2，4-二氯苯酚溶液的挥发性及其处理对策

2，4-二氯苯酚溶液的挥发性及其处理对策 潘海东等2,4一二氯苯酚溶液的挥发性及其处理对策 2,4一二氯苯酚溶液的挥发性及其处理对策 潘海东钟登杰王亚林贾金平 (上海交通大学环境科学与工程学院,上海200240) 摘要研究了温度,pH,曝气等因素对2,4一二氯苯酚溶液挥发性的影响.结果明, 高温,低pH及高曝气量可提高2,4一二氯 苯酚的挥发程度.研究表明,直接电解法处理此类废水效率较低,针对此情况提出 了应注意的事项及基本处理对策. 关键词2,4一二氯苯酚挥发性对策 氯酚类化合物常被用作木材防腐剂,防锈剂,农 生物杀伤剂,染料,杀真菌剂和一般杀虫 业化学品, 剂等,广泛地存在于环境中L1].2,4一二氯苯酚(2, 4-DCP)是一种重要的有机中间体,主要用于生产农 药除草剂,医药,助剂产品,具有较强的挥发性和刺 激性,对生物体有广谱毒性及诱突变性L3"],现已被 许多国家列为环境优先监测的持久性有机污染物之 一 ,但有关其挥发性的研究鲜见报道.本文通过静 态分析,研究不同因素(温度,pH,曝气等)对2,4一 DCP挥发的影响,并在此基础上有针对性地提出了 切实有效的处理. 1测定方法 气相色谱法 2结果与讨论 2.1水温的影响 由图1可知,温度越高,挥发程度越大.在常温 条件下,初始质量浓度为100mg/L的2,4-DCP溶 液在3h内即可挥发14左右;而在较低的温度下 (10?以下),2,4-DCP的挥发程度相对较小,只有 3%左右.因此,处理该种废水,应当避免高温. 16 12 逞 基s d 0 0.00.51.01.52.02.53.0 时间/h +5? +10? — 25? 十35? 图1水温的影响 2.225?下2,4一DCP溶液的静态挥发实验 由表1可知,随着时间的延长,2,4-DCP不断挥 发,其48h内的挥发量平均可高达52;且浓度越 低,其挥发程度越大. 表12,4-DCP溶液的静态挥发mg/L 2.3pH的影响(低温) 由图2可知,pH越低,挥发程度越大.其原因 是:pH直接影响2,4-DCP在水中的解离程度,当 pH~pKa时(pKa为2,4-DCP的解离常数,其值为 7.85),2,4一DCP主要以分子状态存在于水溶液中, 较易挥发;而当pH>pKa时,2,4-DCP则主要以离 子状态存在,分子游离态的比例很少,所以挥发较 难.因此,处理该废水时,可适当将其调成碱性,以 减少其挥发. 逞 赫 7 6 pH3.00 pH5.20 — pH7.06 —pH11.35 U1Zj4 时间/h 图2pH的影响 2.4曝气的影响 曝气空气流量为30L/h.由图3可知,pH越 低,2,4-DCP的挥发程度越大.当pH<pKa时, 2,4-DCP主要以分子状态存在,曝气加速其在水溶 液中的迁移运动,在气液表面其更新频率较快.基 于传质的"双膜理论",曝气则有效地改善了液膜的 传质阻力,因此挥发较大;而当pH>pKa时,尽管 第一作者:潘海东,男,1979年生,硕士研究生,主要从事废水处理的研究工作. ? 397? 环境污染与防治第27卷第5期2005年8月 曝气流量相同,由于2,4-DCP以离子态存在为主, 挥发较难.但同静态条件相比,其挥发程度还是明 显加强的. 40 30 逞 讲20 l0 0 pH800 pH620 0lZj4 时间/h 图3曝气的影响 2.5直接电解一曝气一静态比较 由图4可知,在直接电解条件下(电流密度为 2.7mA/cm,电压9.4V,pH6.2,钉电极,间距4 cm),3h内2,4-DCP的去除率不到20,而且不完 全为电解去除,部分为挥发所致.因此,直接电解法 不适宜处理此类废水.而曝气条件下(30I/h),3h 内即可挥发40左右.如果采用曝气的方法处理 40 30 逞 讲20 l0 0 0.00.51.01.52.02.53.0 时间/h +电解 ..r曝气 十静态 图4直接电解一曝气一静态比较 (如好氧生物法等),2,4-DCP将大量挥发到大气 中,其实质在较大程度上是将污染物由液相转移到 气相,并在大气中广泛扩散.因此,并没有解决污染 问题,反而造成VOCs的污染,危害环境及人类健 康.应尽量减少或避免曝气. 3结论 (1)2,4-DCP具有较强的挥发性,但低温条件 下挥发性较小. (2)当溶液pH<pKa时,2,4-DCP较易挥发, pH>pKa时则较难挥发. (3)曝气会加速2,4-DCP的挥发. (4)直接电解法不适宜处理此类废水. 在后续的研究中,将基于以上研究,寻求一种适 宜的处理方法,在低温,碱性,静态等条件下进行原 位高效处理,以减少其挥发所致的VOCs污染. 参考文献 1吴学玉.气相色谱法测定对氯苯酚含量.氯碱工业,2002,(11):40~41 2孙磊,蒋新,周健民,等.红壤中痕量五氯酚的气相色谱法测 定.分析化学研究简报,2003,(6):716,719 3任小丽.二氯苯酚致过敏性皮炎6例(伴中毒性肝炎3例)报告. 临床皮肤科,200l,30(4):271 4王宏,沈英娃,卢玲,等.几种典型有害化学品对水生生物的 急性毒性.应用与环境生物,2003,9(1):49,52 5潘海东,钟登杰,贾金平,等.气相色谱法快速测定2,4一二氯苯 酚.环境化学,2004,23(4):495,496 责任编辑:闵怀(修改稿收到日期:2004—08—18) (上接第388页) 性没有产生太大影响. 3结论 (1)在臭氧氧化过程中,2min内的氧化效率 最高. (2)垃圾渗滤液生物处理出水的pH越大, COD的去除率越高.但考虑到处理过程的经济性, 在实际的废水处理过程中,不建议对废水进行调节 pH的操作. (3)垃圾渗滤液生物处理出水臭氧氧化后,多 数成分的相对含量没有影响,仅有含量较少的成分 的相对含量发生了变化,其生物降解性随氧化时间 的增加存在极值,但仍为难降解废水,很难继续采用 生物处理技术处理氧化出水.尚需对臭氧氧化后的 垃圾渗滤液生物处理出水进一步研究,以确定经济 有效的垃圾渗滤液处理技术. ? 398? 参考文献 1邹长伟,徐美生,黄虹,等.垃圾填埋场渗滤液的处理技术.环境 与开发,2001,16(3):23,25 2俞晓,张甲耀,刘楚良.垃圾渗滤液污染特性及其处理技术研究 和应用趋势.环境科学与技术,2002,35(5):43,45 3聂永丰.我国填埋场渗滤液控制现状问题与解决途径.环境科学 研究,1998,ll(3):25,27 4曹霞,欧阳峰.卫生填埋场垃圾渗滤液的处理技术.中国测试技 术,2004,(1):38,39 5何厚波,郑金伟,徐健.生活垃圾填埋场渗滤液生物处理技术及 应用.环境科学与技术,2003,26(5):52,54 6MartinAM.Biologicaldegradationofwastes.TheFirstEdition. London:ElsevierAppiledScience,199l|207,230 7冯旭东,王斌,潘登,等.垃圾渗滤液SND生物脱氮的工程实 践.环境工程,2004,22(6):7,1O 8RamirezIM,OrtaMT.Removalandtransformationofrecalci— trantorganicmatterfromstabilizedsalineland.11leachatesbyCO— agulation—ozonationcouplingprocesses.WaterResearch,2004,38: 2359,2367 9MuthukumarM,SargunamaniD,SelvakumarN,eta1.0ptimisati— onofozonetreatmentforcolourandCODremovalofaciddyee. uentusingcentralcompositedesignexperiment.DyesandPig— ments,2004,63:l27,l34 责任编辑:贺锋萍(修改稿收到日期:2005—05—11) EnvironmentalPollution&Control Vot.27,No.5,Aug.2005Abstracts byGC—MC.Itwasshownthatthemajorcompositionofthe wastewaterhavenochangeafterozonation,whicharebiore— fractoryorganics.Mostofthematerials,vanished,reduced orgeneratedduringozonation,wereprovedasbiodegradable organics. Keywords:Leachate BiodegradabIlity Ozonation Propertycomparisonbetweenlimeand limestoneastwoSO2absorbent ChenLianfangXuXiren (SchoolofEnergyandPowerEngineering,Shandong University,JinanShandong250061) LimeandlimestonearethemostcommonwetSO2ab— sorbent.Theirpropertycomparisonismadeinseveralas— pects,suchasreactionmechanism,controlstandard,liquid/ gasratio,chemicalexcessiveratioandsoon.Theyaredif— ferentindesulfurizationmechnismandcontrolstandards.Re— actiontemperaturehasincoordinatelyinfluenceonbothsys— tems.Theliquid/gasratioandchemicalexcessiveratioofli— metonesystemare10and1.25,1.60.Theliquid/gasratio andchemicalexcessiveratiooflimetonesystemare5.6and 1.05,1.15otherwise.Thedesulfurizationefficiencyoflime isbetterthanthatoflimestone. Keywords:LimeLimestone Propertycomparison Wetdes1alfurizationabsorbent Comparisonoftwomethodsfordeterminationof totalnitrogeninaqua-plants JingLijie'YuanDonghaiWangXiaodong WangLiansheng (1.StateKeyLaboratoryofPollutionControlandRe— sourceReuse,SchoolofEnvironment,NanjingUniversity, NanjingJiangsu210093;2.DepartmentofEnvironmental ScienceandEngineering,JilinInstituteofChemicalTech— nology,ChangchunJilin132022) TheAqua—plantsplayimportantrolesinconstructed wetlandforsewagetreatment.Thereviewoftotalnitrogen andtotalphosphorusintheplantsisamajorindexofsewage purificationefficiencybyconstructedwetland.Thetotalni— trogen(TN)inplantsamplesonconstructedwetlandwasde— terminedbytheKjeldahlwithH2SO4一K2SO4+CuSO4+Se andH2SO4一H2O2digestedmethod,respectively.Theadvan— tagesandshortcomingsofthesemethodswereevaluated,and ; ./ SPSSwasappliedtoanalyzethetestingdata.TheresuIts showedthattherewassignificantdifferencebetweenthekje1一 dahlandH2SO4一H2O2digestedmethod.Thesuitabledeter— minationmethodshouldbeselectedtobasedemandoffurther researchworks. Keywords:Totalnitrogen Aqua—plants Kjeldahl H2SO4一H202 Digestedmethod Statisticalpackageforthesocialscience Measurementoftheinitialsolubleinertorganicmatter inwastewater YuJingjieGuGuoweiZhangZhifeng (StateKeyLaboratoryofPollutionControlandRe— sourceReuse,TongjiUniversity,Shanghai200092) Fourmethodsarepresentedtomeasurethesolubleinert organicmatterintheinfluentwastewater.Somearedirect measurementswhichareofferedbyEkamaandIAWQ,the othersareindirectmeasurementswhichexcludetheinterfer— enceofsolubleresidua,meanwhiletheadvantagesanddisad— vantagesofeachmethodarepresented.Directmeasurements canbeusedtomunicipalwastewater.howeverindirectmeas— urementscanbeusedtostrongindustrialwastewater. Keywords:Wastewater Initialsoluble Inertorganicmatter Effluentlimitationcriteria Studyonvolatilityandtreatmentstrategyof 2,4-dichlorophenolsolution PanHaidongZhongDengjieWangYalinJiaJinping (SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering, ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240) Somefactorssuchastemperature,pHvalueandaera— tion,whichcouldaffectthevolatilityof2,4-dichlorophenol (2,4-DCP),wereinvestigated.Thevolatilityof2,4-DCP couldbeenhancedwithhighertemperature,lowerpHvalue andlargeamountofaeration.Thelowtreatmentefficiency bydirect—electrolysiswasunacceptable.Sosomeimportant viewpointsandtreatmentcountermeasureswerementioned andraisedaccordingtoitscharacter. Keywords:2,4-DCP Volatility Cotintermeast1re