离子交换纤维处理农药废水的研究

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1、离子交换纤维处理农药废水的研究摘要：离子交换纤维是一种新型离子交换材料，它和离子交换树脂一样，含有固定离子，并有与固定离子符号相反的活动离子，在水中，活动离子可和相同符号的离子进行交换，和离子交换树脂相比，它的特点是比表面积较大、交换与洗脱速度快、容易再生，可以短纤维、无纺布、网、织物等多种形式应用，可去除水中微量无机离子或有机物。阿特拉津是一种农药（除草剂），化学名2－氯4-乙胺基6-异丙胺基1，2，3三嗪，又名莠去津（Atrazine），应用广泛，但毒性较大。本文对采用离子交换纤维处理这种废水进行了研究。关键词：离子交换纤维农药废水固定离子AStudyonTreatment

2、ofAtrazine-Containingicmethod.Resultsofthestudyshoentofs,ol/Lsodiumchloridesolutionorsodiumhydroxidesolution.　　Keyent;ionexchangefiberfortreatmentofg／L，农药厂废水CODcr的质量浓度为728mg／L。1．2纤维及其预处理　　强酸阳离子交换纤维（含-SO3H）、弱酸阳离子交换纤维（含-COOH）为本实验室制备。取强酸阳离子交换纤维，用浓度为1mol／L氢氧化钠溶液浸泡纤维12h洗至中性即得到强酸（钠型）。　　取弱酸阳离子交换纤维，

3、用浓度为1mol／L的氢氧化钠溶液浸泡纤维12h洗至中性即得到弱酸（钠型）。用浓度为1mol／L的盐酸浸泡纤维12h洗至中性即得到弱酸（氢型）。1.3静态离子交换法　　准确称取强酸（钠型）、弱酸（钠型）、弱酸（氢型）各1g，各2份分别放人烧杯中，加入阿特拉津饱和水溶液100mL，静置3h，测定溶液的化学耗氧量（CODcr)。1.4动态离子交换法　　准确称取强酸（钠型）、弱酸（钠型）、弱酸（氢型）各4g，先浸湿，再装入吸附柱中，加入清水，使水的液面稍高于纤维层，取100mL阿特拉津饱和水溶液移人滴液漏斗中，控制滴加的速度和流过纤维的速度基本相同，液面位置基本不变，流下的水弃之，流

4、下的尾液再循环流过纤维，测尾液的化学耗氧量（CODcr）。2结果和讨论2．1静态法试验结果　　阿特拉津饱和水溶液的ρ（CODcr）测定值为160mg／L。静态试验对饱和阿特拉津水溶液CODcr的去除效果如表1所示。表1　结果表明3种纤维都能吸附农药阿特拉纤维类型尾液ρ（CODcr）/（mg.L-1)CODcr去除率/%强酸（钠型）36.777.06弱酸（钠型）51.068.12弱酸（氢型）62.860.75　　表1结果表明3种纤维都能吸附农药阿特拉津，使CODcr值降低60％以上，其净化效果大小次序：强酸（钠型）＞弱酸（钠型）＞弱酸（氢型）。静态法的结果可说明用此种纤维净化农药

5、阿特拉津是可行的。2．2动态法试验结果　　由于农药厂废水中含有大量钠离子，弱酸（氢型）在实际应用中也会是钠型，故动态法只用强酸（钠型）和弱酸（钠型）纤维；阿特拉津饱和水溶液的试验仍采用3种纤维，试验结果如表2、表3所示。表2阿特拉津饱和水溶液动态法试验结果纤维类型停留时间/min尾液ρ（CODcr)/(mg.L-1)CODcr去除率/%强酸（钠型）2041.674.0弱酸（钠型）2385.346.69弱酸（氢型）2269.056.88　　注：阿特拉津饱和水溶液CODcr的质量浓度（测定）为160mg/L。表3浓药厂废水动态试验结果纤维类型停留时间/min尾液ρ（CODcr)/(

6、mg.L-1)CODcr去除率/%强酸（钠型）3020272.20弱酸（钠型）3541443.05　　注：农药厂废水CODcr的质量浓度（测定）为728mg/L。　　表2结果表明，强酸纤维优于弱酸纤维，这可能是前者在水中离解度较大之故。　　表3结果表明，对农药厂废水的处理同样是强酸纤维优于弱酸纤维，经强酸纤维处理的废水，CODcr值可降低70％以上。废水中阿特拉津及有机胺是弱碱，可以和钠离子进行交换，除此之外，有机碱的憎水链还可和纤维骨架的憎水部分通过范德华力吸附，因此比无机离子有更好的离子交换选择性。2．3强酸阳离子交换纤维处理农药厂废水　　表3结果表明，在实验条件下100m

7、L农药厂废水流过4g纤维，其CODcr值可降低70％以上，尚不能达排放标准，可进行2级处理，即再通过另一吸附柱，提高CODcr的去除率。2级处理的试验结果如表4所示。表42级吸附交换试验结果分析项目1级交换2级交换纤维重/g86进水ρ（CODcr）/（mg.L-1)728116停留时间/min3028出水ρ（CODcr)/(mg/L-1)1166.96CODcr去除率/%84.0394　　表4结果表明，经过2级吸附交换，CODcr值已达6.96，说明采用适当的条件，经2级处理可使废水尾液CO