ADC发泡剂生产废水处理技术的研究

摘 要 ADC发泡剂生产废水中含有高浓度氨氮，对环境危害很大。本文提出利用电石渣中的氧化钙和高浓度氨氮废水中的氨反应，通过化学沉淀法，从而达到降低氨氮含量的目的。该方法可节约处理成本70 %-80 %，回收大量的氨气和纯度为70%以上的硫酸钙。实验得出

适宜的处理工艺条件：电石渣投放量为理论投放量的1.2-1.25倍，搅拌时间为6 h，处理温度为40 ℃-50 ℃。

关键词 高浓度氨氮废水；电石渣；废水处理；化学沉淀法。

中图分类号 X7 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)122-0166-02

ADC发泡剂（偶氮二甲酰胺）广泛应用于PVC、PE、PP、EVA、PS、ABS等树脂及橡胶制品发泡，占化学发泡剂总消费量的90％左右。ADC发泡剂在生产过程中产生大量氨氮废水，若不处理将造成严重的环境污染。大量氨氮废水排入水体不仅引起水体富营养化,造成水体黑臭，而且将增加给水处理的难度和成本，甚至对人群及生物产生毒害作用。用氧化钙处理氨氮废水已经在工业生产中有所应用，通过石灰中和不但能调节氨氮废水的pH值，而且经过沉淀过滤后，能有效地降低废水中SO42+和NH4+含量，削减部分COD，从而减轻后序工段的负荷，利于生化处理。笔者在实验中利用电石渣来处理氨氮废水，探索以废治废的可

能性。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

1）实验装置，如图1。

2）试剂：电石渣样品（CaO百分比为67.54%，未干燥电石渣含水率为34.58%）。

ADC发泡剂生产废水（碱性母液，经测定氨氮含量为19  510.925 mg/L）。

1.2 实验步骤

1.2.1 计算理论要加电石渣的量

在本实验中，发生的反应为：

Ca2++2OH-+SO42-+2NH4-CaSO4+2NH3+2H2O 式（1）

其中CaSO4为沉淀的主要成分，NH3可用氢氧化钠来吸收，根据以上方程式当量平衡，计算CaO的理论用量，从而再根据CaO所占电石渣百分比算出电石渣理论用量为200 mL废水样品需电石渣样品。根据计算得出废水样品含有NH3-N为3.899 g，需要的含水电石渣用量为：

5.6 g/67.54%/（1-34.58%）=12.67 g

1.2.2 实验过程

搭好装置，按不同的工艺条件进行实验，本实验需要考虑的工艺条件有反应温度，反应时间，需要加入的电石渣的量，碱性母液含有的NH3-N相对较高，而且对吹脱工艺来说碱性废水对工艺条件的确定比较有利，所以本实验在搅拌的条件下做了以下3组对比实验，分别如下。

1）最佳温度的确定实验：加入电石渣的量为12.7 g，时间为6 h，搅拌，温度分别为30 ℃，40 ℃，50 ℃，60 ℃。

2）最佳时间的确定实验：加入电石渣的量为12.7 g，温度为50 ℃，搅拌，时间分别为1 h，2 h，4 h，6 h，8 h。

3）投放电石渣的量的确定实验：温度为50 ℃，时间为6 h，搅拌，加入电石渣的量分别为13 g，13.5 g，14 g，14.5 g，15 g，15.5 g，16 g，16.5 g。

2 结果与讨论

2.1 处理温度的影响

温度对处理效果的影响在于温度的升高可以使NH3从废水中大量挥发，所以取200 mL废水试样2若干份，搅拌时间为6 h，电石渣为理论量，在30 ℃，40 ℃，50 ℃，60 ℃下实验，得到数据如表1。

可以看出，温度在50 ℃时NH3-N去除率有明显的提高，而在60 ℃的处理效果相对50 ℃没有明显提高。对于工业上的生产成本来说，温度越低则意味着投资越少，所以对温度这个工艺条件确定为50 ℃。

2.2 搅拌时间的影响

搅拌时间的长短直接影响到效果的好坏，在这组对比实验中，取

200 mL废水试样2若干份，温度为50 ℃，电石渣为理论量，分别在1 h，

2 h，4 h，6 h，8 h下实验，得到数据如表2。

可以看出，搅拌时间在6 h NH3-N去除率效果比较好，在8 h的处理效果相比6 h几乎相同，而4 h的处理效果却没到理想的数值。对于工业生产，时间越短就意味着效益越高，本实验综合多个因素考虑后，确定6 h为最佳实验时间。

2.3 电石渣投放量（过量百分比）的影响

相对其他两个工艺条件的改变，改变电石渣的投放量是最为廉价的，所以，本实验重点研究电石渣投放量，也就是其理论投放量的过量百分比对处理效果的影响。取200 mL废水试样若干份，温度为50 ℃，搅拌时间为6 h，在不同的电石渣投放量下实验，得到数据如表3。

可以看出，在电石渣投放过量20%-30%时处理效果教好，同时也比较接近理想数值，而在30%后的处理效果却没有明显增加，所以在节约资源的情况下，取过量投放为20%-25%。

3 结论

通过以上实验结果，可以得出以下结论。

1）用电石渣处理ADC发泡剂高浓度氨氮废水，可大量去除废水中的NH3-N，使NH3-N浓度下降到2 000ppm以下。

2）通过实验得到了废水处理的最佳工艺条件为：处理温度为40 ℃-50 ℃，搅拌时间为6 h左右，电石渣投放量为理论用量的120%-125%。

3）用电石渣粉末处理高浓度氨氮废水，可节约处理成本70%-80%，回收大量的氨气和纯度为70%以上的硫酸钙，CaSO4颗粒较细腻，黏度较大，可做性能不错的石膏产品，达到“以废治废”的目的，社会效益和经济效益显著。

参考文献

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