物含量由30000~50000 mg/L下降到200~250mg/L.濟南鋼鐵廠焦化分廠用廉價的C-I萃取劑和P-I吸附劑處理該廠的再生硫酸也得到了良好的效果.該工藝是將再生硫酸經C-I萃取劑萃取分離後再依次用P-I吸附劑和活性炭吸附處理得到純凈的再生硫酸.為防止腐蝕,萃取罐和吸附罐用鉛作內襯.該廠廢硫酸處理量為500t/a,回收硫酸250t,價值7.5萬元.
與其它方法相比,萃取法的技術要求較高,萃取劑要同時滿足上述4項要求並不容易,而且運行費用也較高.
4 結晶法
當廢硫酸中含有大量的有機或無機雜質時,根據其特性可考慮選擇結晶沉澱的方法除去雜質.
如南京軋鋼廠醯洗工序排放的廢硫酸中含有大量的硫酸亞鐵,可採用濃縮-結晶-過濾的工藝來處理.經過濾除去硫酸亞鐵後的酸液可返回鋼材酸洗工序繼續使用.
重慶某化工廠將H2SO4質量分數為17%的鈦白廢酸在常壓下濃縮、析出的結晶熟化後過濾,濾渣經打漿及洗滌後即為回收的硫酸亞鐵.濾液再在93.4kPa真空度下濃縮結晶過濾,可得到H2SO4質量分數為80%~85%的濃硫酸,第二次過濾的濾渣也轉至打漿工序回收硫酸亞鐵
10. 請教蒽醌酸性染料廢水脫色方法 2
臭氧復紫外活性炭處理印染廢水:活制性炭被廣泛應用於生活用水、工業用水和廢水的深度凈化及氣相吸附,如石油化工、電廠、食品飲料、製糖制酒、醫葯、養魚等行業水質凈化處理,能有效吸附水中的游離氯、酚、硫和其它有機污染物,特別是致突變物(THM)的前驅物質,達到過濾除雜去異味。
還可用於車間尾氣凈化、溶劑過濾、脫色、提純等,氣體脫硫、石油催化重整,氣體分離、變壓吸附、空氣乾燥、食品保鮮、防毒面具、解媒載體,有機溶劑回收;
貴重金屬提煉;
化學工業中的催化劑及催化劑載體等功能。
對於一些很小的顆粒,活性炭的效果不明顯。
可以加入促凝集(如明礬、三氯化鐵)再加入活性炭。