1. 在草甘膦和氯化鈉廢水中,如何提取草甘膦溶液
有機膦農葯廢水一般需要預處理
含磷廢水預處理技術調研
有機磷農葯生產廠家,其生產後的廢水具有成分復雜,進水水質不穩定,廢水的COD值高,有機磷含量高,有些產品的廢水還含有其中間體及水解產物,毒性,可生化性差,含鹽量高等特點。據統計,農一廠三氯硫磷車間含亞磷酸的廢水年產生量約為86400t/a,農四廠三氯化磷車間產生含磷廢水約82500t/a,目前這些廢水基本未經過有效的回收或預處理而直接進入污水處理廠。另外,由於受產品結構影響,有機磷農葯所佔比例相當大,幾乎所有廢水中均含有有機磷或者無機磷,因此,含磷廢水的預處理是解決環保問題的重中之重。為解決這一問題,我們有針對性的收集了相關的技術資料,這些資料所提及的預處理方案概括起來可以分為生化法、化學法和物理法。
用生化法處理廢水具有運行成本低、操作管理簡單等特點,但佔地大,一次性投資高,且由於微生物對營養物質、pH值、含鹽量、溫度等條件有一定的要求,難以適應農葯廢水水質變化大、成分復雜、毒性高、難降解的特點,且對色度和COD的去除率低,因此,生化法比較適合作為農葯生產廢水的深度處理。污水處理廠現有生化裝置無法滿足公司現在滿負荷的農葯生產廢水,迫切需要對廢水進行預處理。
一、預處理方法
1、化學法
①混凝沉澱法
混凝沉澱法作為一種經濟的廢水預處理被廣泛採用。它的機理是,在帶有負電荷的中間體水溶液中,加入帶有金屬離子(陽離子型)的絮凝劑和陽離子型的助凝劑,通過電荷的中和作用,雙電層被壓縮,絮凝劑進一步與農葯及中間體反應,形成穩定的絮凝體沉澱下來。
在眾多的混凝劑中,Ca(OH)2和PAC配合使用的混凝效果最好,COD去除率一般在20%-30%。
②水解法
水解法一般用來處理含有硫代磷酸酯和磷酸酯的農葯廢水,包括酸性水解和鹼性水解。鹼性水解常用的鹼是液鹼和石灰乳,但鹼解法處理有機磷農葯廢水往往不完全;在酸性條件下,廢水中的硫代磷酸酯水解成二烷基磷酸,再進一步水解成正磷酸和硫化氫,之後加石灰乳生成硫氫酸鈣和磷酸鈣,一般情況下,廢水與酸混合加熱攪拌加熱兩小時,COD去除率達可達30%-40%,在加大量酸的情況下即使在常壓下可將COD去除率達到70%,如果增加大氣壓和提高溫度,可以使有機磷無機化達到90%。但對於我國無論是財力還是技術上運行該法都有相當大的難度。
③催化氧化法
根據氧化劑的不同,可分為濕式氧化法、Fenton試劑氧化法、臭氧氧化法、二氧化氯氧化法和光催化氧化法。
濕式氧化法
濕式氧化法是將農葯廢水在高溫高壓的條件下不斷通入空氣或氧氣,使有毒有機物轉化分解成無毒物質。其中的有機磷轉化為無機磷,此法與生化處理混用可使有機磷去除率達到95%。但由於該法須在高溫高壓下進行,對設備和安全提出了很高的要求,這在一定程度上影響了它在工業上的應用。
二氧化氯氧化法
二氧化氯是一種新型的高效的氧化劑,性質極不穩定,遇水極易分解,能生成多種氧化劑,這些氧化劑組合在一起產生多種氧化能力極強的自由基,,它能激發有機環上的不活潑氫,通過脫氫反應生成自由基,成為進一步氧化的誘發劑,直至完全氧化為無機物,其氧化能力是次氯酸的9倍多,可使COD的去除率達到86%,是一種經濟實用的農葯預處理方法。ClO2催化氧化法應用於處理毒死蜱等有機磷農葯廢水時,最佳工藝條件為:pH值為6~7, ClO2投加量為0?5 g/L,停留時間為60 min, CODCr去除為97?8%,色度去除率為99?7%。
④微電解法
微電解法原理是碳鐵合金的鑄鐵浸入水中,便構成無數個Fe-C微原電池,純鐵為陽極,炭化鐵為陰極。在酸性溶液中,陰極反應產生的氫與廢水中許多物質發生還原反應,破壞廢水中污染物的結構,使其易被吸附或絮凝沉澱;陽極鐵被氧化成為二價鐵或三價鐵,在鹼性條件下生成Fe(OH)2、Fe(OH)3絮凝沉澱,具有很強的吸附能力,能吸附水中的懸浮物,使廢水凈化。微電解法可使農葯廢水中的COD、色度、氨氮和有機磷去除率分別達到76%、80%、55%、82%。微電解法可以有效的去除農葯廢水中的有機物,提高廢水的可生化性,是一種可行的預處理方法。
2、 物理法
物理法包括萃取法和吸附法,與以上提到的生化法和化學法不同的是,這兩種方法在治理廢水的同時, 能較好的回收廢水中的有用物質,實現環境效益和經濟效益的統一。
①萃取法
萃取法是利用溶劑從廢水中提取、分離和富集有用物質的分離技術。
現在較先進的一種方法是液膜萃取法,利用液膜萃取技術對苯唑醇和乙基氯化物生產廢水進行處理,COD去除率達到90%,可生化性有0.02上升為0.34,可生化性大大提高。
②吸附法
活性炭吸附
活性炭吸附使農葯廢水的COD的平均去除率50%-55%,有機磷去除率可達到90%。活性炭吸附這樣是不易脫附、再生困難,工業上主要用高溫再生,但損耗較大,吸附能力下降,且易產生腐蝕性氣體,使用壽命短,影響了它在工業上的推廣應用。
樹脂吸附
吸附樹脂是內部呈交聯網狀結構的高分子球狀體,具有可選擇性的孔結構和表面化學結構,通過分子間的非共價鍵力,樹脂可從廢水中吸附有機溶質,並可方便的洗脫再生,從而可實現廢水中有機物的富集、分離和回收。
相對於萃取法和活性炭吸附,樹脂吸附適用范圍寬,廢水濃度可大可小,都可用此法處理,且在非水體系中也可運用;吸附效率高,脫附再生容易,使用壽命長;工藝合理,操作簡單;能耗低,無需高溫高壓,固液容易分離;在水體中不會引入新的污染物,易實現工業化。
二、分析和結論
綜合考慮資料文獻中提及的各種處理方案,二氧化氯氧化法,液膜萃取法,樹脂吸附法都具有一定的可行性。其中液膜萃取法是一種較為先進的分離技術,從廢水中提取、分離、富集有用物質,區別於常規的溶劑萃取方式,具有高效,原料消耗低等特點。可有效的去除COD,提高可生化系數,並可萃取回收部分有用物質。二氧化氯氧化法主要是通過氧化使有機物變成無機物,達到去除COD的目的,但這樣也破壞了可回收的有用物質,有一定的弊端。樹脂吸附法可能在投入成本上會比較大,可以進一步的了解論證。
三.實施計劃及建議
上面提及的液膜萃取法、樹脂吸附法、二氧化氯氧化法等都需進一步的與相關單位聯系合作,並考慮引進相關的技術設備。該工作的重點放在「液膜萃取」這一日益普及的先進技術上。另外,我們還應積極的與污水處理廠溝通,了解其在含磷廢水處理方面的具體情況,以便進一步的確定方案,有針對性的解決重點問題。
2. 磷對環境的危害
隨著工農業生產的增長,人口的增加,含磷農葯和農肥的大量使用,使水體的磷污染日益嚴重。磷是地球系統中維系生命的主要元素之一,也是構成生物體並參與新陳代謝過程必不可少的元素。但水體中如果磷含量超過20mg/L,就會導致水體富營養化,造成藻類大量繁殖,藻體死亡後分解會使水體產生霉味和臭味,影響魚類等水生生物的生存 一、引言 伴隨著我國化工行業的高速發展,近二十年來,我國磷化工得到了迅速的發展,並取得了令人鼓舞的成績。但是,伴隨著磷化工的發展而產生的環境污染狀況也日趨嚴重。因此,防治磷化工污染,保護生態環境,合理利用不可再生的有限資源,是我國磷化工健康發展所面臨的一項迫切任務和重要課題,認識磷污染的危害和研究除磷的方法具有重大的現實意義。 二、磷化工污染的危害 我國現有磷化工生產企業300家左右,從業人數十餘萬人,已形成固定資產約60億元,約佔全國化工固定資產總額的20%左右。主要產品有磷礦石、硫酸、普通過磷酸鈣、鈣鎂磷肥、重過磷酸鈣、黃磷、赤磷、磷酸(包括工業級和食品級)、三聚磷酸鈉、磷酸氫鈣(包括飼料級和牙膏級)、三氯化磷、五硫化二磷、磷酸三鈉、磷化鋅、磷化鋁、含磷農葯、有機磷水質穩定劑、金屬磷化劑等。我國磷化工行業給社會提供了大量的物資財富,同時也伴隨著產生了大量的污染物,主要是廢氣和粉塵、廢水、固體廢物(簡稱「三廢」)。這些污染物中含有許多有毒有害的物質進入了大氣,江河湖海和陸地成為我國環境污染最主要的來源之一。 1.廢氣和粉塵。磷化工在生產過程中產生的廢氣主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化碳、氟化氫、四氟化硅、磷化氫、硫化氫等,還會產生一些粉塵。 一氧化碳(CO)是一種無色無味具有可燃性的有毒氣體。黃磷尾氣是產生CO的主要來源。因此,防止CO 2 氣體造成的全球變暖危害到了刻不容緩的嚴峻時刻。 二氧化硫(SO 2 )是一種無色而略有臭味的窒息性氣體,也是污染大氣的主要物質之一。 2.廢水。磷化工在加工生產中都要產生大量的含有磷、氟、硫、氯、砷、鹼、鈾等有毒有害物質的廢水。黃磷生產中要產生黃磷污水,其黃磷污水中含有50~390 mg/L濃度的黃磷,黃磷是一種劇毒物質,進入人體對肝臟等器官危害極大。長期飲用含磷的水可使人的骨質疏鬆,發生下頜骨壞死等病變。黃磷污水中還含有68~270 mg/L的氟化物,經過處理後可降至15~40 mg/L,但仍高於國家規定的10 mg/L的排放標准。 3.固體廢棄物。磷化工生產中產生的固體廢物主要有礦山尾礦、廢石;黃磷生產排出的磷渣、碎礦、粉礦、磷泥、磷鐵;濕法磷酸生產中產生的磷石膏;硫酸生產中排出的硫鐵礦渣、鈣鎂磷肥高爐灰渣等。這些固體廢物在廠區內長期堆積,不僅佔用大量土地,而且對周圍環境造成了較嚴重的污染。因此這些固體廢物的處理和利用是當前磷化工行業必須解決的實際問題 三、國內外常用除磷方法 1.化學沉澱法。該方法是通過投加化學沉澱劑與廢水中的磷酸鹽生成難溶沉澱物,可把磷分離出去,同時形成的絮凝體對磷也有吸附去除作用。常用的混凝沉澱劑有石灰、明礬、氯化鐵、石灰與氯化鐵的混合物等。為了降低廢水的處理成本,提高處理效果,學者們在研製開發新型廉價高效化學沉澱劑方面做了大量工作。研究發現,原水含磷 10mg/L時,投加 300mg/L的A1 2 (S0 4 ) 3 或 90mg/L的FeCl 3 ,可除磷70%左右,而在初沉時加入過量石灰,一般總磷可去除80%左右。他根據化學凝聚能增加可沉澱物質的沉降速度,投加新型凈水劑鹼式氯化鋁,沉降效果達80%~85%,很好地解決了生產用水的磷污染。該方法具有簡便易行,處理效果好的優點。但是長期的運行結果表明,化學沉澱劑的投加會引起廢水pH值上升,在池子及水管中形成堅硬的垢片,還會產生一定量的污泥。 2.生物法。20世紀70年代美國的Spector發現,微生物在好氧狀態下能攝取磷,而在有機物存在的厭氧狀態下放出磷。含磷廢水的生物處理方法便是在此基礎上逐步形成和完善起來的。目前,國外常用的生物脫磷技術主要有3種:第一,向曝氣貯水池中添加混凝劑脫磷;第二,利用土壤處理,正磷酸根離子會與土壤中的Fe和Al的氧化物反應或與粘土中的OH - 或SiO 32- 進行置換,生成難溶性磷酸化合物;第三種方法是活性污泥法,這是目前國內外應用最為廣泛的一類生物脫磷技術。生物除磷法具有良好的處理效果,沒有化學沉澱法污泥難處理的缺點,且不需投加沉澱劑。但要求管理較嚴格,成本較高。 3.離子交換法。該方法是利用強鹼性陰離子交換樹脂,與廢水中的磷酸根陰離子進行交換反應,將磷酸根陰離子置換到交換劑上予以除去的方法。離子交換樹脂脫除PO 43- 戶的交換容量比較穩定,其再生後交換容量也比較穩定。但離子交換樹脂的價格較高,樹脂再生時需用酸、鹼或食鹽,運行費用較高 4.吸附法。20世紀80年代,多孔隙物質作為吸附劑和離子交換劑就已應用在水的凈化和控制污染方面。黃巍等以粉煤灰作為吸附劑,對含磷50~120mg/L模擬廢水脫磷的規律特徵進行了研究。研究表明粉煤灰中含有較多的活性氧化鋁和氧化硅等,具有相當強的吸附作用,粉煤灰對無機磷酸根不是單純吸附,其中CaO、FeO、A1 2 O 3 等可以和磷酸根生成不溶或直溶性沉澱,因而在廢水處理方面具有廣闊的應用前景。吸附法由於佔地面積小、工藝簡單、操作方便、無二次污染,特別適用於低濃度廢水的處理而倍受關注。在吸附法研究中,尋找新的吸附劑是開發新的除磷工藝的關鍵所在,因此自然界廣泛存在的天然粘土礦物是人們研究的熱點。 5.膜分離方法。液膜分離法是一種新型的、類似溶劑萃取的膜分離技術。液膜法通常是將按一定比例配製的有機溶劑(有機相)同膜內試劑混合製成乳液微滴,微滴表面形成一層極薄的(l~10μm)液膜,膜內為內相試劑。在混合柱內,將此表面積極大的乳液微滴與廢水接觸,水中待除的金屬離子便通過選擇性滲透、萃取、吸附等穿過液膜,進入內相試劑進行化學反應,廢水中的金屬離子因而得到分離去除。
滿意請採納
3. 環保磷含量排放標准 污水排放磷含量要求多少
在《污水綜合排放標准》中,總磷
一級標准:A標准:1.0mg/l
B標准 1.5mg/l
二級標准:3.0mg/l
三級標准:5.0mg/l
磷酸鹽排放標准如下:
一級標准:0.5mg/l
二級標准:1.0mg/l
無三級標准。