摘要:二甲基亞砜(DMSO)廢水因其COD高、可生化性差的特性而較難處理。本實驗以采用硫酸二甲酯法生產(chǎn)DMSO的某化工廠廢水為研究對象,設(shè)計并建立了組合式光催化氧化裝置聯(lián)合水解酸化+MBR工藝的中試系統(tǒng),探討了組合式光催化氧化裝置、氧化劑投加量、pH、反應(yīng)時間和水力停留時間對系統(tǒng)處理效果的影響。
結(jié)果表明,組合式光催化氧化裝置可有效提高DMSO廢水的可生化性。最優(yōu)工藝參數(shù)為:按H2O2與原水COD質(zhì)量濃度比為2:1投加H2O2,在pH值為4、反應(yīng)時間為6 h、水力停留時間為4 h的條件下,該系統(tǒng)對原水COD(5 000 mg/L)去除率大于98%,出水COD達到《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996)一級要求。
二甲基亞砜(dimethyl sulfoxide,DMSO),是一種含硫有機化合物((CH3)2SO),其具有高極性、高吸濕性、高沸點、與水混溶的特性,能溶于乙醇、丙醇、苯和氯仿等大多數(shù)有機物,是一種用途十分廣泛的有機溶劑,被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥化工、石油化工、合成纖維、印染業(yè)、農(nóng)藥和有機合成等行業(yè),還可用于防凍液、脫脂劑、化妝品助劑、農(nóng)作物栽培育種等領(lǐng)域。
DMSO無毒,半數(shù)致死量LD50值為18.9mg/kg,但它能將溶解在其中的其他有毒物質(zhì)帶進體內(nèi),引起中毒。采用DMSO為原料的制藥、碳纖維材料、醫(yī)藥和印染等行業(yè)產(chǎn)生的DMSO廢水,其COD高,可生化性差,難以處理。DMSO廢水如不有效處理,將嚴重危害環(huán)境和人體健康。
Yang等報道了采用包埋微生物細胞的方式,在升流式固定床生物反應(yīng)器中可去除合成廢水中的DMSO,研究表明,這種生物處理方式可用于半導體廢水回用(微濾和反滲透工藝)的前處理。陸彬研究了用甲醛-DMSO分光光度法定量Fenton體系.OH生產(chǎn)率,當DMSO濃度達到246mmol/L時,能夠完全捕獲Fenton體系所產(chǎn)生的.OH,實驗說明DMSO是一種高效的.OH捕獲劑。可見,高級氧化和生物處理對廢水中的DMSO具有一定的去除效果。近年來,高級氧化技術(shù)作為難生物降解有機物的有效處理技術(shù)之一,也在給水處理和廢水處理中引起了越來越廣泛的關(guān)注。
某化工車間采用硫酸二甲酯法試生產(chǎn)DMSO,生產(chǎn)流程為:硫酸二甲酯與硫化鈉反應(yīng),制得二甲基硫醚;硫酸與亞硝酸鈉反應(yīng)生成二氧化氮;二甲基硫醚與二氧化氮氧化得粗二甲基亞砜,再經(jīng)中和處理,蒸餾后得精二甲基亞砜。車間用水為去離子水,各工段產(chǎn)生的廢水進入車間的廢水調(diào)節(jié)池,廢水主要成分為DMSO及其生產(chǎn)過程的原料和中間產(chǎn)物,該廢水無色透明澄清,其中DMSO濃度高達10000~25000mg/L,廢水的COD為3000~8000 mg/L。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關(guān)技術(shù)文檔。
目前,國內(nèi)主要采用生化法處理DMSO廢水,實踐發(fā)現(xiàn)難以實現(xiàn)長期穩(wěn)定運行,甚至難以達標排放。為了有效處理該車間DMSO廢水,實現(xiàn)達標排放,實驗采用高級氧化法作為生化處理的預(yù)處理,通過中試系統(tǒng),探索了該工藝處理DMSO廢水的可行性,并優(yōu)化了水力停留時間,氧化劑投加量、PH值等工藝參數(shù)。
1實驗材料和方法
1.1實驗用水
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