混凝-氧化法处理亚氨基二乙腈废液的实验研究

任雪娇

(云南大地丰源环保有限公司，云南 昆明650401)

混凝-氧化法处理亚氨基二乙腈废液的实验研究

任雪娇

(云南大地丰源环保有限公司，云南 昆明650401)

以亚氨基二乙腈废液为原料，常温常压下经混凝、化学氧化分解氰化物。研究了混凝剂、氧化剂、反应初始pH、反应时间等因素对氰化物去除率的影响规律，确定了最佳工艺条件为：反应初始pH10.5，H2O2加量25%，反应时间6h，聚铝加量0.5%。此条件下残留氰化物为0.15mg/L左右，氰化物去除率高达99.8%。

亚氨基二乙腈废液； 混凝； 氧化； 实验研究

亚氨基二乙腈是生产草甘膦的关键性原料，在亚氨基二乙腈的生产过程中伴生大量不能循环利用的废液，属于危险废物中的HW38有机氰化物，废物代码为261-067-38。此类废液为黑红色粘稠废液，具有有机物质浓度高、难降解、含盐量高、毒性大、可生化性差等特性，处理难度大[1]。国内外可借鉴的相关处置技术资料较少，加上此废液氰化物含量严重超标，是各类废水处理难题中的难题[2-4]。

目前处理亚氨基二乙腈的方法主要有焚烧法、生化法和综合利用法[5]。焚烧法处置路线可行，但设备投资高，腐蚀性大，结焦严重，运行成本高。生化法反应时间长，产生新的气相污染，处理后的废水盐含量高，后续处理工作困难[6-7]。综合利用法是利用亚氨基二乙腈废液生产肥料的方法，该法是在废液中加入催化剂和分散剂后接种生物菌，经发酵、水解、养分调配、造粒、干燥等工序后生成产品，废液处置周期较长，需要大型发酵场地，较难得到普遍应用。

本实验以氰化物去除率为指标，讨论了诸多因素对氰化物去除率的影响，找出了最佳药剂投加量及工艺条件，常温常压操作，适用性强，工业化运行效果稳定，不会对环境造成二次污染，环保效益显著。

1实验原料和方法

1.1实验原料

实验所用废液取自四川某化工厂，该废液为黑色粘稠有机氰废液，含苯胺类物质，COD较高，可生化性较差，主要成分为亚氨基二乙腈、羟基乙腈、苯胺基乙腈、硫酸铵以及腈类聚合物等，废水水质见表1。

表1 废液水质表

1.2 实验方案

以氰化物去除率为指标，混凝剂、氧化剂、反应初始pH、反应时间为实验因素，进行四因素三水平正交实验，用极值法和直观分析法筛选出优选方案，综合考虑吨药剂成本，根据优选方案做优化实验，得到亚氨基二乙腈废液的最佳处理处置工艺条件。

2 结果与讨论

2.1 正交实验

废液颜色为黑色，氰化物较高，故把此废液稀释1倍进行实验，稀释样总CN-为95mg/L。正交试验方案见表2。

表2 正交试验方案表

本实验选用聚铝(PAC)为混凝剂，27.5%双氧水(wt%)为氧化剂，废液pH用熟石灰固体进行调节。L9(34)实验结果表见表3。

表3 L9(34)实验结果表

由表3 可知：极差法分析各因素对CN-去除率的影响大小顺序为B>D>A>C，即反应初始pH>氧化剂>反应时间>混凝剂；各因素的最佳组合为B1D1A2C3，即反应初始pH 10.5，氧化剂加量25%，反应时间6h，混凝剂影响最小，添加量为0.5%。

2.2 验证实验

对极差分析得到的优选方案进行实验验证，验证方案和实验结果见表4。

表4 验证实验方案及结果表

通过验证实验结果可以看出：极差分析所得的优方案没有达到L9(34)表中的最好结果，原因可能是没有考虑因素间的相互交叉影响作用。因此，选表3中的实验7做验证实验，直观优方案和实验结果见表5。

表5 验证实验方案及结果表

直观优方案的验证实验氰化物得到了较好的处置结果，但两个方案氰化物去除率基本一致，且总CN-达到《GB8978-1996污水综合排放标准》中氰化物的排放标准[8-9]。从表4和表5的验证实验结果可知，在反应初始pH和絮凝剂加量不变的情况下，反应时间和氧化剂加量为交叉影响因素，由于反应时间长有利于污染物与药剂的充分接触，增加传质推动力，增大分子间的碰撞接触几率，故氰化物去除率随反应时间的增加而增加。但在实际生产中，反应时间增加，相应的设备动力成本、人力成本增加，故生产中选择反应初始pH10.5，氧化剂加量25%，反应时间6h，混凝剂加量0.5%作为此亚氨基二乙腈废液的处理方案。

3 结论

(1)针对该废液氰化物、COD高的特点，反复实验找出了较好的处理路线，即先混凝后氧化，该法常温常压操作，工艺简单，处置成本低，工业化运行效果稳定。

(2)该亚氨基二乙腈废液的最佳工艺条件为：反应初始pH10.5，H2O2加量25%，反应时间6h，聚铝加量0.5%，此条件下残留氰化物为0.15mg/L左右，氰化物去除率高达99.8%。

(3)混凝-氧化法处理亚氨基二乙腈废液效果显著，氰化物去除率极高，处理出水达到《GB8978-1996污水综合排放标准》中氰化物的排放标准。出水无色透明，COD也大幅度降低，但未达到150mg/L的排放标准，因此需进一步进入污水系统进行深度处理，一方面降低COD，一方面去除溶解性固体，经超滤-反渗透系统后达到回用水标准，循环利用。

[1]汪大羽军，徐新华，宋爽.工业废水中专项污染物处理手册[M].北京：化学工业出版社，2000:192-205.

[2]尹六寓.络合沉淀工艺处理氰化电镀废水[J].给水排水，2006，32(12)：59-61.

[3] Balanosky E，Herrera F，Lopez A，et al. Oxidative Degradation of Textile Waste Water Modeling Reactor Performance [J]. Water Res，2000，34(2)：582-596.

[4]李金莲，金永峰，钱慧娟，等. Fenton试剂在水处理中的应用研究[J].化工科技市场，2006，29(6)：28-33.

[5]阮洋，邹有良，沈卓贤.Fenton法处理低浓度含氰电镀废水的研究[J].水处理技术，2012，38(1)：114-117.

[6]Mehmet Kitis，Emine Karakaya，Nevzat O，et al. Hetero Geneous Catalytic Degradation of Cyanide Using Copper-Impregnated Pumice and Hydrogen Peroxide [J]. Water Res，2005，39(13)：1652-1662.

[7]范文玉，王红，夏洪娟,等.络合沉淀—Fenton试剂氧化法处理高浓度含氰废水[J].化工环保，2015，35(1):44-48.

[8] 原国家环境保护局.污水综合排放标准：GB 8978-1996 [S].北京：中国标准出版社，1996.

[9]环境保护部.水质 氰化物的测定容量法和分光光度法:HJ 484-2009[S].北京：中国环境科学出版社出版，2009.

Experimental Study on the Treatment of Iminodiacetonitrile Waste by Coagulation-Oxidation

Ren Xue-jiao

(Yunnan DadiFengyuan Environmental Protection Co.,Ltd , Kunming Yunnan 650401 ,China)

The cyanide was decomposed by coagulation-chemical oxidation under normal temperature and pressure based on the raw material of iminodiacetonitrile waste. The factors influencing removal of cyanide such as coagulant, oxidant, time, and initial reacting pH were investigated. The optimum conditions were determined. The results showed that residual cyanide was 0.15mg/L and the removal of cyanide reached 99.8% approximately under the conditions as follows: initial reacting pH at 10.5, H2O2amount of 25%, reacting time for 6 hour and PAC amount of 0.5%.

iminodiacetonitrile waste; coagulation; oxidation; experimental study

2017-04-27

任雪娇(1987-)，女，硕士，工程师，主要研究方向为危险废物处置技术。

TQ01

A

1673-9655(2017)04-0065-03