N a C l O漂液在高鹽環氧丙烷廢水脫氮中的應用研究

劉勇

（山東濱化集團股份有限公司，山東 濱州 256600）

氯醇法生產環氧丙烷是目前國內外采用較多的工藝。該工藝生產過程中產生的廢水具有pH值高、含鹽量高等特點，廢水中的CODCr大部分是易降解的有機物，同時，廢水中還含有氯丙醇、二氯異丙醚、二氯丙烷等難生化降解的有機氯化物，是生化法處理的難點[1]。氯丙醇皂化通常用石灰為皂化原料，也有的廠家采用電石渣作為皂化原料，由于電石渣成分復雜，且含有較高的有機氮和氨氮，高鹽環氧丙烷廢水脫氮成為業界的難題[2]。

1 環氧丙烷廢水及廢水處理工藝的特征

山東濱化集團有限公司環氧丙烷廢水處理工藝特征如下：

（1）pH值高達11以上。

（2）廢水中含有大量氯化鈣等無機鹽類 ，僅氯化鈣含量就高達4%以上。高鹽量對好氧活性污泥具有一定的抑制作用[3]。

（3）CODCr濃度為1 200 mg/L左右，廢水中所含的氯丙烷、二氯異丙醚、二氯丙烷等有機氯化物屬于生物難降解物質。

（4）廢水的總氮含量為45 mg/L左右，廢水處理工藝采用傳統好氧活性污泥+接觸氧化工藝，整個工藝無缺氧段，所以無法實現生物脫氮。

即使本工藝增加缺氧段，高達4%的含鹽量也會對硝化細菌和反硝化細菌產生一定程度的抑制作用，降低脫氮效率[4，5]，所以找出一種運行成本較低的化學藥劑脫除高含鹽環氧丙烷廢水中氮的方法，勢在必行[6]。

2 實驗及分析方法

本實驗所使用的NaClO漂液為本公司氯堿車間生產的副產物，濃度為20%左右。

2.1 實驗原理

本實驗使用的水樣是經過好氧活性污泥法和接觸氧化工藝處理后的終沉池出水，其指標為：氨氮24 mg/L左右、pH值7.0左右、氯離子濃度20 000 mg/L左右。終沉池出水中的有機氮幾乎全部轉化成氨氮。投加NaClO漂液以后，實際是NaClO將廢水中氨氮氧化，最終生成氮氣溢出，達到脫氮的目的。

NaClO與氨氮的反應方程式：

NaClO+H2O=HClO+NaOH

NH3+HClO=NH2Cl+H2O

NH2Cl+HClO=NHCl2+H2O

NHCl2+H2O=NOH+2Cl-+2H+

NHCl2+NOH=N2↑+HClO+H++Cl-

總反應方程式：

2 NH3+3NaClO=N2↑+3H2O+3NaCl[7]

2.2 實驗方法

取5 000 mL終沉池出水，分別投加1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5 mL、6 mL、7 mL、8 mL、9 mL、10 mL NaClO漂液，分別檢測反應后廢水的pH值、氯離子濃度、氨氮的濃度，并計算出氨氮的去除率。

2.3 分析方法

分析方法采用NH4+-N：納氏試劑分光光度法。

3 實驗結果

3.1 氨氮的去除率

投加不同量NaClO漂液后水樣的氨氮量的變化及去除率分別見圖1、圖2。

圖1 投加不同量NaClO后水樣氨氮的變化

圖2 投加不同量NaClO后氨氮去除率變化

由圖1和圖2可見，隨著NaClO漂液投加量的增加，氨氮量逐漸減少，氨氮去除率逐漸升高，當NaClO漂液投加量為10mL時，水樣氨氮量為0mg/L，氨氮的去除率為100%；當NaClO漂液投加量為4.0～5.0 mL時，氨氮的含量降至10 mg/L以下，達到《山東省海河流域污染物排放標準二級標準》中的氨氮排放標準。

3.2 水樣pH值的變化

投加不同量NaClO漂液后水樣的pH值變化情況見圖3。

圖3 投加不同量的NaClO漂液后水樣pH值變化

由圖3可見，投加NaClO漂液以后，水樣的pH值有所上升，但是變化不規律，而且均在9.0以下。

3.3 氯離子濃度的變化

投加不同量NaClO漂液氯離子濃度的變化情況見圖4。

圖4 投加不同量NaClO漂液后氯離子變化

由圖4可見，隨著NaClO漂液投加量的增加，水樣的氯離子濃度逐漸增加，但是增加量不大。

4 實驗結論

（1）投加NaClO漂液以后，氨氮被氧化、去除，達到了脫氮的目的。

（2）隨著NaClO漂液投加量的增加，氨氮去除率逐漸增加，當水樣和NaClO漂液投加量比達到5 000∶10時，氨氮的去除率為100%；當NaClO漂液投加量為4～5 mL時，氨氮量降至10 mg/L以下，達到《山東省海河流域污染物排放標準二級標準》氨氮的排放標準。

（3）投加NaClO漂液后水樣的pH值有所變化，但都低于9.0；

（4）投加NaClO漂液后水樣的氯離子濃度有所升高，但是升高量不大。

［1］孟慶凡.高含鹽環氧丙烷廢水生化處理的研究.工業用水與廢水，2000，31（1）19-21.

［2］李 梅，鄭西來，李玲玲.鹽度對活性污泥馴化前后硝化特性的影響.環境工程學報，2007，1（10）：108-111.

［3］康 群，馬文臣，許建民，劉光全，付方偉.高鹽濃度對工業廢水生化處理的影響研究.環境污染治理技術設備，2005，6（8）：42-45.

［4］王 英，陳澤軍.生物脫氮除磷工藝的研究進展.環境污染與防治，2002，24（6）：180-183

［5］Jeon，Che Ok，Park，Jong Moon，Enhanced biological phosphorus removal in a sequencing batch reactor supplied with glucose as a sole carbon source，Water Research，2000，33（14）2160-2170.

［6］黃新文，林春綿，何志橋.無機鹽對工業廢水常規活性污泥生化處理的影響.浙江工業大學學報，2002，30（4）：42-45.

［7］黃海明，肖賢明，晏 波.折點氯化處理低濃度氨氮廢水.水處理技術.2008，（8）：63-66.