nka-ⅱ 型大孔吸附树脂处理苯胺废水的研究

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1、刘新铭等：NKA-Ⅱ型大孔吸附树脂处理苯胺废水的研究5NKA-Ⅱ型大孔吸附树脂处理苯胺废水的研究刘新铭1*，赵建国2，侯素霞21.广东省生态环境与土壤研究所，广东广州510650；2.邢台职业技术学院环保工程系，河北邢台054035摘要：针对苯胺废水的特点，利用NKA-Ⅱ大孔吸附树脂进行处理，研究了苯胺废水质量浓度、pH值、温度和流速等因素对大孔吸附树脂动态吸附－脱附性能的影响，并得到了最佳工艺条件。实验结果表明在最佳工艺条件下，苯胺去除率＞99%，COD＞98％，出水苯胺的质量浓度＜40mg·L-1，COD出水的质量浓度＜100mg·L-

2、1，树脂的平均脱附率值接近99.7％。在废水得到有效处理的同时，苯胺资源也得到了回收，达到了废水治理与资源化的效果。关键词：苯胺废水；大孔吸附树脂；吸附中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1672-2175（2006）05-0909-05刘新铭等：NKA-Ⅱ型大孔吸附树脂处理苯胺废水的研究5苯胺作为一种重要的有机化工原料和化工产品，广泛应用于染料、农业、医药、军工等行业。国内众多染料厂、农药厂、制药厂及其它化工厂在生产过程中都会产生各类苯胺废水，其质量浓度可达数千毫克每升。由于苯胺对生态生物的毒性，已被列入“中国环境优先污染物黑名单

3、”中，我国规定的污水综合排放标准中苯胺类物质的最高允许排放质量浓度为5.0mg·L-1[1]。目前，国内每年生产苯胺80000t以上，全世界每年排入环境中的苯胺约为30000t[2]，不仅对环境造成危害，还造成大量的资源浪费。当前国内外处理苯胺废水的方法主要有萃取法、氧化法、电解法、生化法、吸附法和焚烧法等方法，虽然处理的方法较多，但大部分还存在着一些缺陷。例如，采用萃取法处理，萃取剂容易流失、能耗高、操作也复杂；高级氧化法反应条件苛刻，运行费用高；活性炭吸附法或有机粘土吸附法，吸附剂再生较困难；电解法能耗大，成本高；生物处理法占地面积大，

4、受废水浓度影响大；焚烧法能耗大，且产生的不完全燃烧物、烟尘会造成大气污染。而树脂吸附法则克服了上面所述的许多缺点，显示了其在对废水有效处理的同时又可实现废物资源化的特点。大孔吸附树脂是上世纪70年代随着大孔离子交换树脂的发展应运而生的，通常是用单烯和双烯类单体在致孔剂和引发剂的作用下悬浮共聚而成。该类树脂的吸附性能类似于活性炭[3-4]，但比活性炭孔分布窄、机械强度好、容易脱附再生，并且在部分含苯胺废水处理中已得到了应用，受到了国内外环保界的关注。大孔树脂吸附法是成功应用于有机工业废水治理的资源化技术，废水在得到有效治理的同时并可以回收有用

5、物质[5-15]。1实验部分1.1仪器和药品玻璃吸附柱d为12mm、h为240mm，带保温夹套，501A型超级恒温水浴器，SHZ－82数显恒温振荡器，光栅分光光度计722型，SHL–A型电脑数显恒流泵；NKA-Ⅱ大孔吸附树脂，二盐酸–1–萘乙二胺，亚硝酸钠，硫酸氢钾，氨基磺酸铵，1,10–菲罗啉，苯胺等。1.2废水水质和分析方法废水取自某化工厂苯胺生产废水，主要污染物为苯胺、少量的硝基苯及盐类，棕褐色，pH值在7.0~8.0之间，COD为8705mg·L-1，苯胺含量为4100mg·L-1。苯胺质量浓度测定采用N-(1-萘基)乙二胺偶氮分光

6、光度法（GB/T11889—89），COD采用重铬酸盐法（GB11914—89）。1.3实验内容1.3.1废水和吸附树脂的前处理原废水呈深褐色，有悬浮物，经调节pH值、过滤及分液除油后，水层即为上柱液，用作静态和动态吸附实验用。大孔吸附树脂用丙酮在索氏提取器中回流洗涤约8h，直至丙酮无色，然后用水洗去丙酮，用稀盐酸溶液反复洗去残留的单体和杂质，再用水洗净。将洗涤好的树脂取出置于烘箱内，60℃左右烘干至恒重，放入干燥器内备用。1.3.2树脂静态吸附实验称取干燥至恒重的NKA-Ⅱ吸附树脂0.200g，分别加入一定体积和质量浓度的苯胺废水，在30

7、℃下置于恒温振荡器中，恒温振荡24h以上，使吸附达到平衡。测定平衡时溶液中苯胺的质量浓度ρe，根据Qe=(ρ0－ρe)×V/m，计算出大孔吸附树脂的平衡吸附量。式中，Qe为平衡吸附量，mg·g-1；ρe为吸附平衡时溶液中苯胺的质量浓度，mg·L-1；ρ0刘新铭等：NKA-Ⅱ型大孔吸附树脂处理苯胺废水的研究5为溶液中苯胺的原始质量浓度，mg·L-1；V为溶液的体积，L；m为树脂的质量，g。1.3.3树脂动态吸附-解吸实验苯胺废水在一定温度下，以一定的流速自上而下通过装有10mL（湿体积）吸附树脂的d为12mm、h为240mm玻璃吸附柱。取样分

8、析不同时段吸附流出液中苯胺的质量浓度，做出树脂动态吸附曲线，考察苯胺废水吸附流速、pH值和温度等因素对树脂吸附性能的影响，以确定最佳吸附操作条件。对已经吸附饱和的树脂进行动态解吸