_用新型微电解填料处理丁腈橡胶废水

实验合成橡胶工业，2016－09－15，39(5):367～370CHINASYNTHETICＲUBBEＲINDUSTＲY用新型微电解填料处理丁腈橡胶废水文善雄，何琳，荣树茂，赵瑛(中国石油兰州化工研究中心，兰州730060)摘要:采用废铁屑、活性炭及催化剂经高温微孔技术制成的新型微电解填料处理丁腈橡胶(NBＲ)废水，考察了曝气反应的停留时间、进水pH值及处理水量对化学需氧量(COD)去除率的影响，并与以铁屑和活性炭作为普通微电解填料的处理效果进行了对比。结果表明，3种新型填料处理效果接近，但LAT－TC03相对价廉，所以选择其作为处理NBＲ废水的填料。用100gLAT－TC03填料处理200mLNBＲ废水，曝气反应的停留时间为45～90min，COD去除率达27.68%～37.65%。与普通微电解填料相比，新型微电解填料处理NBＲ废水后pH值偏高。当进水pH值为4.00～7.00时，对应的COD去除率较高，尤其当进水pH值为7.00时，COD去除率为31.40%，比普通微电解填料提高了7.72%。关键词:丁腈橡胶;废水;微电解;新型填料;化学需氧量;去除率中图分类号:TQ333.7文献标志码:A文章编号:1000－1255(2016)05－0367－04丁腈橡胶(NBＲ)是丁二烯和丙烯腈单体经乳液聚合制得的一种无规共聚物，具有耐油、耐苯、耐热及力学性能优异等特点，在汽车、航空航天、石油开采、化工、纺织、电线电缆、印刷和食品包装等领域都有广泛的应用［1－2］。但在合成NBＲ过程中会产生含有未回收完全的丁二烯、丙烯腈单体及各种助剂(包括促进剂、防老剂和乳化剂等)的废水，排放量大且难以生化降解［3］。目前，有关NBＲ废水处理技术的报道较少。在国内，中国石油兰州石化公司曾采用石灰混凝沉淀的方法对NBＲ废水进行处理，但效果并不理想［4］。微电解技术是利用金属腐蚀形成原电池对废水进行处理的方法，对处理难以生化降解的有机废水具有效果好、成本低等优点，在印染、化工和电镀废水的处理等领域均有广泛的应用［5－9］。但由于微电解反应器中一般采用铁屑和活性炭2种填料(称作普通微电解填料)，铁屑和活性炭只是物理接触，经过一段时间运行后，填料表面会产生钝化膜，并且易板结，减少了与废水的有效接触，极大地降低了处理效果，导致频繁更换填料，不但工作量大而且处理成本高［5，10］。①本工作采用废铁屑、活性炭及催化剂经高温微孔技术制成的新型微电解填料处理NBＲ废水，考察了影响填料处理效果的主要因素，并与普通微电解填料的处理效果进行了对比，以期为微电解填料处理废水提供参考。1实验部分1.1主要原材料NBＲ废水，取自某石化企业NBＲ生产装置，pH值为6.50～8.50，化学需氧量(COD)为200～1400mg/L，悬浮物为50～350mg/L。新型微电解填料，型号LAT－TC03、LAT－TC05及LAT－TW1，椭圆型(比表面积为1.2m2/g，空隙率为65%，物理强度为1000kg/cm2，含Fe质量分数为75%～85%，含C质量分数为10%～20%，催化剂质量分数为5%，催化剂主要成分为铜、锰等金属)，山东潍坊市龙安泰环保科技有限公司产品。活性炭(2mm×3mm)，甘肃定西宏威活性炭有限责任公司产品。铁屑(3mm×10mm)，兰达工贸有限公司机械加工厂产品。浓硫酸，纯度98%，工业级，上海试剂化学公司产品。①收稿日期:2015－06－24;修订日期:2016－06－02。作者简介:文善雄(1978—)，男，湖南祁阳人，高级工程师。主要从事废水处理方面的研究，已发表论文11篇。基金项目:中国石油天然气股份有限公司科技管理部资助项目(2008D－4707)。1.2实验方法1.2.1填料预处理实验前，先用自来水将活性炭冲洗干净，再反复采用某石化企业的NBＲ废水浸泡至饱和，备用;先采用质量分数为3%的稀硫酸将铁屑浸泡30min，去除其表面氧化物，再反复用自来水冲洗至中性;对新型微电解填料仅反复用自来水冲洗干净即可。1.2.2微电解实验在间歇流微电解反应器(自制，体积为1L)中先放置好曝气头，再分别加入计量的预处理后的铁屑与活性炭混合物或新型微电解填料，然后加入NBＲ废水，通入空气反应15～90min后，取上层清液，测定其pH值和COD。1.3分析与测试按照GB11914—1989采用重铬酸钾法测定COD，按照GB6920—1986采用玻璃电极法测定pH值。2结果与讨论2.1新型微电解填料实验2.1.1停留时间停留时间即填料与废水的接触时间，为影响新型微电解填料处理效果的主要因素。增加停留时间，会增加填料与废水之间的氧化还原等作用。同时也会增加铁的