草甘膦生产废水资源化技术可行性探索

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草甘膦废水为高浓度有机含盐废水,其中含有较高浓度的草甘膦,具有较高的经济价值,因此开展草甘膦废水资源化的研究具有重要的环境和经济效益。然而,由于草甘膦在水溶液中具有较高的溶解度,以及废水高盐度的特点(8%NaC1),目前尚无从草甘膦废水中回收草甘膦的经济高效的工艺方法。基于草甘膦废水资源化的现状,本论文探索了采用包括沉淀法、树脂吸附法和活性氧化铝吸附法在内的多种方法从废水中回收草甘膦的可行性。首先,在沉淀法实验中选用CaCl<,2>和A1<,2>(SO<,4>)<,3>·18H<,2>O两种沉淀剂,研究了颗粒物的沉降性能以及溶液pH值、沉淀剂用量对草甘膦回收率的影响。其次,在吸附实验中选用了具有代表性的树脂进行了草甘膦在树脂颗粒上静态吸附行为的研究。在以上研究基础上,系统地研究了不同水化学条件对草甘膦在活性氧化铝表面的吸附特性的影响。论文的最后研究了活性氧化铝填充柱对草甘膦模拟废水和实际废水的吸附性能。 研究结果表明:(1)以CaCl<,2>和Al<,2>(SO<,4>)<,3>·18H<,2>O为沉淀剂,在最佳pH值和沉淀剂用量条件下,可从废水中分别沉淀析出91%、85%的草甘膦,但颗粒物沉降性能较差。(2)在本研究所选择树脂的范围内D301(OH型)和NDA88树脂能有效地从纯草甘膦溶液中吸附草甘膦,但当溶液中加入少量的NaCl(0.5%)将大大降低树脂的吸附量,这可能是草甘膦阴离子和C1对树脂表面活性位竞争吸附的结果。(3)与树脂相比,虽然草甘膦在活性氧化铝上的吸附量较低,但其吸附量基本不受溶液中盐浓度的影响。两种吸附剂在含盐溶液中吸附量的巨大差别可能缘于它们吸附机理的不同。在氧化铝上的吸附机理可能是草甘膦与氧化铝表面的Al原子发生了表面络合作用,而在树脂表面吸附是静电引力造成的。(4)模拟废水最佳吸附条件为:吸附流量3 BV/h,吸附温度50℃,处理量7.0 BV/批次;最佳脱附条件为:脱附剂2BV氨水+2BVH<,2>O,脱附温度20℃,脱附流量1BV/h:说明对模拟废水的吸附效果较好。此外,在模拟废水实验的基础上,还就实际废水的双柱串联中的吸附进行了探索研究。
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