金剛烷胺是一種含氮雜環(huán)類(lèi)污染物，又名三環(huán)癸胺，白色粉末狀結晶體，無(wú)臭無(wú)味，微溶于水，性質(zhì)穩定，其分子式為C10H8N，是一種治療神經(jīng)性疾病的藥物，多用于帕金森病、帕金森綜合癥等疾病的治療。目前，國內藥廠(chǎng)大多以雙環(huán)戊二烯為原料經(jīng)催化加氫、異構化、溴化、胺化的工藝來(lái)生產(chǎn)金剛烷胺，其生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的金剛烷胺制藥廢水污染物濃度髙、組分復雜，堿性極強。金剛烷胺廢水中還含有殘留的金剛烷胺及其衍生物，具

在電鍍工藝中添加的絡(luò )合劑能與電鍍液中的銅離子結合生成穩定態(tài)的絡(luò )合物，形成絡(luò )合銅廢水。在處理工藝中要破壞絡(luò )合分子的穩定結構使金屬離子游離化，再采用其他方法去除，才能使廢水達標排放。目前，國內外主要采取物理法、化學(xué)法、生物法等處理技術(shù)。在眾多的金屬絡(luò )合劑中，EDTA（乙二胺四乙酸）是螯合劑的代表，其用途很廣。筆者采用Cu-EDTA為主要目標污染物，研究鐵碳微電解工藝對絡(luò )合重金屬廢水的處理效果。

研究結果表明，鐵碳微電解技術(shù)可有效地處理絡(luò )合銅廢水，在實(shí)際的運行過(guò)程中填料容易板結失效、水流易沿設備邊緣產(chǎn)生偏流現象、設備易被懸浮物堵塞而失去處理能力。傳統的鐵碳微電解反應器填料為鐵屑，這種填料呈長(cháng)條狀、較薄、比表面積較大、填料之間的孔隙率較小，廢水在通過(guò)填料時(shí)懸浮物易在填料的表面沉積，這樣就會(huì )使鐵碳填料板結。板結后的填料一方面不能與廢水有效接觸，導致鐵碳微電解反應器處理效果降低甚至失效；另一方面促使廢水的過(guò)流阻力較大，廢水易沿著(zhù)反應器邊緣流走，不經(jīng)微電解反應，出現短流與偏流的現象，降低鐵碳微電解反應器的處理效果。

筆者試驗重點(diǎn)改變了填料形狀及其成分來(lái)加快反應速率，在運行工藝和裝置內部結構上優(yōu)化反應器，解決反應器堵塞和偏流現象。

1、材料與裝置

1.1 試驗填料

試驗中采用球狀填料替代傳統填料，球狀填料較鐵碳填料的比表面積小，反應速率會(huì )有所下降，為了彌補球狀填料這一缺點(diǎn)，在自主研發(fā)的填料中增加了催化劑。球狀填料的主要成分含有鐵、碳和一些金屬催化劑，鐵約占95%左右，碳約占3%左右，金屬催化劑約占2%左右。此填料的制作工藝為：先準確稱(chēng)量鐵、碳和金屬的質(zhì)量，混合均勻后在爐中以1500℃左右的溫度燒制融化，采用鋁制的模型澆筑呈球狀，直徑約為1~2mm。

國內外學(xué)者在改進(jìn)填料成分上做了大量的研究，主要有Cu/Fe電解法、Al/Fe電解法以及在傳統內電解填料中增加不同的金屬催化劑（例如鈦、鎳等）。筆者所在公司自主研發(fā)了5種不同的微電解填料。鐵碳填料，簡(jiǎn)稱(chēng)鑄鐵球填料（T1）；在鐵碳填料的基礎上加鋁，簡(jiǎn)稱(chēng)加鋁填料（T2）；在鐵碳填料的基礎上加銅，簡(jiǎn)稱(chēng)加銅填料（T3）；在鐵碳填料的基礎上加鈦，簡(jiǎn)稱(chēng)加鈦填料（T4）；在鐵碳填料的基礎上加鎳，簡(jiǎn)稱(chēng)加鎳填料（T5）。

1.2 試驗裝置和試驗用水

試驗采用的微電解反應裝置呈圓柱形，直徑為200mm，在反應器上端增加內循環(huán)系統防止懸浮物堵塞填料，裝置總高為600mm，為了防止反應器偏流，在適當的高度增加擋圈，擋圈的寬度可根據填料的大小調節，反應器的有效容積為18L，采用有機玻璃材質(zhì)制成。

試驗用水采用人工配水的形式，進(jìn)水絡(luò )合銅質(zhì)量濃度為5~30mg/L。

1.3分析項目與測定方法

社會(huì )的快速發(fā)展導致化學(xué)物品成分越來(lái)越復雜，工業(yè)產(chǎn)品成分也更為復雜，隨之導致的企業(yè)、工業(yè)、生活污水水質(zhì)成分更加復雜，有機污水處理的難度大大增加，多次循環(huán)利用也在一定程度增加了水質(zhì)的復雜程度。劣質(zhì)原油等化石燃料產(chǎn)品的生產(chǎn)利用之后的污水處理更加困難，有機物的再利用過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生多種化合物，這些有機物成分復雜多樣，其中的反應還會(huì )有我們已知的副產(chǎn)物，甚至有可能生成或者分解為人類(lèi)還未探知到的有機物，這些反應會(huì )加劇污水的成分復雜程度。另一方面，生活污水主要是城市中使用的各種洗滌劑和污水、垃圾以及生活糞便等等，其中含有的無(wú)機有機鹽類(lèi)大多無(wú)毒，其中生活污水中含氮、磷、硫等無(wú)機元素，這些都是可致病細菌，這些物質(zhì)成分含量太多還會(huì )引起水生態(tài)系統的富營(yíng)養化，而化學(xué)污染物又會(huì )通過(guò)正常情況下限定植物的無(wú)極營(yíng)養物質(zhì)的增加以及通過(guò)分解者的有機物的增加發(fā)生富營(yíng)養化，這就會(huì )造成一個(gè)惡性循環(huán)。還有一方面，有機污水中生物的生存環(huán)境各樣，會(huì )造成物質(zhì)的大量變化以及產(chǎn)生分解，在酸性、堿性、中性條件下有機污水中的變化完全不同，微生物的變化周期十分短暫，導致水體污染原因變得復雜。污水中成分復雜使得污水處理面臨更大難度。

1.2 污水中含硫較多

污水中硫的比率在增加，近年來(lái)石化企業(yè)進(jìn)口高硫原油的比例增多，污水中流的比例在增多。在有機污水成分較為復雜中提到成分中含硫，在此重點(diǎn)介紹硫的產(chǎn)生以及危害，在氧化方法處理有機污水中，含硫污水的處理又是一大難點(diǎn)與重點(diǎn)。生活污水以及工業(yè)污水含硫量都比較高，化學(xué)物品的廢棄以及原油的廢棄排放都會(huì )含有硫元素，水中的硫化物就包括溶解性的硫化氫，硫酸氫根、亞硫酸氫根、硫酸根以及硫離子，再起懸浮物中還會(huì )有可溶性硫化物、酸可溶性金屬硫化物以及未電解的有機、無(wú)機類(lèi)硫化物。硫化氫還很容易從水中飄散到空氣當中，從而產(chǎn)生臭味，產(chǎn)生很大的毒性，甚至會(huì )危害人類(lèi)健康。因為它可以與人體內細胞色素、氧化酶及該類(lèi)物質(zhì)中的二硫鍵（-S-S-）發(fā)生作用，影響細胞氧化過(guò)程，造成細胞組織缺氧，從而危及人的生命。硫化氫除自身能腐蝕金屬外，還可以被污水中的微生物氧化成硫酸，進(jìn)而腐蝕下水管道等。

1.3 衛生標準提高

我國正在建設環(huán)境友好型社會(huì )，對工業(yè)企業(yè)以及公民提出更高要求。污水排放標準提高對工藝技術(shù)也提出更高要求。傳統的污水處理方法已經(jīng)不能適應現如今社會(huì )環(huán)境表標準的要求，石化企業(yè)對污水必須進(jìn)行更加深度的處理才能滿(mǎn)足國家的排污標準。這就要求人們尋求一個(gè)更高技術(shù)以及更有效的途徑來(lái)解決有機污水問(wèn)題。因為在中國發(fā)展過(guò)程中，不僅是工業(yè)企業(yè)還是城鎮的污水處理廠(chǎng)所排放的污水排放標準都低于地表標準。例如說(shuō)現行污水處理廠(chǎng)一級A標準中，COD允許排放濃度高為50毫克/升，而《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》中，IV類(lèi)水COD標準限值為30毫克/升，這之間存在著(zhù)20毫克的差距，達到了地方的要求，還是達不到地表標準的要求。在不同行中，排放標準都不同，就會(huì )導致很多排污單位都能夠達標，與地表的標準相差甚遠。在近年來(lái)，標準越來(lái)越嚴格，尤其在經(jīng)濟發(fā)達的地區，對水污染物的排放和水環(huán)境質(zhì)量標準提出更高要求，逐步實(shí)施更接近環(huán)境需求的排污標準。這樣逐漸提高的標準對處理有機污水的企業(yè)與工廠(chǎng)來(lái)說(shuō)讓他們對廢水的再利用提高了難度。

使用便攜式pH計（上海雷磁）測定pH；采用二乙基二硫代氨基甲酸鈉分光光度法測定絡(luò )合銅濃度。

2、結果與討論

2.1 改進(jìn)型微電解設備研究

為了避免偏流和短流的情況，試驗在原有設備內部結構上增加擋圈，以防止偏流現象，在設備外部增加內循環(huán)工藝，定時(shí)開(kāi)啟內循環(huán)泵，采用水沖洗方式對填料表面的沉積進(jìn)行沖洗，防止因懸浮物淤積在填料之間而出現短流現象。

有很強的抗菌活性，可生物降解性極差。

對金剛烷胺廢水處理現有技術(shù)的研究主要集中在化學(xué)結晶法、Fenton氧化法和鐵碳微電解法等物化處理技術(shù)方面，這些技術(shù)取得了較好的處理效果，但在實(shí)際應用中存在著(zhù)許多問(wèn)題，如效率低、處理成本高、二次污染等。本研究致力于開(kāi)發(fā)一種經(jīng)濟高效，處理效率高的處理技術(shù)，為解決金剛烷胺廢水難處理問(wèn)題提供新方法。該研究采用樹(shù)脂吸附工藝來(lái)處理含金剛烷胺工業(yè)廢水，考察了不同型號的大孔樹(shù)脂在不同廢水pH值條件及不同流速對樹(shù)脂吸附效果的影響，并且考察了樹(shù)脂吸附的再生效果，以探索樹(shù)脂吸附工藝對于處理金剛烷胺工業(yè)廢水的可行性。

1、實(shí)驗部分

1.1 原料

實(shí)驗用金剛烷胺工

根據圖2數據可以看出，樹(shù)脂吸附COD過(guò)程中LS-200型號樹(shù)脂在前5h吸附效果顯著(zhù)，第8h已經(jīng)趨于平緩達到平衡狀態(tài)。XDA-1G型號樹(shù)脂和LS-106型號樹(shù)脂吸附效果更好，其中XDA-1G型號樹(shù)脂吸附效果好，吸附量大初始COD濃度為4500mg/L，終達到1120mg/L，單位吸附量為96.57mg/g。

根據圖3數據可知，大孔樹(shù)脂吸附過(guò)程中，XDA-1G型號樹(shù)脂的吸附效果好，第7h廢水中氨氮的濃度開(kāi)始上升，樹(shù)脂的吸附容量趨于飽和，吸附量大初始氨氮濃度為162.96mg/L，終達到71.43mg/L，單位吸附量為2.62mg/g。

2.2 流速對樹(shù)脂吸附效果的影響

由上述實(shí)驗得到吸附效果好的樹(shù)脂型號(XDA-1G型號大孔樹(shù)脂），將50mlXDA-1G型號的大孔吸附樹(shù)脂裝入100mL的吸附柱中，取700mL廢水，分別通過(guò)蠕動(dòng)栗控制廢水流速為50、75、100mL/h由上而下通過(guò)樹(shù)脂吸附柱，并接取相應時(shí)間點(diǎn)的樣品，對所取點(diǎn)樣進(jìn)行COD分析。

業(yè)廢水均為直接從生產(chǎn)車(chē)間收集的實(shí)際廢水，該廢水帶有胺臭氣味，為乳白色液體。實(shí)驗考量指標為CODcr，檢測方法為《水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定快速消解分光光度法》。

1.2 實(shí)驗方法

近年來(lái)，樹(shù)脂吸附工藝多用于處理難降解的有機工業(yè)廢水，其工藝簡(jiǎn)單，解吸效果好，經(jīng)濟有效，越來(lái)越受到國內關(guān)注。大孔吸附樹(shù)脂是一種多孔性材料，其吸附原理主要是物理吸附原理，溶質(zhì)分子被吸附劑吸附后，溶液中的污染物濃度降低，被吸附的分子將濃聚在樹(shù)脂顆粒表面，從而達到去除污染物的目的。