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草甘膦废水资源化

作　者: 张帆
导　师: 艾秋红
学　校: 湘潭大学
专　业: 化学工程与技术
关键词: 草甘膦废水树脂吸附脱附结晶
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着人们对于生活质量的要求不断提高和人类对于环境、生态的保护的日趋重视，国家政策对于草甘膦生产的要求和相关法规也日趋严格。因此，开展草甘膦废水资源化的研究具有重要的环境和经济效益。本文通过吸附-脱附法来资源化处理草甘膦废水，并且与乙酰甲胺磷生产工艺结合起来形成了一套绿色集成工艺路线，从源头上防治环境污染的同时实现了废水资源化。吸附阶段研究了不同吸附剂对草甘膦的静态吸附效果，筛选出吸附效果最好的吸附剂进行静态吸附特性研究，拟合出相关的吸附平衡曲线及动力学方程，并验证了其在真实工业废水中的使用效果。结果表明：D301树脂能较好的吸附溶液中的草甘膦，并且在328K以下，树脂烘干与否并不影响其吸附性能；D301树脂对于草甘膦的吸附率随树脂用量的增加而加大，然而吸附率增加的速度逐渐缓慢，投料比为1:10最佳；室温下，吸附达到平衡的时间为4h，随着初始浓度的升高吸附量增加，平衡浓度也升高；整个吸附过程符合伪二级动力学模型；Freundlich方程能较好的描述D301树脂对草甘膦的吸附行为，吸附过程为优惠型吸附。真实废水中的杂质会与草甘膦竞争吸附位点，从而降低D301树脂对草甘膦的吸附率，但是吸附过真实废水的D301树脂再生性能不受影响。回收阶段研究了不同脱附剂对吸附过草甘膦的吸附剂进行静态脱附效果，综合经济和脱附效果等因素考虑筛选出较好的脱附剂进行脱附特性研究，并验证了重复使用效果。结果表明：氨水可以作为该过程较好的脱附剂；脱附率随着氨水浓度的增加而增大，且增大的程度逐渐缓慢，在氨水浓度为3%时脱附率达到最大值，随后，脱附率便随着氨水浓度的增加而趋近不变甚至缓慢减小；最佳投料比为D301-PMG:氨水为1:1.2；脱附平衡时间约为2h，脱附过程满足伪二级动力学模型；当树脂达到最大吸附量时，最佳实验条件下，脱附液中草甘膦的含量可以达到11.06%，脱附率为82.7%。实验条件下，树脂可重复使用6次以上，影响循环使用效果的主要因素是树脂的破碎。针对草甘膦的合成工艺的后处理，提出了利用O-甲基硫代磷酰二氯生产过程产生的酸性废水代替浓硫酸中和草甘膦铵盐水溶液的集成新工艺，使得草甘膦结晶析出。结果表明：甲醇的存在会在一定程度上影响结晶效果，但是影响不大，此集成工艺是可行的，当含量为10%的草甘膦铵盐溶液与二氯废水的质量比为1:0.79时，结晶出来的草甘膦含量为97.2%，收率为74.6%。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-9
第1章绪论  9-18
  1.1 草甘膦的基本性质  9
  1.2 草甘膦的发展现状和趋势  9-13
    1.2.1 我国草甘膦行业的主要问题  10-11
    1.2.2 草甘膦行业的发展趋势  11-13
  1.3 草甘膦生产废水处理概况  13-16
    1.3.1 草甘膦生产废水特点  13-14
    1.3.2 现有的处理技术  14-16
  1.4 课题研究的意义、目的及内容  16-18
第2章吸附法回收草甘膦  18-31
  2.1 本章研究内容  18
  2.2 实验方法  18-21
    2.2.1 吸附剂的筛选  18-19
    2.2.2 静态吸附性能研究  19-21
    2.2.3 真实废水中的应用  21
  2.3 分析方法  21-22
  2.4 实验仪器和试剂  22-23
    2.4.1 主要实验仪器  22
    2.4.2 主要试剂  22-23
    2.4.3 树脂预处理  23
  2.5 实验结果与讨论  23-30
    2.5.1 吸附剂的筛选  23-26
    2.5.2 静态吸附性能的研究  26-29
    2.5.3 对真实废水的吸附效果  29-30
  2.6 本章小结  30-31
第3章草甘膦回收浓缩技术  31-41
  3.1 本章研究内容  31
  3.2 试验方法  31-33
    3.2.1 脱附剂的筛选  31-32
    3.2.2 静态脱附性能的研究  32
    3.2.3 工艺效果检验  32
    3.2.4 重复使用效果  32-33
  3.3 分析方法  33
  3.4 实验仪器与试剂  33-34
    3.4.1 主要实验仪器  33
    3.4.2 主要试剂  33-34
  3.5 实验结果与讨论  34-40
    3.5.1 脱附剂的筛选  34-35
    3.5.2 静态脱附性能的研究  35-38
    3.5.3 脱附效果考查  38
    3.5.4 重复使用效果的考察  38-40
  3.6 本章小结  40-41
第4章草甘膦废水集成工艺  41-46
  4.1 本章研究内容  41
  4.2 试验方法  41-42
    4.2.1 草甘膦铵盐溶液的制备：  41-42
    4.2.2 中和结晶效果对比  42
    4.2.3 甲醇对中和效果的影响  42
  4.3 分析方法  42
    4.3.1 产品表征  42
    4.3.2 定量分析  42
  4.4 主要仪器与试剂  42-43
    4.4.1 主要实验仪器  42-43
    4.4.2 主要试剂  43
  4.5 实验结果与讨论  43-45
  4.7 本章小结  45-46
结论与展望  46-47
参考文献  47-50
致谢  50-51
硕士期间发表的学术论文及研究成果  51

草甘膦废水资源化

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