湿式催化氧化预处理杀螟丹农药废水的研究.pdf

第44卷第4期
化工技术与开发
2015年4月
Technology Development of Chemical Industry
Ap.2015
う三废用
湿式催化氧化预处理杀螟丹农药废水的研究
袁美和,舒和英,王学文,陈征宇,袁聪
南昊华化工有限责任公司,湖南株洲412005
摘要:以Mn/Ce复合氧化物催化剂的非均相的湿式催化氧化处理杀螟丹生产废水。考察了反应温度、反应压力
配水pH值、催化剂用量等因素对杀螟丹农药废水处理效果的影响,并依此确定较佳的工艺条件。结果表明、当反应
温度为180℃,反应压力为13MPa,溶液pH值为9,催化剂用量为g?L,在此条件下,COD的去除率达到92.5%以上。
关键词:湿式催化氧化;催化剂;废水;杀螟丹
中图分类号:X703.1
文就标识码:A
文章编号:1671-9905(2015)040047-02
杀螟丹是沙蚕毒素类杀虫剂,胃毒作用强,具有滤,用去离子水反复洗涤沉淀物至中性,110℃干燥
触杀、杀卵和一定的拒食作用,能用于防治鳞妞目、12h,300℃下焙烧6k,即得Mn/Ce复合氧化物催化
鞘翅目、半翅目、双翅目等多种害虫,对水稻二、三剂
化螟有特效,是农业部确定的替代高毒农药的品种13实验方法
之一。杀螟丹结晶工序产生的母液废水,属COD浓
取一定量的杀螟丹母液废水,投于高压釜内,
度高的有机废水,采用普通的预处理工艺降解率低,
投加一定量的Mn/Ce复合氧化物催化剂,调pH值
成本费用高。
本文选用Mn/Ce复合氧化物催化剂,采用湿式用高压纯氧经减压后鼓泡进氧加压,加温,恒温反应
Ih,考察反应温度、压力、配水pH值、催化剂以及鼓
催化氧化法(CWAO法)预处理杀螟丹母液废水,使
泡加压对杀螟丹母液废水降解效果的影响。
反应条件变得温和,以大幅降低废水的COD,为后
续深人预处理提供了较好的条件。分别考察了反应1.4分析方法
温度、反应压力、废水pH值、催化剂用量以及鼓泡
采用重铬酸钾法测定废水样的化学需氧量
进氧加压等因素对废水处理的影响,并优选工艺条(COD)pHS-25酸度计测定废水的pH值。
件
2结果分析与讨论
1实验部分
2.1反应温度对处理效果的影响
1仪器与原料
反应温度是湿式催化氧化过程中十分重要的影
CSA-3型高压反应金,配有加热和搅拌装置。
响因素。杀螟丹母液废水COD为131.028g?L,鼓
废水样品采自杀螟丹生产厂的结晶母液,COD泡加压,压力1.3MPa,pH为9,催化剂7g?I2,反应
值约为110-170g·L
时间h。考察了反应温度对催化活性的影响,结果
如图1所示。
1.2催化剂的制备
由图1可见,在反应温度为80~180℃时,随
Mn/Ce复合氧化物催化剂采用共沉淀法制备,着温度升高COD去除率增加非常快,但当温度在
将硝酸锰、硝酸铈溶液按金属离子的物质的量比180-220℃时COD去除率增加缓慢。从设备投资和
2:1混合均匀后,缓慢加人到过量的2mol·L的实际工程应用运行成本两方面综合考虑,选择反应
烧碱中,搅拌,滴加完毕后,室温下老化12h,真空抽温度为180℃。
基金项目:国家科技支撑项自(2011BAEO6B07)
作者简介:袁美和(1964-),男,高级工程师,主要从事化工农药产品的生产技术研究工作,E- mail: yuanmeihet@126.con
收稿日期:2015-01-29
化工技术与开发
第44卷
100
95
90
尽凼
凼水
70
06050
120
180
200
7
10
图1反应温度对处理效果的影响
图3pH值对处理效果的影响
2.2反应压力对处理效果的影响
2.4Mn/Ce复合氧化物催化剂的投加量对处理效果
杀螟丹母液废水COD为131.028g·L,温度为
的影响
随压力变化,pH为9,催化剂7g?L1,鼓泡加压,反
杀螟丹废水COD为131.028g·L1,反应温度
应时间1h,考察反应压力对处理效果的影响,结果180℃,鼓泡加压,压力1.3MPa,pH为9,反应时间
如图2所示。
Ih,考察了MnCe复合氧化物催化剂的投加量对处
理效果的影响,结果如图4所示。
100
90
90
80
50
0.250.50.7
1.251.5
P/Mpa
图2反应压力对处理效果的影响
投加量g?L
从图2中可看出,压力低处理效果差,主要是因
图4催化剂投加量对处理效果的影响
为压力低温度不能升到高温,从而影响处理效果。
由图4可见,Mn/Ce复合氧化物催化剂的活性
封闭体系温度升高压力必然提高,高温与高压对应,随着投加量的增加而提高,但当投加量大于7g?L2
从安全、设备投资以及与反应温度相对应等几个方以后,Mn/Ce复合氧化物催化剂的活性提高幅度
面考虑,加上压力单方面升高,温度不上升,1.3MPa慢。考虑到实际应用的经济性,本实验选取最佳的
以上处理效果增加缓慢,因此压力选择1.3MPa。
Mn/Ce复合氧化物催化剂投加量为7g?L-。
2.3配水pH值对处理效果的影响
2.5鼓泡进氧加压对处理效果的影响
杀螟丹母液废水COD为131.028g?L,反应温
杀螟丹母液废水COD为131.028g·L',反应
度180℃,鼓泡加压,压力13MPa,pH为9,催化剂温度180℃,压力1.3MPa,pH为9,催化剂用量为
用量为7g?L1,反应时间1h,配水pH值对处理效7g?L,反应时间1h,考察了鼓泡进氧加压对处理
果的影响见图3。
效果的影响,结果如图5所示。
母液废水pH值约为0.02,直接处理效果较差,
由图5可看出,鼓泡氧化加压比不鼓泡加压反
加上酸性强对设备要求高,pH值等于9,COD降解应快,鼓泡加压降解效果相对好,考虑到经济和时效
效果最好,强碱性条件降解有所抑制。
性,选择鼓泡加压方式。
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