石灰預處理草甘膦廢水的研究

楊毅堅 唐宇燕

（廣西壯族自治區(qū)化工研究院 廣西南寧 530001）

草甘膦廢水是化工農(nóng)藥行業(yè)生產(chǎn)草甘膦粉劑、水劑過程中排出的有機高濃度廢水。廢水中含有高濃度有機磷化合物及甲醛，對生物有抑制作用，屬不易生物降解類。目前國內(nèi)許多企業(yè)的污水處理設(shè)施主要采用厭氧或好氧生物工藝，處理草甘膦廢水的效果并不理想。因此，草甘膦廢水的處理成為困擾國內(nèi)許多企業(yè)的難題。迫切需要找到一種在生物法前端，能有效削減廢水中污染物總量，提升廢水可生化性的預處理方法。國內(nèi)外科研人員為此做了大量的研究工作，目前主要采用次氯酸鈉氧化處理[1]、Fe3+絡(luò)合處理[2]、微電解處理[3]等。本研究基于企業(yè)綜合效益，治理污染考慮，采用石灰預處理草甘膦廢水，該方法設(shè)備投資少，工藝簡單，運行成本低，能大量削減廢水中污染物，減少總量排放；提升廢水的可生化性，有利于提高后續(xù)生物法處理的效率。

1 廢水水質(zhì)與試驗

1.1 廢水水質(zhì)

試驗所用水樣為草甘膦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的濃縮母液和蒸餾液混合廢水。經(jīng)10批采樣檢測，該廢水水質(zhì)（平均值）見表1。

表1 草甘膦廢水水質(zhì)分析

1.2 試驗工藝原理

在有石灰存在的情況下，甲醛會聚合生成己糖。轉(zhuǎn)化后的糖類物質(zhì)對微生物沒有任何毒害作用，而且有助于微生物的生長。對于后續(xù)生物處理非常有好處。草甘膦廢水加入石灰攪拌加熱將其均勻堿性水解，使草甘膦分解成無機磷并使之沉淀，從而大量削減CODCr、總磷等。反應(yīng)原理方程式：2H3PO4+3Ca(OH)2=Ca3(PO4)2+6H2O。

1.3 主要試劑和儀器

石灰（Ca(OH)2≥90%,過篩率 100目≥95），JB300-D型強力攪拌機，pH213/HI223型臺式酸度計，水銀溫度計，2000ml三口燒瓶，電熱套。

1.4 試驗方法

取500ml草甘膦廢水置于2000ml三口燒瓶內(nèi)，插入水銀溫度計和攪拌機，將三口燒瓶置于電熱套內(nèi)，加入石灰，試驗在不同石灰用量、pH值、溫度和反應(yīng)時間的條件下，廢水CODCr、甲醛、總磷的去除情況。

2 結(jié)果與討論

2.1 pH值對處理效果的影響

取500ml原廢水，用石灰分別調(diào)節(jié)至不同pH值，攪拌反應(yīng)30min，結(jié)果如表2所示。

表2 pH值對草甘膦廢水處理效果的影響

從表2可知，隨著原廢水pH值的增大，用石灰處理后，廢水CODCr、甲醛、總磷逐漸降低，去除率逐漸增大，但當pH值達到11后，三種污染物的去除效果已經(jīng)不明顯，記錄投加的石灰量為7.52%。所以選擇pH值為11最為適宜，確定石灰的合理用量為7.52%。

2.2 攪拌反應(yīng)時間的確定

在原水處理的pH條件及石灰用量確定后，對石灰與廢水中各污染物反應(yīng)時間進行了優(yōu)化。試驗中取500ml原水，加入7.52%石灰，調(diào)節(jié)pH值為11，攪拌不同時間，結(jié)果如表3所示。

表3 攪拌反應(yīng)時間對草甘膦廢水處理效果的影響

從表3可知，當反應(yīng)時間達到30min后，反應(yīng)基本達到平衡，隨著反應(yīng)時間延長，對廢水中各污染物處理效果的影響不是十分顯著，因此選擇合適的反應(yīng)時間為30min。

2.3 溫度對處理效果的影響

取500ml原水，加入7.52%石灰，調(diào)節(jié)pH值為11，調(diào)節(jié)電熱套，控制反應(yīng)在不同溫度進行，攪拌30min。結(jié)果如表4所示。

表4 反應(yīng)溫度對草甘膦廢水處理效果的影響

從表4可知，隨著反應(yīng)溫度的升高，廢水中各污染物逐漸下降，當溫度達到85℃以上，去除效果沒有太明顯變化。

3 結(jié)論

運用石灰預處理草甘膦廢水，理論上，石灰投加量越大，反應(yīng)溫度越高，污染物去除率越大，反應(yīng)越快、越徹底；但相應(yīng)產(chǎn)生濾渣也越多，能耗也越高。通過試驗，最佳的工藝條件為：石灰的投加量應(yīng)為處理廢水量的7.52%，反應(yīng)溫度為85℃，攪拌反應(yīng)時間為30min。通過工程實踐證明：CODCr去除率達到75%以上，甲醛去除率達到99%以上，總磷去除率達到90%以上，大量去除了廢水中的污染物，減少了排放總量，極大地提升了廢水的可生化性，有利于提高后續(xù)生物法處理的效率。該方法設(shè)備投資少，工藝簡單，運行成本低，企業(yè)綜合效益顯著。

[1]董慶庚，楊景亮，郎志敏.次氯酸鈉氧化預處理草甘膦生產(chǎn)廢水[J].化工環(huán)保，1996,16（5）：280-282.

[2]賈清華，邵文亮，施守愚，等.草甘膦農(nóng)藥生產(chǎn)廢水農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究[J].環(huán)境污染與防治，1992,14（3）：9-10.

[3]程鳴，何文英，彭光明，等.農(nóng)藥草甘膦生產(chǎn)廢水處理的研究[J].工業(yè)用水及廢水，2003,34（1）：30-32.作者簡介