目前，烯啶蟲胺等煙堿類殺蟲劑已成為農(nóng)藥主導(dǎo)產(chǎn)品。烯啶蟲胺是國(guó)內(nèi)新推廣的一種替代高毒有機(jī)磷農(nóng)藥的新品種，其中吡啶類化合物是用于生產(chǎn)烯啶蟲胺等殺蟲劑的一種重要化學(xué)原料。烯啶蟲胺在制備過程產(chǎn)生的廢水中含有甲胺以及吡啶類有機(jī)物，其導(dǎo)致水質(zhì)極差，具有較高的ＣＯＤ、色度及鹽分等。該水屬于較難生物降解的廢水，采用普通的生化法、物化法很難處理。樹脂吸附法有很好的濃縮和富集性能，是一種有效的凈化和分離廢水的技術(shù)，廢水經(jīng)過蒸汽汽提回收甲胺后，會(huì)大大提高樹脂吸附效率，因此采用蒸汽汽提與大孔樹脂２種技術(shù)組合處理烯啶蟲胺廢水。
１、實(shí)驗(yàn)部分
１.１ 試劑、水樣與儀器
（１）試劑。重鉻酸鉀、硫酸亞鐵銨、濃硫酸、硫酸銀、氫氧化鈉、硫酸汞、硼酸、輕質(zhì)氧化鎂、甲基紅、亞甲藍(lán)、乙醇和溴百里酚藍(lán)，以上試劑均為分析純。
（２）水樣。河北某企業(yè)烯啶蟲胺生產(chǎn)廢水，具體水質(zhì)分析結(jié)果見表１。
（３）儀器。ｐＨ計(jì)，哈希公司；ＴＯＣ分析儀，德國(guó)耶拿ｍｕｌｔｉＮ／Ｃ３１００。
１.２ 實(shí)驗(yàn)技術(shù)原理及工藝流程
１.２.１ 蒸汽汽提脫氨原理
蒸汽汽提脫氨與吹脫法相同，只是所使用的介質(zhì)不同。它是將空氣或水蒸氣等載氣通入水中，使載氣與廢水充分接觸，導(dǎo)致廢水中的溶解性氣體和某些揮發(fā)性物質(zhì)向氣相轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到脫除水中污染物的目的。一般情況下，使用空氣為載氣時(shí)稱為吹脫，使用蒸汽為載氣時(shí)稱為汽提。
１.２.２ 工藝流程
在廢水泵入口加液堿調(diào)節(jié)廢水的ｐＨ值，再與脫氨后廢水換熱升溫后，進(jìn)入汽提塔。在汽提塔提餾段內(nèi)，含氨廢水與飽和水蒸汽逆流接觸，氨氣進(jìn)入精餾段與回流液繼續(xù)接觸，氨濃度提高，水分減少，氣相從塔頂進(jìn)入塔頂冷凝器。在塔頂冷凝器中水蒸汽被冷凝吸收部分氨為氨水，并作為塔頂回流液返回精餾段。塔頂冷凝器未被冷凝的濃度為９０％左右的氨氣進(jìn)入氨吸收塔。在氨吸收塔內(nèi)，被水吸收為１５％～２０％的氨水。經(jīng)過氨吸收塔吸收后的不凝氣自吸收塔頂排放。汽提塔底得到氨含量低于３００ｍｇ／Ｌ的廢水經(jīng)與進(jìn)水換熱后排至車間集水池，送至后續(xù)處理單元。汽提脫氨工藝流程示意見圖１。
１.３ 大孔吸附樹脂的吸附及脫附原理
（１）吸附原理。在實(shí)際應(yīng)用過程中，廢水中的有機(jī)物質(zhì)（溶質(zhì)）通過吸附樹脂床時(shí)，產(chǎn)生物理吸附作用，物理吸附作用最根本因素是吸附質(zhì)與吸附劑之間的作用力，也就是范德華力（包括氫鍵力、定向力、誘導(dǎo)力和色散力），溶質(zhì)分子被吸附在吸附樹脂表面（一般吸附樹脂比表面積越高，吸附量越大）；當(dāng)吸附樹脂分子與溶質(zhì)分子能形成氫鍵時(shí)，則可大大提高吸附選擇性，有利于溶質(zhì)分子與水溶液的分離，從而使有毒的有機(jī)廢水得到凈化。
（２）脫附原理。被吸附的溶質(zhì)（有毒有機(jī)物）選用適當(dāng)?shù)姆绞郊纯赏耆疵�，樹脂可重�?fù)利用。一般對(duì)酸性溶質(zhì)選用稀堿作脫附劑，對(duì)堿性溶質(zhì)選用稀酸作脫附劑，而對(duì)于脂溶性溶質(zhì)則選用有機(jī)溶劑作脫附劑。
對(duì)于各種不同的有機(jī)廢水，首先根據(jù)廢水水質(zhì)進(jìn)行必要的預(yù)處理，如調(diào)節(jié)ｐＨ和進(jìn)行過濾等。預(yù)處理后的廢水經(jīng)大孔樹脂固定床吸附，吸附流出液有些可直接達(dá)標(biāo)排放，有些稍加調(diào)節(jié)ｐＨ即可達(dá)標(biāo)排放，有些經(jīng)深度處理后方可達(dá)標(biāo)排放，有的還可作為洗滌水加以重復(fù)利用。吸附達(dá)飽和的樹脂用脫附劑脫附，低濃度脫附液即可在下一批次繼續(xù)作為脫附劑使用也可直外排，高濃度脫附液可回用到生產(chǎn)工段，或者直接回收產(chǎn)品加以綜合利用，實(shí)現(xiàn)污染物的資源化。
１.４ 樹脂吸附處理工藝流程
樹脂吸附系統(tǒng)示意圖見圖２。
樹脂吸附處理工藝流程為：采用２種串聯(lián)，單柱再生方式運(yùn)行。廢水自上而下依次流過裝填吸附樹脂的Ａ和Ｂ吸附柱，連續(xù)運(yùn)行１５ｈ，切換Ａ柱，串聯(lián)Ｂ柱和Ｃ柱，解析Ａ柱，后續(xù)操作以此類推。Ａ、Ｂ柱吸附，出水超出技術(shù)指標(biāo)后，切換Ｂ、Ｃ柱串聯(lián)運(yùn)行，Ａ柱開始解吸。用解吸液自下而上流過吸附柱。用３ＢＶ甲醇解吸，流速為０.５ＢＶ／ｈ，其中前１.５ＢＶ濃解析液去精餾系統(tǒng)，后１.５ＢＶ作為下次解析液套用，每次解析完畢后需要用空氣將柱體內(nèi)的甲醇溶液壓干。用自來水以２ＢＶ／ｈ從底部進(jìn)入清洗樹脂，直接用５ＢＶ清水沖洗殘留的甲醇，排出第１ＢＶ、２ＢＶ水，去往精餾系統(tǒng)，剩余３ＢＶ、４ＢＶ和５ＢＶ水套用于下一次解析。
２、結(jié)果與討論
２.１ 脫氨實(shí)驗(yàn)
將４００ｍＬ廢水調(diào)節(jié)至強(qiáng)堿性，用電爐子加熱，進(jìn)行冷凝吹脫，３ｈ后，測(cè)量氨氮。當(dāng)氨氮值小于３００ｍｇ／Ｌ時(shí)，停止吹脫。脫氨實(shí)驗(yàn)處理前后水質(zhì)對(duì)比見表２。
由表２可知，經(jīng)過脫氨處理，氨氮由３０００ｍｇ／Ｌ降至２６５ｍｇ／Ｌ，去除率達(dá)到９０％，該廢水中的氨氮，主要由甲胺提供，甲胺含量降低，可以提高后續(xù)大孔樹脂的ＣＯＤ去除率。
２.２ 樹脂吸附實(shí)驗(yàn)
在自制的５０ｍＬ離子交換樹脂柱（有效徑高比為１∶４）中裝入４０ｍＬ樹脂，廢水流速１ＢＶ／ｈ，樹脂柱進(jìn)水ｐＨ值為４左右。樹脂實(shí)驗(yàn)處理前后水質(zhì)對(duì)比見表３。
由表３可以看出，經(jīng)過蒸汽汽提后廢水的ＣＯＤ降為８０００ｍｇ／Ｌ，經(jīng)過樹脂吸附后，降低至３５００ｍｇ／Ｌ，去除率達(dá)到５６％，可以滿足企業(yè)后續(xù)處理要求。
２.３ 處理工藝設(shè)計(jì)
２.３.１ 汽提脫氨工藝參數(shù)
汽提脫氨工藝參數(shù)見表４。設(shè)計(jì)處理量為５０ｍ３／ｄ。
２.３.２ 汽提脫氨工業(yè)化生產(chǎn)處理效果
根據(jù)脫氨實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行了工業(yè)化生產(chǎn)汽提脫氨工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)，工業(yè)化生產(chǎn)處理效果見表５。
由表５可以看出，工業(yè)化生產(chǎn)中，氨氮的濃度小于３００ｍｇ／Ｌ，去除率可達(dá)９０％以上，ＣＯＤ的濃度小于５０００ｍｇ／Ｌ，去除率可達(dá)６５％以上，達(dá)到進(jìn)入樹脂吸附系統(tǒng)的水質(zhì)要求。
２.４ 樹脂吸附工藝
２.４.１ 樹脂吸附系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)參數(shù)
樹脂吸附系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)參數(shù)見表６。
２.４.２ 樹脂吸附系統(tǒng)處理效果
根據(jù)樹脂吸附實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行了工業(yè)化生產(chǎn)樹脂吸附系統(tǒng)工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)，工業(yè)化生產(chǎn)處理效果見表７。
由表７可以看出，工業(yè)化生產(chǎn)中，出水ＣＯＤ的濃度小于３５００ｍｇ／Ｌ，去除率可達(dá)５８％以上，出水ＴＯＣ的濃度小于１５００ｍｇ／Ｌ，去除率可達(dá)５６％以上，達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)處理要求。
３、結(jié)論
通過實(shí)驗(yàn)，確定了適合烯啶蟲胺廢水的處理工藝，根據(jù)企業(yè)廢水量及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定了汽提脫氨及樹脂吸附的工藝參數(shù)，汽提脫氨工藝設(shè)計(jì)為常壓運(yùn)行，生產(chǎn)運(yùn)行中氨氮去除率可達(dá)９０％以上，ＣＯＤ去除率可達(dá)６５％以上。樹脂吸附系統(tǒng)為兩柱串聯(lián)，一柱再生方式，ＣＯＤ去除率可達(dá)５８％以上。汽提脫氨與樹脂技術(shù)聯(lián)用處理烯啶蟲胺廢水，ＣＯＤ的總?cè)コ士蛇_(dá)８０％以上。采用該方法進(jìn)行處理，工藝操作簡(jiǎn)單，出水水質(zhì)穩(wěn)定，可滿足企業(yè)處理要求，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。（來源：中化環(huán)境科技工程有限公司）
