紫外光协同NaClO氧化法处理双甘膦生产废水

何 鹏，李绍兴，余 龙

(1.中国石化 江苏油田分公司试采一厂，江苏 扬州 225264; 2.中国石化江苏油田分公司勘察设计研究院，江苏 扬州 225009)

紫外光协同NaClO氧化法处理双甘膦生产废水

何 鹏1，李绍兴1，余 龙2

(1.中国石化 江苏油田分公司试采一厂，江苏 扬州 225264; 2.中国石化江苏油田分公司勘察设计研究院，江苏 扬州 225009)

采用紫外光协同NaClO氧化法处理双甘膦生产废水(简称废水)。NaClO作为氧化剂可以氧化降解废水中的亚氨基二乙腈等有机物，同时水体中的溶解氧会因为紫外光的存在而参与到反应中并产生1O2、O－2和H2O2等活性物种，从而间接提高废水处理效率。实验结果表明，在V(NaClO)∶V(废水)为0.100、废水pH为2、反应时间为2 h的条件下，COD去除率达95.1%。

紫外光;次氯酸钠;氧化法;双甘膦;亚氨基二乙腈;废水处理

随着草甘膦应用的逐步扩大，以亚氨基二乙腈为原料经双甘膦氧化合成草甘膦的方法(IDA法)以其原料成本低、单台设备能力大、适合装置高效率运行等优点在草甘膦生产中占有重要地位［1］。然而由IDA法带来的废水处理问题也受到研究人员的广泛关注，尤其是可生化性差、稳定性高的亚氨基二乙腈最难处理。目前，国内外对双甘膦生产废水的处理仍停留在简单的物理分离和吸附阶段［2－4］，不能很好地去除COD。NaClO具有高的氧化还原电位，因能氧化一些难降解的有机物而表现出超强的氧化能力，在水中以HClO和ClO－两种形态存在。HClO极不稳定，易分解出新生态的氧。这种氧具有很强的氧化能力，能破坏强稳定性的基团，使有机物得到降解［5－6］。NaClO目前主要应用于生活用水的消毒［7］，将其与紫外光协同处理双甘膦生产废水尚未见报道。

本工作采用紫外光协同NaClO氧化法处理双甘膦生产废水(简称废水)，考察了NaClO加入量、废水pH、反应时间等因素对COD降解效率的影响。

1 实验部分

1.1 试剂、材料和仪器

实验用试剂均为分析纯。实验用废水为某公司制备草甘膦时产生的未经处理的废水，废水水质见表1。

表1 废水水质

PHS－3型酸度计:宁波市江东坤宁计量检测仪器有限公司;XT－9900型微波消解仪:上海新拓分析仪器科技有限公司;J78型碘钨灯:功率150 W，南通东升电光源有限公司。

1.2 实验方法

准确吸取废水20 m L于烧杯中，用1 mol/L的盐酸和1 mol/L的NaOH溶液调节废水pH，加入一定量的NaClO并搅匀，在碘钨灯照射下氧化反应一定时间后，取样测定废水COD。

1.3 分析方法

采用重铬酸钾法测定废水COD［8］，计算COD去除率。

2 结果与讨论

2.1 不同光源对COD去除率的影响

在V(NaClO)∶V(废水)为0.100、废水pH为2的条件下，不同光源对COD去除率的影响见图1。

图1 不同光源对COD去除率的影响

由图1可见，用紫外光照射时，COD去除率明显高于太阳光照射和无光时的反应。这是因为废水中的亚氨基二乙腈等有机物除了被NaClO降解外，水中的溶解氧可能会因为紫外光的存在而参与到反应中并且产生1O2、O－2和 H2O2等活性物种［9－11］，从而间接影响降解反应。因此以下实验均选用在紫外光照射条件下进行。

2.2 V(NaClO)∶V(废水)对COD去除率的影响

在废水 pH为2、反应时间为2 h的条件下，V(NaClO)∶V(废水)对COD去除率的影响见图2。由图2可见:随V(NaClO)∶V(废水)的增加，COD去除率逐渐增大;当V(NaClO)∶V(废水)由0.025增至0.100时，COD去除率由55.8%增至95.1%;继续增大V(NaClO)∶V(废水)，COD去除率基本保持不变。故实验确定最佳V(NaClO)∶V(废水)为0.100。

图2 V(NaClO)∶V(废水)对COD去除率的影响

2.3 废水pH对COD去除率的影响

在V(NaClO)∶V(废水)为0.100、反应时间为2 h的条件下，废水pH对COD去除率的影响见图3。由图3可见，随废水pH的增加，COD去除率逐渐降低。这是因为在碱性条件下，NaClO主要以ClO－形式存在，ClO－的氧化能力较弱;而在酸性条件下，NaClO则主要是以HClO形式存在，HClO与ClO－的标准电极电势差为1.209 6 V，因此HClO的氧化能力较 ClO－强［12］，酸性条件更有利于NaClO对废水COD的去除。

图3 废水pH对COD去除率的影响

2.4 反应时间对COD去除率的影响

在V(NaClO)∶V(废水)为0.100、废水pH为2的条件下，反应时间对COD去除率的影响见图4。由图4可见:随反应时间的延长，COD去除率逐渐增大;反应时间大于2 h后，继续延长反应时间，COD去除率基本保持不变。

图4 反应时间对COD去除率的影响

3 结论

采用紫外光协同NaClO氧化法降解双甘膦生产废水。在V(NaClO)∶V(废水)为0.100、废水pH为2、反应时间为2 h的条件下，COD去除率达95.1%。

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Treatment of W astewater in N-phosphonomethyl Im inodiacetic Acid Production by Ultraviolet Light-NaClO Oxidation Process

He Peng1，Li Shaoxing1，Yu Long2

(1.First Oil Production Plant，Jiangsu Oilfield Branch，SINOPEC，Yangzhou Jiangsu 225264，China;
2.Survey，Design and Research Institute，Jiangsu Oilfield Branch，SINOPEC，Yangzhou Jiangsu 225009，China)

The wastewater in N-phosphonomethyl iminodiacetic acid production was treated by ultraviolet light-NaClO oxidation process.NaClO as oxidant can oxidize the organics such as iminodiacetonitrile in the wastewater.Due to ultraviolet light，the dissolved oxygen in the wastewater can join in the reaction and produce some active oxygen species such as1O2，O－2and H2O2，which can indirectly enhance the treatment efficiency.The experimental results show that under the conditions of V(NaClO)∶V((wastewater)=0.100，wastewater pH 2，reaction time 2 h，the COD removal rate can reach 95.1%.

ultraviolet light;sodium hypochlorite;oxidation process;N-phosphonomethyl iminodiacetic acid;iminodiacetonitrile;wastewater treatment

X703.1

A

1006－1878(2011)05－0447－03

2011－03－25;

2011－05－14。

何鹏(1982—)，男，山东省五莲县人，大学，助理工程师，主要从事废水预处理的研究。电话15895705117，电邮hepeng@joeco.com.cn。联系人:余龙，电话13952519656，电邮yu__long__@163.com。

(编辑 王 馨)