客服电话:400-000-2365

含RDT-8废水处理方法

中国污水处理工程网 时间:2014-12-19 14:12:06

污水处理技术 | 汇聚全球环保力量,降低企业治污成本

三(三溴苯氧基)三嗪(RDT-8)是一种多用途的有机溴系化学物质,常作为阻燃剂用于环氧树脂、聚氨酯等高分子材料合成工业,或在医药工业中用于制备防腐剂和消毒剂。某化工厂以RDT-8为原料生产三嗪类阻燃剂,含RDT-8的废水中有机物、盐类、酚类等的浓度很高,采用化学氧化或生物氧化工艺处理的难度及成本都较高。树脂吸附法具有既减少污染物排放、又回收资源的特点。近十年来,大孔树脂吸附法已成功应用于有机工业废水的治理及其资源化利用,国内外采用树脂吸附法处理含酚废水的实例较多,有的已建成工业装置。

本工作采用HZ- 16型大孔树脂吸附处理含RDT-8废水,并进行了脱附实验和树脂的稳定性实验,确定了树脂的最佳吸附和脱附工艺条件。

1 实验部分

1.1 材料、试剂和仪器

HZ-16型大孔树脂由上海华震科技有限公司提供,骨架为苯乙烯系,含水量(质量分数)为50%~65%,湿视密度为0.65~0.75 mg/L,湿真密度为1.00~1.13 mg/L,粒径为0.315~1.250 mm的颗粒质量分数大于90%。

含RDT-8废水取自某化工厂,COD为1 870mg/L,挥发酚质量浓度为26.0 mg/L,pH为11.6。

硫酸银、硫酸汞、硫酸铝钾、钼酸铵、硫酸(质量分数98%)、重铬酸钾、邻苯二甲酸氢钾、苯酚、铁氰化钾、氨水、4-氨基安替比林、氯化铵、无水乙醇:均为分析纯。

UV-2802型紫外-可见分光光度计:尤尼柯(上海)仪器有限公司;DR2800型可见分光光度计:美国HACH公司;DRB型消解仪:美国HACH公司;SPX-250B-D型震荡培养箱:上海博讯实业有限公司;DKB-501A型超级恒温水槽:上海精宏实验设备有限公司;φ20 mm×300 mm带保温夹套的玻璃吸附柱。

1.2 实验方法

1.2.1树脂的预处理

将HZ-16型大孔树脂用无水乙醇浸泡12 h,并不时搅动,使树脂充分溶胀。再用去离子水淋洗至无乙醇味后备用。

1.2.2含RDT-8废水的预处理

向含RDT-8废水中加入硫酸调节废水pH,当废水pH降至2.5时,有大量乳白色絮状沉淀生成。这是因为酚类化合物溶解度大幅下降,从废水中析出。经滤纸过滤后废水COD为947 mg/L,挥发酚质量浓度为3.97 mg/L。

1.2.3动态吸附实验

在20 ℃条件下,将预处理后的废水以4.0 BV/h(BV为流出液体积相当于树脂柱体积的倍数)流量通过装有50 mL(湿体积)HZ-16型大孔树脂的吸附柱,测定吸附出水中COD及挥发酚质量浓度,绘制树脂的动态吸附曲线。

1.2.4动态脱附实验

在45℃条件下,采用无水乙醇为脱附剂,以0.5 BV/h流量对已吸附饱和的HZ-16型大孔树脂进行脱附,回收脱附液,测定脱附液中挥发酚的质量浓度,绘制树脂的动态脱附曲线。

1.2.5稳定性实验

在最佳吸附—脱附工艺条件下,重复进行动态吸附—脱附实验,考察HZ-16型大孔树脂吸附性能的稳定性。

1.3 分析方法

采用快速密闭催化消解法测定COD;采用玻璃电极法测定废水pH;采用4-氨基安替比林直接光度法测定挥发酚质量浓度。

2 结果与讨论

2.1 树脂的动态吸附性能

HZ-16型大孔树脂动态吸附实验吸附出水中的COD及挥发酚质量浓度的变化情况见图1。由图1可见:出水体积小于88.0 BV时,吸附曲线比较平稳,出水水质稳定,出水中COD和挥发酚质量浓度较低,COD小于291 mg/L,挥发酚质量浓度小于0.08 mg/L,这是因为,在吸附处理的开始阶段,树脂的不饱和度较高,树脂的吸附能力强,因此吸附处理效果较好;随着树脂吸附出水体积的继续增加,出水中COD迅速增大,这是因为,随着吸附处理废水总量的增加,树脂逐渐吸附饱和,吸附处理效果急剧下降,虽然出水中挥发酚质量浓度也明显提高,但仍处于较低水平,远低于GB/T 8978-1996《污水综合排放标准》一级排放标准中挥发酚质量浓度小于0.5 mg/L的要求。故本实验最佳吸附工艺条件为出水体积88.0 BV。

 2.2 无水乙醇对吸附饱和树脂的脱附效果

无水乙醇对吸附饱和树脂的脱附效果见图2。由图2可见:脱附开始阶段,脱附液中挥发酚的质量浓度很低,挥发酚脱附率也很低;脱附液体积为0.5 BV时,挥发酚质量浓度小于100 mg/L;随着脱附液体积的增加,脱附液中挥发酚的质量浓度也逐渐增加,挥发酚脱附率也逐渐增加;脱附液体积为1.0 BV时,脱附液中挥发酚质量浓度最高,为551.0mg/L;随着脱附液体积的继续增加,树脂中未被洗脱的挥发酚的总量越来越少,导致脱附液中挥发酚的质量浓度急剧降低;脱附液体积为3.0 BV时,脱附液中挥发酚质量浓度仅为30.6 mg/L,挥发酚脱附率较高,达76.4%;脱附液体积继续增加,脱附率不再提高但运行费用增加。故本实验最佳脱附工艺条件为脱附液体积3.0 BV。

 2.3 树脂的吸附—脱附性能的稳定性

在吸附出水体积为88.0 BV、脱附液体积为3.0BV的最佳吸附—脱附条件下,连续进行了10次动态吸附—脱附性能的稳定性实验,实验结果见图3和图4。

由图3和图4可见:10次动态吸附—脱附实验,吸附出水中COD为137~294 mg/L,COD去除率为72.5%~89.1%;吸附出水中挥发酚质量浓度稳定在0.05 mg/L以下,挥发酚去除率为99.8%~100%。

 

连续10次动态吸附—脱附性能的稳定性实验结果表明:HZ-16型大孔树脂吸附—脱附性能稳定,树脂在使用过程中无磨损破裂,机械强度较高。

含RDT-8废水经HZ-16型大孔树脂处理后的出水pH为2.5,需要投加熟石灰将出水pH调为6~9,出水COD仍大于GB/T 8978—1996《污水综合排放标准》一级排放标准中小于100 mg/L的要求,需要进一步深度处理。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

3 结论

a)采用HZ-16型大孔树脂吸附处理含RDT-8废水在废水流量为4.0 BV/h的条件下,树脂最佳吸附实验工艺条件为出水体积88.0 BV,此条件下出水水质稳定,出水中COD和挥发酚质量浓度较低,COD小于291 mg/L,挥发酚质量浓度小于0.08mg/L。在脱附液流量为0.5 BV/h的条件下,树脂最佳脱附实验条件为脱附液体积3.0 BV,脱附液中挥发酚质量浓度仅为30.6 mg/L,挥发酚脱附率较高,达76.4%。

b)在最佳吸附—脱附工艺条件下,连续进行10次动态吸附—脱附实验,出水中COD为137~294mg/L,COD去除率为72.5%~89.1%;吸附出水中挥发酚质量浓度稳定在0.05 mg/L以下,挥发酚去除率为99.8%~100%,HZ-16型大孔树脂的吸附—脱附性能稳定。