關于環嗪酮生產廢水處理的研究

文章編號：2095-6835（2017）10-0085-02

摘 要：對環嗪酮廢水進行了調查并制定了設計方案，降低了廢水的生物毒性，提高了其可生化性，使環嗪酮廢水經過科學處理后能夠穩定滿足可生化要求。

關鍵詞：環嗪酮；三氮苯；森林；二甲胺

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.10.085

環嗪酮又叫林草凈，是一種高效、低毒、滅生性均三氮苯類除草劑，主要用于森林除草，幼林撫育，機場、鐵路、工業區等地的清障除草工作；用于農作物，比如香蕉、甘蔗等田間除草。其作用機制是抑制被防除植物的光合作用，阻止其根和葉向吸收，從而達到防除目的。但林草凈生產過程中會產生廢水，廢水中富含COD，且廢水中還含有高濃度的硫酸二甲酯和二甲胺等高毒性物質，具有極強的生物抑制性。為了切實保護環境，本設計采用先進合理、穩定、可靠、經濟、高效的新技術、新工藝，使廢水經過科學預處理后能穩定滿足可生化要求。

1 環嗪酮工藝流程及車間廢水情況

環嗪酮生產工藝有多種，本文的工藝是以氯甲酸乙酯為起始原料，經甲基化反應后得氰胺基甲酸乙酯，然后與二甲胺加成得胍液，再與異氰酸環己酯在醇鈉催化作用下環合得最終產品環嗪酮。因此，環嗪酮車間生產廢水主要有甲基化廢水、胍合成廢水、環合廢水、甲苯水洗廢水以及真空泵廢水和設備沖洗水。除真空泵廢水及設備沖洗水外，其他4股廢水均具有COD濃度高、毒性大、難生物降解等特點。甲基化廢水、環合廢水、胍合成廢水含有高濃度鹽分，而甲基化廢水、環合廢水因含溶劑，COD濃度高達200 000 mg/L以上，尤其是上述2股廢水中還含有高濃度的硫酸二甲酯以及二甲胺等高毒性物質，具有極強的生物抑制性，無法直接進行生化反應。實際運行中的水質水量如表1所示。

2 廢水處理工藝流程及說明

環嗪酮廢水處理工藝流程圖如圖1所示。

針對環嗪酮廢水水質特征，通過實驗小試研究、現場實際情況確定了以下組合工藝：甲基化廢水、環合廢水、胍合成廢水比例1∶1∶1分批進入隔油池，隔油后打入調節池1進行均值均量，進入水解釜恒溫水解，再經斜板沉淀池1去除懸浮物后，出水與環合廢水在調節池2中均值均量并經pH值調節后，進入三效蒸發進行減壓蒸餾；蒸餾液和甲苯水洗廢水在調節池3中充分混合，調節池3出水依次進行流化床微電解處理（控制有效停留時間3 h）和高效催化氧化處理，高效催化氧化、微電解處理不僅能進一步有效降低廢水中的COD，且能降低廢水的生物毒性，提高其可生化性；高效催化氧化處理后出水與真空泵廢水及設備沖洗水進入調節池4，進行水質水量的充分調節，調節池4的出水經催化氧化處理后進入中和沉淀池，進一步去除部分COD的同時，也能去除部分懸浮物，沉渣流進污泥池；上清液進排水池后送入生化調節池。

3 該套廢水工藝處理技術的亮點

針對環合廢水中有一定的溶劑隨廢水排出，可通過隔油裝置收集這些廢水。通過調節池對廢水均值均量，降低了廢水的水質變化系數。通過水解釜提高了減壓蒸餾出水的可生化性，脫除甲基化廢水、環合廢水和胍合成廢水中的氯化鈉等無機鹽及高沸點含氮有機物時，設置了減壓蒸發除鹽，大大減輕了后續生化處理的負擔。選擇合適的混凝劑及助凝劑，廢水依次經快速混合、絮凝、沉淀分離，將大部分懸浮物、大分子物質去除。利用流化床微電解工藝，該微電解工藝是廢水物化處理中的一種有效方法，其基本功能是通過電化學作用去除廢水中的部分有機物質及色度，提高廢水的可生化性能，之后進行高效催化氧化，催化氧化出水依次經中和反應、沉淀分離，去除廢水中的懸浮物等。

4 廢水處理結果及分析

環嗪酮生產廢水經處理后，其處理效果如表2所示。

本方案采用的高效催化氧化技術通過了多種技術協同耦合，使體系迅速產生大量強氧化性的羥基自由基（·OH），該技術最明顯的特點是以羥基自由基（·OH）為主要氧化劑與廢水中的有機物發生反應，反應中生成的有機自由基可以繼續參加羥基自由基的鏈式反應，或者通過生成有機過氧化物自由基后，進一步發生氧化分解反應直至降解為最終產物CO2和H2O，從而達到徹底氧化分解有機物的目的。

表2 處理相關單元COD值

處理單元 調節池1 調節池3 排水池

COD/（mg/L） ≥120 000 ≤30 000 ≤20 000

參考文獻

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作者簡介：王惜春，女，武漢工業學院畢業，本科，研究方向為化學工程與工藝。

〔編輯：張思楠〕