(1· 山東省博興縣環境保護局,山東博興256500;2·山東京博控股發展有限公司,山東博興256500)

    摘　要：精餾本是化工生產行業中的一種生產工藝,本文以山東先達化工有限公司為例,介紹了精餾工藝在農藥廢水預處理中的應用。采用精餾的方法對農藥廢水進行預處理,不但能降低廢水的COD濃度,同時能夠回收部分副產品,獲得良好的經濟效益。

    關鍵詞：農藥廢水;預處理;精餾

    中圖分類號：X703·1　　　文獻標識碼：B　　文章編號：1674-2842(2010)04-0044-02

    農藥行業的廢水具有幾個特點:①有機物濃度高,毒害大。合成廢水的COD一般均在幾萬mg·L-1以上,有時甚至高達幾十萬mg·L-1;②污染物成分復雜;③難生物降解物質多;④噸產品廢水排放量大,而且由于生產工藝不穩定、操作管理等問題,造成廢水水質、水量不穩定,為廢水處理帶來了一定的難度。近年來農藥廢水預處理方法包括混凝法[1]、吸附法、水解法、微電解法[2]、氧化法等。本文以山東先達化工有限公司為例,介紹了一種新方法———精餾工藝在農藥廢水預處理中的應用。精餾原理是指利用混合物中各組分揮發能力的差異,通過液相和氣相的回流,使氣、液兩相逆向多級接觸,在熱能驅動和相平衡關系的約束下,使得易揮發組分(輕組分)不斷從液相往氣相中轉移,而難揮發組分卻由氣相向液相中遷移,使混合物得到不斷分離的過程。采用精餾的方法對農藥廢水進行預處理,不但能降低廢水的COD濃度,便于廢水的進一步處理,同時能夠回收部分副產品,獲得良好的經濟效益。

    1　廢水來源及特點

    農藥廢水來源于山東先達化工有限公司化學原料的縮合過程,該公司擁有咪草煙、烯酰嗎啉、烯禾啶及烯草酮四條原藥生產線,其廢水有機物含量高成分復雜。

    該公司主要生產咪草煙類除草劑,其中在中間體工藝生產過程中產生兩股含有乙醇的高濃度廢水,分別為2,3-吡啶二羧酸酐(簡稱PDE)中間體生產過程中的 CADE廢水,以及在咪草煙合成時產生的含乙醇廢水。具體反應如下：

          

    此反應過程中有副產物乙醇的產生,同時,因有HCL參與反應故造成所生成的乙醇PH值顯強酸性,乙醇含量在12%左右。

    咪草煙(簡稱PST)合成方法:正丁醛與甲醛反應生成2-乙基丙烯醛;氯乙酸乙酯和草酸二乙酯在乙醇鈉存在下反應生成氯代草酰乙酸二乙酯;2-乙基丙烯醛和氯代草酰乙酸二乙酯在氨基磺酸銨存在下反應生成5-乙基吡啶羧酸二乙酯;5-乙基吡啶羧酸二乙酯和2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺反應生成咪草煙。在合成過程中有副產物乙醇的產生,同時含有甲苯,反應完畢后需水洗、萃取、脫溶處理;在水洗、萃取時含乙醇廢水被排掉,其中乙醇含量約在30 %。

    2 　廢水處理方法

    先達公司將各車間產生的不同廢水分別存放,再根據各自的特性進行必要的精餾預處理,大大降低了廢水中有機物的含量,為后續的綜合處理打好基礎。

    2·1　CADE廢水處理方法

    將CADE廢水集中回收后有氫氧化鈣進行中和處理待pH=7左右時,打入精餾塔進行精餾,精餾是采用間歇精餾的方法,塔高10米,塔徑500。經過精餾后,乙醇含量在94 %(用比重計測)。

    2·2 　咪草煙廢水處理方法

    將咪草煙廢水集中回收到間歇精餾塔內進行精餾[3],塔高10米,塔徑300。若甲苯含量較多時,可進行靜止分層處理將上層的甲苯單獨回收存放,待達到一定量時可集中進精餾塔進行精餾處理。在精餾時,其較初的前餾分大部分是苯醇混合物,用水萃取乙醇使甲苯和乙醇分離,萃取后的乙醇和咪草煙廢水一同進入精餾塔進行精餾處理。甲苯可和上述的處理甲苯一同混合處理。(處理后乙醇含量在91 %用比重計測,甲苯含量在 99 %。)

    3　廢水預處理后污染物削減情況

        

    由表1可以看出,咪草煙分層廢水經精餾后化學需氧量可以削減96·8 %,CADE分層廢水經精餾后化學需氧量可以削減95·8 %,大大降低了廢水的污染物濃度,減少了廢水的排放量,使廢水進入到廢水處理設施后更便于處理。

    4　經濟性分析

    4·1　CADE 廢水

    原水COD=256 000 mg·L-1,經精餾處理后COD=10 800 mg·L-1,COD去除率可達 95·8 %,每噸廢水可回收110 Kg乙醇,耗用蒸氣0·93 t,耗用氫氧化鈣100 kg,耗電32 Kwh。

      

    4·2 　咪草煙廢水

    原水COD=300 000 mg·L-1,經精餾處理后COD=9 600 mg·L-1,COD去除率可達 96·8%,每噸廢水可回收290 kg乙醇、200 kg甲苯,處理每噸廢水耗用蒸氣0·96 t,耗電35 Kwh,處理苯醇混合物每噸耗用蒸氣 0·96 t,耗電35 Kwh,總共耗用蒸氣1·92 t,耗電70 Kwh。

       

    5 　結論

    用精餾方法處理農藥生產中的廢水可以看作是農藥生產的擴展,既對廢水進行預處理,減少了廢水的排放量,降低了廢水中污染物的濃度,同時也產生一種可獲高利潤的化工副產品,使環境效益、社會效益、經濟效益得到較大共贏。此種方法可在化工、農藥生產企業中得到更多的應用。

參考文獻:

[1]　杜　敏,李世華,李　娟.混凝沉淀法預處理農藥廢水的研究[J].中同大學學報,1999,38(3):94-97.

[2] 　張　卓,李芬芳,吳愛民.鐵屑微電解法在化工廢水處理中的研究與應用[J].杭州化工,2006,36(4):18-20.

[3]　方　靜,呂建華,李春利,劉繼東.間歇萃取精餾模擬計算[J].化工學報,2007(5).