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草甘膦又稱農(nóng)達,學名N-(膦酸甲基)甘氨酸
純品為非揮發(fā)性白色固體,視密度為0.5,熔點約為230℃,并伴隨分解,25℃時在水中溶解度為1.2%,不溶于一般有機溶劑,其異丙銨鹽*溶解于水
不可燃,不爆炸,常溫貯存穩(wěn)定,一般加工為銨鹽水劑,為低毒除草劑
草甘膦有內(nèi)吸作用,殺草譜廣,對40多科的植物有防除作用,包括單子葉和雙子葉、一年生和多年生、草本和灌木等植物
對多年生深根雜草的地下組織破壞力很強,能達到一般農(nóng)業(yè)機械無法達到的深度,適用于甘蔗、茶、桑、劍麻、橡膠、林木、果園進行滅生性除草
草甘膦廢水是化工農(nóng)藥行業(yè)生產(chǎn)草甘膦粉劑、水劑過程中排出的高濃有機廢水
生產(chǎn)草甘膦的主要原料有二乙醇胺、片堿、去離子水、鹽酸、甲醛、30% 液堿、重金屬催化劑、雙氧水、鎢酸鈉、液氨、硫酸亞鐵等
草甘膦是高效、低毒、滅生性苗后除草劑
近年來,由于轉基因作物的擴大種植,市場需求迅速增長,已連續(xù)多年占據(jù)世界農(nóng)藥銷售額的前列
我國生產(chǎn)的草甘膦90%以上用于出口,而草甘膦也已成為我國農(nóng)藥出口量以及出口金額均最大的一個品種
歷史受海外轉基因作物種植面積增加影響,我國草甘膦出口量一度增長迅速,2014、2015年出現(xiàn)負增長,主要原因是2014年受北美地區(qū)干旱影響,當?shù)夭莞熟⒂盟幜肯陆?/span>
而2015年則是受草甘膦致癌傳聞以及國外草甘膦擴產(chǎn)影響,進入2016年,草甘膦出口開始強勢復蘇,2016全年我國草甘膦累計出口量同比增長16.82%,3~9月單月出口量均創(chuàng)下或逼近近六年新高
作為重要的低毒的農(nóng)藥,草甘膦未來的市場前景廣闊,生產(chǎn)1噸草甘膦產(chǎn)生17噸的廢水,現(xiàn)采用水套用技術,廢水的產(chǎn)生量大大的降低了
但是草甘膦母液廢水中含有高濃度有機磷化合物、可生化性低、具有生物毒性且很難處理這一情況制約了其發(fā)展,對此草甘膦母液廢水的處理亟待解決
目前草甘膦廢水的處理方法有以下幾種:
蒸發(fā)濃縮
草甘膦母液采用濃縮脫鹽后加入適量草甘膦原藥配制成所謂的10%草甘膦水劑出售
這種10%草甘膦水劑價格便宜,也有較好的除草效果,市場銷售情況一直不錯。然而,根據(jù)植保和環(huán)保部門多年的調(diào)查和監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)10%草甘膦水劑會引起土壤板結,并引起嚴重的土壤和水體污染
為此,農(nóng)業(yè)部、工業(yè)和信息化部聯(lián)合發(fā)布了1158 號文,規(guī)定禁止生產(chǎn)和銷售10%草甘膦水劑
焚燒
在250~1200℃的高溫下,通過使草甘膦母液與含氧氣體接觸而實現(xiàn)高溫氧化,回收所得固體產(chǎn)物,最終轉化為焦磷酸鈉及其他磷酸鹽產(chǎn)品
焚燒技術的優(yōu)點是能夠有效地實現(xiàn)磷元素的充分回收利用,但運行費用相對較高,pH值調(diào)節(jié)要求高,且設備容易堵塞
膜分離技術
膜處理技術是膜根據(jù)化合物分子量的大小進行選擇性分離的技術,通過膜的選擇性分離可以完成大分子物質(zhì)和小分子物質(zhì)的分離、純化、濃縮的過程
膜分離的優(yōu)點是無相變、可在常溫下連續(xù)操作、設備簡單、操作容易、能耗低、分離效率高、可回收草甘膦原藥
其缺點草甘膦母液成分復雜,運行中膜易堵塞,需要定期進行化學清洗,前處理要求較高,且處理后得到的草甘膦母液剩余物難以進一步處理
催化濕式氧化技術
在一定溫度(150~320℃)和壓力(2~15MP)條件下,在催化劑作用下,利用空氣氧化廢水中有機污染物,達到去除COD、改善可生化性等目的
催化濕式氧化的優(yōu)點是能夠有效實現(xiàn)磷元素的回收利用,處理費用相對較低。但缺點是操作條件較為苛刻,且設備加工要求較高
電催化
電催化處理技術就是利用外加電場作用, 在特定的電化學反應器內(nèi), 通過一系列設計的化學反應、電催化過程或物理過程, 達到預期的去除廢水中污染物或回收有用物質(zhì)的目的
電催化的優(yōu)點在于裝置設備簡單,操作容易,控制方便,價格便宜,陽極還可以氧化草甘膦等污染物
其缺點是電流效率偏低,反應器效率不高,用電催化法*分解水中有機物能耗較高,設備成本也較高
沉淀法/芬頓氧化法
沉淀法、芬頓氧化法最大的缺點都是產(chǎn)生的污泥量多,導致處理成本較高,且受到反應PH值、反映時間長短、攪拌混合程度的影響,所以很難控制
吸附法
吸附法是指利用吸附材料的特種吸附功能,對廢水中的特定污染物進行吸附回收,從而使廢水中的污染物濃度降低。吸附飽和后,利用脫附劑對吸附材料進行脫附處理,使吸附材料再生,可重新利用
吸附法是一種非常簡單直接的廢水處理技術,可將草甘膦廢水中草甘膦分離提濃,草甘膦濃度可達到6%以上,起到資源化回收的目的,且吸附法的運行成本低,操作簡單
草甘膦廢水總磷高,達到一萬多ppm,IDA法草甘膦廢水酸性強,G法草甘膦鹽含量高,均不能直接進行生化處理或氧化處理
因此必須要對廢水進行預處理,利用吸附法將草甘膦等資源化回收,達到資源化的目的,且降低了后期廢水處理的難度和成本
海普吸附+工藝的核心原理是利用海普開發(fā)的特種吸附材料對要去除的組分或物質(zhì)進行選擇性吸附
當吸附飽和時,再利用特定的脫附劑對吸附材料進行脫附處理,使吸附材料得以再生,如此不斷循環(huán)進行
吸附+(RRP)工藝處理廢水常規(guī)工藝圖
采用吸附+(RRP)工藝處理草甘膦廢水,資源化程度高,具體處理數(shù)據(jù)如下
一企業(yè)草甘膦母液含量為2.2%,實驗處理效果表明采用吸附處理,母液中草甘膦的回收率穩(wěn)定在95%以上
廢水吸附草甘膦數(shù)據(jù)
原水(左)、吸附出水(右)外觀圖
回收草甘膦成品外觀圖
采用吸附+(RRP)工藝進行資源化回收草甘膦母液時,回收率能達到95%以上,出水總磷降低90%以上,在帶來經(jīng)濟效益的同時,降低了廢水的處理難度和成本
吸附+(RRP)工藝的優(yōu)點有以下幾點:
(1)高效資源回收草甘膦,每噸母液能回收草甘膦20kg;
(2)大大降低了企業(yè)的廢水處理費用,遠低于其他處理的費用(>1000元/噸);
(3)變廢為寶,回收了草甘膦,解決了有機膦廢水治理難題;
(4)對企業(yè)現(xiàn)場產(chǎn)生的廢水采樣進行實驗,以特種吸附劑為核心,實驗數(shù)據(jù)為依據(jù),設計吸附工藝,廢水和工藝之間的匹配度高;
(5)設備占地節(jié)省、結構緊湊,土建和設備投資少;
(6)可實現(xiàn)模塊組件形式,能根據(jù)生產(chǎn)能力靈活調(diào)節(jié),安裝方便,自動化程度高,操作簡便;
(7)工藝成熟,無二次污染,依靠強大的技術實力和豐富的工程應用經(jīng)驗提供優(yōu)質(zhì)的服務
部分案例現(xiàn)場
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