环嗪酮生产废水处理研究 摘要:对环嗪酮废水进行了调查并制定了设计方案,降低了废水的生物毒性,提高了其可生化性,使环嗪酮废水经过科学处理后能够稳定满足可生化要求。

关键词:环嗪酮;三氮苯;森林;二甲胺

环嗪酮又叫林草净,是一种高效、低毒、灭生性均三氮苯类除草剂,主要用于森林除草,幼林抚育,机场、铁路、工业区等地的清障除草工作;用于农作物,比如香蕉、甘蔗等田间除草。其作用机制是抑制被防除植物的光合作用,阻止其根和叶向吸收,从而达到防除目的。但林草净生产过程中会产生废水,废水中富含COD,且废水中还含有高浓度的硫酸二甲酯和二甲胺等高毒性物质,具有极强的生物抑制性。为了切实保护环境,本设计采用先进合理、稳定、可靠、经济、高效的新技术、新工艺,使废水经过科学预处理后能稳定满足可生化要求。

1环嗪酮工艺流程及车间废水情况

环嗪酮生产工艺有多种,本文的工艺是以氯甲酸乙酯为起始原料,经甲基化反应后得氰胺基甲酸乙酯,然后与二甲胺加成得胍液,再与异氰酸环己酯在醇钠催化作用下环合得最终产品环嗪酮。因此,环嗪酮车间生产废水主要有甲基化废水、胍合成废水、环合废水、甲苯水洗废水以及真空泵废水和设备冲洗水。除真空泵废水及设备冲洗水外,其他4股废水均具有COD浓度高、毒性大、难生物降解等特点。甲基化废水、环合废水、胍合成废水含有高浓度盐分,而甲基化废水、环合废水因含溶剂,COD浓度高达200000mg/L以上,尤其是上述2股废水中还含有高浓度的硫酸二甲酯以及二甲胺等高毒性物质,具有极强的生物抑制性,无法直接进行生化反应。实际运行中的水质水量如表1所示。

2废水处理工艺流程及说明

环嗪酮废水处理工艺流程图如图1所示。针对环嗪酮废水水质特征,通过实验小试研究、现场实际情况确定了以下组合工艺:甲基化废水、环合废水、胍合成废水比例1∶1∶1分批进入隔油池,隔油后打入调节池1进行均值均量,进入水解釜恒温水解,再经斜板沉淀池1去除悬浮物后,出水与环合废水在调节池2中均值均量并经pH值调节后,进入三效蒸发进行减压蒸馏;蒸馏液和甲苯水洗废水在调节池3中充分混合,调节池3出水依次进行流化床微电解处理(控制有效停留时间3h)和高效催化氧化处理,高效催化氧化、微电解处理不仅能进一步有效降低废水中的COD,且能降低废水的生物毒性,提高其可生化性;高效催化氧化处理后出水与真空泵废水及设备冲洗水进入调节池4,进行水质水量的充分调节,调节池4的出水经催化氧化处理后进入中和沉淀池,进一步去除部分COD的同时,也能去除部分悬浮物,沉渣流进污泥池;上清液进排水池后送入生化调节池。

3该套废水工艺处理技术的亮点

针对环合废水中有一定的溶剂随废水排出,可通过隔油装置收集这些废水。通过调节池对废水均值均量,降低了废水的水质变化系数。通过水解釜提高了减压蒸馏出水的可生化性,脱除甲基化废水、环合废水和胍合成废水中的氯化钠等无机盐及高沸点含氮有机物时,设置了减压蒸发除盐,大大减轻了后续生化处理的负担。选择合适的混凝剂及助凝剂,废水依次经快速混合、絮凝、沉淀分离,将大部分悬浮物、大分子物质去除。利用流化床微电解工艺,该微电解工艺是废水物化处理中的一种有效方法,其基本功能是通过电化学作用去除废水中的部分有机物质及色度,提高废水的可生化性能,之后进行高效催化氧化,催化氧化出水依次经中和反应、沉淀分离,去除废水中的悬浮物等。

4废水处理结果及分析

环嗪酮生产废水经处理后,其处理效果如表2所示。本方案采用的高效催化氧化技术通过了多种技术协同耦合,使体系迅速产生大量强氧化性的羟基自由基(•OH),该技术最明显的特点是以羟基自由基(•OH)为主要氧化剂与废水中的有机物发生反应,反应中生成的有机自由基可以继续参加羟基自由基的链式反应,或者通过生成有机过氧化物自由基后,进一步发生氧化分解反应直至降解为最终产物CO2和H2O,从而达到彻底氧化分解有机物的目的。

参考文献

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作者:王惜春 单位:江苏蓝丰生物化工股份有限公司