農(nóng)藥生產(chǎn)廢水隨產(chǎn)品不同性質(zhì)差別較大，給末端處置帶來一定的難度。稻瘟靈是防治稻瘟病的主要化學(xué)防治藥劑，其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水除高COD值外，還具有氯離子含量高的特性。目前，農(nóng)藥廢水可采用物理法、生物法及兩者分離等處置方式，對高COD值、可生化性差的廢水還可采用高級氧化法實(shí)施處置。常規(guī)農(nóng)藥工業(yè)廢水處理辦法主要針對廢水中的有機(jī)污染物質(zhì)，而對氯離子的去除效果較差。Cl-是氯存在的最穩(wěn)定形態(tài)，難去除且不能被微生物所應(yīng)用。目前，國內(nèi)外去除廢水中Cl-的辦法有燃燒法、化學(xué)處置法、生物法、電滲析和反浸透等。其中，燃燒法處置廢水中的鹽類對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，化學(xué)處置法處置不完整，生物法耗時(shí)長，電滲析存在高耗能等問題。膜別離具有別離效率高、設(shè)備簡單、操作便當(dāng)?shù)忍匦裕呗群康膹U水對膜別離設(shè)備和工作壓力的請求較高，且容易形成膜污染，影響去除效果。

　　石灰鋁鹽沉淀法能有效去除氯離子，該法經(jīng)過向含氯離子溶液中參加氧化鈣和偏鋁酸鈉，生成溶解度極小的鈣鋁氯化合物Ca4Al2Cl2(OH)12，到達(dá)去除氯離子的效果，并且除氯后生成的鈣鋁氯化合物(弗氏鹽)還具有吸附重金屬離子的才能，可防止大量廢泥處置問題。本實(shí)驗(yàn)采用石灰鋁鹽沉淀法去除稻瘟靈廢水中的氯離子，探求其主要工藝條件對氯離子的去除效果，以期為稻瘟靈廢水中氯離子的去除提供參考。

　　一、資料與辦法

　　1.1 實(shí)驗(yàn)廢水

　　實(shí)驗(yàn)用稻瘟靈廢水取自重慶某農(nóng)藥廠，廢水中Cl-含量1515mg/L，pH值11.5。

　　1.2 實(shí)驗(yàn)辦法

　　取250mL廢水，參加一定量的氧化鈣及偏鋁酸鈉，置于電動(dòng)攪拌器恒溫水浴鍋中反響。反響完成后，中止攪拌并靜置，溶液分層后取上清液過0.45μm濾膜搜集濾液，測定氯離子含量。反響設(shè)置不同pH值、反響溫度、反響時(shí)間、攪拌速度、藥品投加量及投加方式等工藝條件，剖析對氯離子去除效果的影響，并選取其中影響較大的3個(gè)要素做正交實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用SPSS軟件對正交結(jié)果實(shí)施剖析，得到石灰鋁鹽沉淀法去除稻瘟靈廢水中氯離子顯著影響要素及最佳反響條件。在最優(yōu)條件下，反響所得沉淀物經(jīng)過濾、洗濯、烘干和研磨后得到粉狀樣品，對樣品實(shí)施XRD、SEM剖析。

　　1.3 剖析辦法

　　氯離子含量測定參照硝酸銀滴定法(GB118961989)。沉淀物形貌由掃描電子顯微鏡(SEM，VEGA3SBU，捷克)掃描得出，沉淀物晶體構(gòu)造用X射線衍射儀(XRD，D2PHASER，德國)剖析。

　　二、結(jié)果與討論

　　2.1 單要素條件對氯離子去除效果的影響

　　為肯定正交實(shí)驗(yàn)所需影響較大的要素及程度，分別就反響時(shí)間、溫度、藥品配比、攪拌速度、pH值和藥品投加方式等反響條件對稻瘟靈廢水中氯離子效果的影響做單要素實(shí)驗(yàn)。

　　2.1.1 反響時(shí)間對氯離子去除效果的影響

　　在室溫22℃，轉(zhuǎn)速200r/min，配比n[Cl-]∶n[Al3+]∶n[Ca2+]=1∶2∶5，pH=10，一次性參加的實(shí)驗(yàn)條件下，反響時(shí)間為1h、2h、3h、4h、5h，調(diào)查反響時(shí)間對氯離子去除效果的影響，結(jié)果如圖1所示。由圖1可知，氯離子的去除率隨時(shí)間增加呈現(xiàn)先增加后減小趨向，在3h處到達(dá)最高值64.47%。反響開端生成鈣氯鋁化合物Ca4Al2Cl2(OH)12，隨時(shí)間延長，局部Ca4Al2Cl2(OH)12轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>Ca3Al2(OH)12，Cl-從化合物中脫離，降低了氯離子的去除率。

　　2.1.2 反響溫度對氯離子去除效果的影響

　　在反響時(shí)間3h，轉(zhuǎn)速200r/min，配比n[Cl-]∶n[Al3+]∶n[Ca2+]=1∶2∶5，pH=10，一次性參加的實(shí)驗(yàn)條件下，調(diào)查反響溫度對氯離子去除效果的影響，結(jié)果如圖2所示。由圖2可知，氯離子去除率在室溫到35℃區(qū)間段隨溫度升高呈上升趨向，35℃以后則趨于穩(wěn)定，為64.00%。標(biāo)明隨著溫度升高，鈣氯鋁鹽的層狀構(gòu)造逐步趨于飽和，Cl-去除量隨著鈣氯鋁化合物層狀構(gòu)造的構(gòu)成也趨于穩(wěn)定，綜合思索能耗要素，選擇35℃為較佳反響溫度。

　　2.1.3 藥品配比對氯離子去除效果的影響

　　在反響時(shí)間3h，轉(zhuǎn)速200r/min，溫度35℃，pH=10，一次性參加的實(shí)驗(yàn)條件下，調(diào)查藥品配比對氯離子去除效果的影響，如圖3所示。從圖3能夠看出，隨n[Cl-]∶n[Al3+]∶n[Ca2+]的增大，氯離子去除率提升，在配比為1∶3∶5處到達(dá)最高77.33%，在1∶3∶6時(shí)去除率趨于穩(wěn)定。隨著藥品參加量的增加，Ca4Al2Cl2(OH)12層狀構(gòu)造構(gòu)成才能加強(qiáng)，包容Cl-的才能也隨之加強(qiáng)。配比在1∶2∶5到1∶3∶4區(qū)間，Ca4Al2Cl2(OH)12層狀構(gòu)造構(gòu)成量急劇增加，在1∶1∶2和1∶1∶3時(shí)Ca4Al2Cl2(OH)12層狀構(gòu)造構(gòu)成量增加遲緩，闡明反響初期假如Al3+參加量太少，鈣鋁化合物層狀構(gòu)造容易成型，Cl-不易進(jìn)入層板間，所以恰當(dāng)參加過量Al+3更有利于沉淀構(gòu)成。

　　2.1.4 攪拌速度對氯離子去除效果的影響

　　在反響時(shí)間3h，配比n[Cl-]∶n[Al3+]∶n[Ca2+]=1∶3∶5，pH=10，一次性參加的實(shí)驗(yàn)條件下，調(diào)查攪拌速度對氯離子去除效果的影響，如圖4所示。由圖4可知，隨著攪拌速度的增加，氯離子去除率在400r/min處到達(dá)最大，為76.67%，繼續(xù)增加則去除率反而降落。隨轉(zhuǎn)速增大，沉淀物顆粒更為細(xì)小，比外表積增大，利于層板構(gòu)造的構(gòu)成，Cl-進(jìn)入板塊層間時(shí)機(jī)增加，從而構(gòu)成弗氏鹽沉淀，提升氯離子去除率。但當(dāng)攪拌速度大于400r/min時(shí)，氧化鈣溶于水中構(gòu)成的OH-會(huì)增加，經(jīng)過離子交流，層板間Cl-被置換出來，成為Ca3Al2(OH)12，氯離子去除率降低;當(dāng)攪拌速度到達(dá)600r/min時(shí)，沉淀物顆粒充沛分散，層板構(gòu)造的構(gòu)成速度大于轉(zhuǎn)化為Ca3Al2(OH)12的速度，氯離子去除率又呈升高趨向，思索能耗要素，選擇攪拌速度為400r/min。

　　2.1.5 pH值對氯離子去除效果的影響

　　在反響時(shí)間3h，溫度35℃，配比n[Cl-]∶n[Al3+]∶n[Ca2+]=1∶3∶5，轉(zhuǎn)速400r/min，藥品一次性參加的實(shí)驗(yàn)條件下，調(diào)查pH值對氯離子去除效果的影響，如圖5所示。由圖5可知，氯離子去除率隨著pH升高呈先減少后增大的趨向，但總體變化不大，氯離子去除率在原始pH值處到達(dá)最大，為76.13%。由于在弱酸性和中性條件下，沉淀會(huì)有局部溶解，而堿性條件更有利于層板構(gòu)造的構(gòu)成，由于原水的pH值曾經(jīng)偏高，OH-過多會(huì)使沉淀物發(fā)作轉(zhuǎn)化，故應(yīng)用原pH值更節(jié)約本錢。

　　2.1.6 加藥方式對氯離子去除效果的影響

　　在反響時(shí)間3h，溫度35℃，配比n[Cl-]∶n[Al3+]∶n[Ca2+]=1∶3∶5，轉(zhuǎn)速400r/min，pH=11.5實(shí)驗(yàn)條件下，調(diào)查加藥方式對氯離子去除效果的影響，如圖6所示。由圖6可知，氯離子去除率隨投放方式的不同而有一定動(dòng)搖，但總體差別不顯著，在藥物投加比例為2∶1處到達(dá)最高，為79.66%，但與一次性參加相比增幅不明顯，能夠看出加藥方式對氯離子去除率的影響不大。

　　2.2 正交實(shí)驗(yàn)

　　從上述六個(gè)單要素實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚩闯鰰r(shí)間，藥品配比和轉(zhuǎn)速變化對氯離子去除率的影響較大，故選取此三要素作為正交實(shí)驗(yàn)條件?？隙ǚ错憰r(shí)間(2.5h;3h;3.5h)，藥品配比(1∶3∶4;1∶3∶5;1∶3∶6)和轉(zhuǎn)速(350r/min;400r/min;450r/min)做三要素三程度正交實(shí)驗(yàn)，詳細(xì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表1、表2。

　　檢驗(yàn)結(jié)果標(biāo)明：時(shí)間和轉(zhuǎn)速的P值分別為0.879和0.357，均大于0.05，故這兩個(gè)要素對氯離子去除效果不顯著;配比的P值為0.026，小于0.05，闡明配比對氯離子去除效果顯著。由表2剖析可知配比最優(yōu)程度為1∶3∶6，1∶3∶5與1∶3∶6差別不明顯，關(guān)于時(shí)間和轉(zhuǎn)速，由于各程度間的差別不顯著，分離對能耗的思索，能夠肯定最優(yōu)條件A1B3C2，即反響時(shí)間2.5h，藥品配比1∶3∶6，攪拌轉(zhuǎn)速400r/min。

　　2.3 沉淀物表征剖析

　　2.3.1 沉淀產(chǎn)物XRD剖析

　　弗氏鹽在2θ=11.2°、22.5°、31.1°時(shí)呈現(xiàn)衍射峰，分別對應(yīng)(006)、(114)、(222)三個(gè)衍射面。在最優(yōu)條件下對廢水實(shí)施處置，氯離子與鈣鋁離子實(shí)施鍵結(jié)，由此分離溶液中離子，構(gòu)成鈣鋁氯化合物沉淀，將過濾得到的沉淀物實(shí)施XDR剖析，如圖7所示。由圖7可知，沉淀產(chǎn)物的衍射峰位置與弗氏鹽的根本分歧，可判別沉淀物為弗氏鹽，且在11.2°衍射峰鋒利，闡明沉淀物結(jié)晶度高，且結(jié)晶粒度較大。

　　2.3.2 沉淀產(chǎn)物SEM剖析

　　將石灰鋁鹽沉淀法處置后的沉淀物做SEM剖析，結(jié)果如圖8所示。由圖8可知，沉淀產(chǎn)物為片層構(gòu)造，粒徑為0.5μm～5μm的潤滑棱柱晶體堆積而成，且具有插層構(gòu)造，契合弗氏鹽的形貌特征，主體層板為[Ca2Al(OH)6]+，層板之間插入[Cl-，H2O]，不太明顯的層狀構(gòu)造可能是Ca4Al2(OH)14和Ca3Al2(OH)12。

　　三、結(jié)論

　　(1)采用石灰鋁鹽法去除稻瘟靈廢水中的氯離子，單要素實(shí)驗(yàn)最佳工藝條件為反響時(shí)間為3h，溫度35℃，n[Cl-]∶n[Al3+]∶n[Ca2+]為1∶3∶5；攪拌速度400r/min，pH值堅(jiān)持原水值，加藥方式為一次性參加。

　　(2)從單要素實(shí)驗(yàn)得到，反響時(shí)間、藥品配比和攪拌轉(zhuǎn)速對氯離子去除效果影響較大。從這三個(gè)要素的正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出，藥品配比是顯著影響要素，最佳工藝條件為反響時(shí)間2.5h，藥品配比為1∶3∶6，攪拌轉(zhuǎn)速為400r/min，在此工藝條件下，氯離子去除率可達(dá)80%以上。

　　(3)反響生成的沉淀產(chǎn)物是弗氏鹽，具有層狀構(gòu)造，主要成分是Ca4Al2Cl2(OH)12，沉淀物結(jié)晶度高，粒度較大。