離子交換與吸附- 大孔吸附樹脂處理含磺胺廢水的研究

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1、離子交換與吸附,2003,19(2):163~169IONEXCHANGEANDADSORPTION文章編號:1001-5493(2003)02-0163-07*大孔吸附樹脂處理含磺胺廢水的研究1222許月卿趙仁興白天雄魏全1中國科學院研究生院，中國科學院地理科學與資源研究所，北京1001012河北科技大學環(huán)境科學與工程學院，石家莊050018摘要：利用大孔吸附樹脂處理含磺胺廢水。實驗表明，DRHIII樹脂對磺胺具有良好的吸附-解吸效果。原廢水中磺胺濃度約為17.2g/L，COD約為13750mg/L，經(jīng)樹脂

2、吸附處理后，廢水中COD去除率約86%，磺胺的吸附率88.2%，樹脂的解吸率為97.5%，磺胺的回收率約86.0%,其純度達99.8%。在廢水有效處理的同時實現(xiàn)了廢物資源化，具有良好的環(huán)境效益和較高的經(jīng)濟效益。關鍵詞：大孔吸附樹脂磺胺廢水處理中圖分類號:O647.3文獻標識碼:A1前言磺胺(SN)和磺胺脒(SG)屬于磺胺類藥物，主要治療由多種細菌感染引起的疾病，[1]在治療細菌感染性疾病中有著廣泛應用。磺胺類藥物屬于難降解的有機物，所以含磺胺類藥物的廢水不易進行生化處理，排入環(huán)境會對環(huán)境帶來嚴重污染。我國多家

3、制藥廠和化工廠生產(chǎn)磺胺脒和磺胺，由于缺乏經(jīng)濟有效的處理方法，其排放的廢水中都含有大量的磺胺，COD值和含鹽量遠遠超過國家廢水排放標準。不僅嚴重污染生態(tài)環(huán)境，危害人體健康，而且造成資源流失和浪費，影響到企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。[2~6]利用大孔樹脂吸附法處理高濃度有機廢水已有成功先例，但國內(nèi)迄今尚未見用大孔吸附樹脂處理含磺胺廢水的報道。針對該廢水生產(chǎn)特點，立足于廢水有效治理和資源化為一體，本文采用河北科技大學開發(fā)的對含芳伯氨基的有機物有特殊選擇性的DRHIII型大孔吸附樹脂，對某化工廠磺胺脒(SG)生產(chǎn)廢水進行了吸附

4、-解吸一系列條件試驗，并在最佳工藝條件下進行了吸附-解吸穩(wěn)定性實驗，在治理廢水的同時回收其中的磺胺(SN)，取得了令人滿意的結果。*收稿日期:2002年12月26日項目基金:河北省科委資助項目(98276753D)作者簡介:許月卿,女(1972-),河北省人,博士研究生.·164·IonExchangeandAdsorption2003年4月2實驗部分2.1儀器及試劑自制帶夾套的φ24×600mm玻璃吸附柱，THZ-62型恒溫振蕩器，SYC-15超級恒溫水??；DRHIII型樹脂，鹽酸，蒸餾水，NaOH溶液和H

5、NO3。2.2廢水的水質Table1CharacterofSulfanilamideProductionWasteWaterCOD(mg/L)pHSN(g/L)Na2NO3(g/L)Na2CO3(g/L)NaOH(g/L)顏色137501117.223064少量黑紅色2.3實驗方法2.3.1廢水和樹脂預處理原廢水pH值為11，呈黑紅色，有少量懸浮物，過濾，濾液即為靜態(tài)和動態(tài)實驗用廢水試樣。大孔吸附樹脂用丙酮浸泡2h后經(jīng)丙酮溶液淋洗，直至丙酮無色，然后用水洗去丙酮。用稀鹽酸溶液反復洗去殘留的單體和雜質，再用水洗

6、凈后備用。2.3.2樹脂靜態(tài)吸附-解吸實驗用量筒精確量取經(jīng)預處理的DRHIII型樹脂10ml，放入裝有50ml廢水樣的250ml錐形瓶中，置于振蕩器上在室溫23℃下振蕩3h，每隔30min取樣5ml分析溶液中磺胺濃度，做出靜態(tài)吸附曲線，考察廢水的pH值和溫度對吸附性能的影響。對已經(jīng)吸附飽和的樹脂在溫度40℃下，分別用NaOH溶液、蒸餾水、1mol/L的鹽酸試劑進行靜態(tài)解吸，測定解吸液中磺胺濃度，做出解吸曲線，篩選出最佳解吸劑。2.3.3樹脂動態(tài)吸附-解吸實驗在給定溫度下，將含磺胺濃度為17.2g/L的廢水樣以

7、一定的流速通過裝有20ml樹脂的φ24×600mm玻璃吸附柱，測定吸附流出液中磺胺濃度，做出樹脂動態(tài)吸附曲線，考察吸附流速對樹脂吸附性能的影響，確定最佳吸附工藝條件。對已經(jīng)吸附飽和的樹脂進行動態(tài)解吸，分別考察解吸液濃度、溫度、流速對樹脂解吸性能的影響，確定最佳解吸工藝條件。2.3.4穩(wěn)定性實驗取20mlDRHIII型樹脂，裝入φ24×600mm玻璃吸附柱，在最佳工藝條件下，用廢水樣進行20批次的吸附-解吸循環(huán)實驗，考察該樹脂對磺胺吸附-解吸性能的穩(wěn)定性及樹脂的機械強度，測定樹脂的工作吸附量、磺胺的吸附率、解吸

8、率。第19卷第2期離子交換與吸附·165·2.3.5制備磺胺(SN)結晶取解吸液50ml放于250ml錐形瓶中，加入鹽酸調(diào)pH至中性。冷卻沉化16h，抽濾并用水沖洗得到淺棕色結晶。在馬沸爐中105℃下烘干2h，得到磺胺結晶。產(chǎn)品送往河北省產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗所進行檢驗。3結果與討論3.1樹脂靜態(tài)吸附實驗結果3.1.1廢水pH對吸附性能的影響用硝酸將廢水pH分別調(diào)至2，5，7，10，11，在相同試驗條件下