高盐废水中甘油的去除

高盐废水中甘油的去除马晓晴1，张海涛1，瞿贤2，刘琴2，蔡碧婧2，Jean-PierreArcangeli2(1.华东理工大学化工学院，上海，2002372.上海中法水务发展有限公司水研究中心，上海201507)关键词：甘油氯化钠阴离子树脂吸附1.前言本研究对象为大水量的含盐有机废水，其COD高达5,000mg/L，氯化钠含量则高达240g/L，其中大部分溶解性有机物为甘油。另一方面，低COD的含盐（氯化钠）废水可作为氯碱工业的原料。为了控制污染同时实现资源回收利用，本研究拟去除该废水中的甘油，同时保留废水中的氯化钠。此废水盐度极高，生物处理工艺中微生物根本无法承受如盐度水平，必须加入大量稀释水才可进行处理。若采用纳滤或反渗透工艺处理该废水，则会导致过高的系统操作压力，同时高盐度也会对设备造成较大的腐蚀。甘油的含量约3g/L，采用蒸馏法则相当耗能。甘油是一种分子量很小的分子，仅有0.62nm，而分子大小决定了物理吸附能力，具文献报导，单纯的树脂吸附甘油效果并不好[1]。鉴于硼酸可以和带有顺势邻二羟基的化合物发生络合反应，生成1：1或者1：2的络合物[2]。我们先用硼酸溶液改性阴离子树脂，然后让甘油废水流经改性树脂吸附柱，甘油和吸附在柱子上的硼酸发生反应生成络合物，而被固定在柱子上。吸附饱和以后用酸溶液清洗即可把柱子上的络合物洗脱再生。如此循环即可实现甘油的吸附。实验的流程介绍见图1。2.实验方法和仪器2.1实验仪器YC－恒温调速回转式摇床吸附柱3×30cm自制蠕动泵Cole-ParmerInstrumentCompany图1.硼酸改性树脂吸附甘油废水流程2.2甘油含量分析方法甘油的分析方法为高碘酸氧化－滴定碘法[3]。22312541000250NaSOCMCV×××××甘油（V0-V）＝式中，V0――空白消耗Na2S2O3标准溶液体积，mL；V――试样消耗Na2S2O3标准溶液体积，mL；V1――试样体积，mL；C－－Na2S2O3标准溶液浓度，mol.L-1；M――甘油的摩尔质量，g.mol-1；2.3实验方法关于等温吸附实验。把用硼酸充分浸泡过的树脂低温下晾干（防止树脂变性），在5个锥形瓶中放入不同质量树脂，分别准确加入50mL约1g/L的甘油溶液。在恒温摇床中以300转每分的摇速摇14－16小时。分别测定甘油浓度做等温吸附曲线。37关于动态吸附实验。硼酸改性阴离子树脂动态吸附甘油，我们用蠕动泵提供恒流流速，自己配制甘油溶液，每一倍床体积测定甘油浓度。本实验所用参数如下。柱子直径：3cm吸附层高度：22cm床层体积：150mL流速：1.88mL/min溶液：5.1g/L甘油，盐给定3.实验结果与讨论3.1硼酸改性树脂等温吸附实验3.53.63.73.83.94.00.00.20.40.60.81.01.2logx/mlogCelogx/m=1.74174logCe-5.71515;R=0.97759图2.硼酸改性阴离子树脂对甘油的等温吸附曲线由等温吸附曲线得到Frandlich方程为logx/m=1.74logCe-5.72,可得吸附系数n1,说明其吸附过程比较慢。3.2硼酸改性树脂动态吸附实验02468100.00.20.40.60.81.0C/Cobedvolume加硼酸不加硼酸图3.硼酸改性及未改性树脂吸附穿透曲线12345670.00.20.40.60.81.0C/CoBedvolumeNaCl=10g/lNaCl=30g/l图4.不同浓度的氯化钠原液穿透曲线根据质量守恒，对以上各个实验进行数据分析，计算单位树脂的吸附量。见表1。表1.不同情况下的树脂吸附量树脂类型含盐量吸附量mg/g未改性――0.67NaCl=0g/L39.77NaCl=10g/L29.09硼酸改性NaCl=30g/L14.83由加硼酸不加硼酸，以及不同氯化钠浓度下的吸附穿透曲线表明，硼酸改性的树脂具有较大的吸附量。且氯化钠浓度越高吸附量越小。4.小结（1）以上的实验结果表明，硼酸改性的阴离子树脂可以吸附甘油，而且与未改性的树脂相比吸附量大很多。但是随着氯化钠浓度的升高，吸附量下降。（2）找到一种固定硼酸基团的树脂或可消除盐的影响。参考文献：[1]朱思佳，吕秀阳.大孔吸附树脂对甘油的静态吸附及其热力学研究[J].化工时刊，2006，20（11）：5－8[2]BergoldA,ScoutenWH.BorateChromatography.SolidPhaseBiochemistry:1983.(1):49[3]彭晋平，杨继红等.高碘酸氧化－滴定碘法测定甘油含量的研究[J].精细石油化工，2001，7（4）：7－838