金剛烷胺是一種含氮雜環(huán)類污染物，又名三環(huán)癸胺，白色粉末狀結(jié)晶體，無臭無味，微溶于水，性質(zhì)穩(wěn)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(nèi)藥廠大多以雙環(huán)戊二烯為原料經(jīng)催化加氫、異構(gòu)化、溴化、胺化的工藝來生產(chǎn)金剛烷胺，其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的金剛烷胺制藥廢水污染物濃度髙、組分復(fù)雜，堿性極強(qiáng)。此外，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(jié)合生成穩(wěn)定態(tài)的絡(luò)合物，形成絡(luò)合銅廢水。因此在處理工藝中首先要破壞絡(luò)合分子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)使金屬離子游離化，再采用其他方法去除，才能使廢水達(dá)標(biāo)排放。目前，國內(nèi)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。因此，筆者采用Cu-EDTA為主要目標(biāo)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(jié)果表明，鐵碳微電解技術(shù)可有效地處理絡(luò)合銅廢水，但是在實(shí)際的運(yùn)行過程中填料容易板結(jié)失效、水流易沿設(shè)備邊緣產(chǎn)生偏流現(xiàn)象、設(shè)備易被懸浮物堵塞而失去處理能力。傳統(tǒng)的鐵碳微電解反應(yīng)器填料為鐵屑，這種填料呈長條狀、較薄、比表面積較大、填料之間的孔隙率較小，廢水在通過填料時(shí)懸浮物易在填料的表面沉積，這樣就會使鐵碳填料板結(jié)。板結(jié)后的填料一方面不能與廢水有效接觸，導(dǎo)致鐵碳微電解反應(yīng)器處理效果降低甚至失效；另一方面促使廢水的過流阻力較大，廢水易沿著反應(yīng)器邊緣流走，不經(jīng)微電解反應(yīng)，出現(xiàn)短流與偏流的現(xiàn)象，降低鐵碳微電解反應(yīng)器的處理效果。

筆者試驗(yàn)重點(diǎn)改變了填料形狀及其成分來加快反應(yīng)速率，在運(yùn)行工藝和裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)上優(yōu)化反應(yīng)器，解決反應(yīng)器堵塞和偏流現(xiàn)象。

1、材料與裝置

1.1 試驗(yàn)填料

試驗(yàn)中采用球狀填料替代傳統(tǒng)填料，球狀填料較鐵碳填料的比表面積小，反應(yīng)速率會有所下降，為了彌補(bǔ)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(zhǔn)確稱量鐵、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，然后采用鋁制的模型澆筑呈球狀，直徑約為1~2mm。

國內(nèi)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(tǒng)內(nèi)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，簡稱鑄鐵球填料（T1）；在鐵碳填料的基礎(chǔ)上加鋁，簡稱加鋁填料（T2）；在鐵碳填料的基礎(chǔ)上加銅，簡稱加銅填料（T3）；在鐵碳填料的基礎(chǔ)上加鈦，簡稱加鈦填料（T4）；在鐵碳填料的基礎(chǔ)上加鎳，簡稱加鎳填料（T5）。

1.2 試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)用水

試驗(yàn)采用的微電解反應(yīng)裝置呈圓柱形，直徑為200mm，在反應(yīng)器上端增加內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)防止懸浮物堵塞填料，裝置總高為600mm，為了防止反應(yīng)器偏流，在適當(dāng)?shù)母叨仍黾訐跞Γ瑩跞Φ膶挾瓤筛鶕?jù)填料的大小調(diào)節(jié)，反應(yīng)器的有效容積為18L，采用有機(jī)玻璃材質(zhì)制成。

試驗(yàn)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(xiàng)目與測定方法

社會的快速發(fā)展導(dǎo)致化學(xué)物品成分越來越復(fù)雜，工業(yè)產(chǎn)品成分也更為復(fù)雜，隨之導(dǎo)致的企業(yè)、工業(yè)、生活污水水質(zhì)成分更加復(fù)雜，有機(jī)污水處理的難度大大增加，其次，多次循環(huán)利用也在一定程度增加了水質(zhì)的復(fù)雜程度。再者，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(jī)物的再利用過程中會產(chǎn)生多種化合物，這些有機(jī)物成分復(fù)雜多樣，其中的反應(yīng)還會有我們已知的副產(chǎn)物，甚至有可能生成或者分解為人類還未探知到的有機(jī)物，這些反應(yīng)會加劇污水的成分復(fù)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，其中含有的無機(jī)有機(jī)鹽類大多無毒，其中生活污水中含氮、磷、硫等無機(jī)元素，這些都是可致病細(xì)菌，這些物質(zhì)成分含量太多還會引起水生態(tài)系統(tǒng)的富營養(yǎng)化，而化學(xué)污染物又會通過正常情況下限定植物的無極營養(yǎng)物質(zhì)的增加以及通過分解者的有機(jī)物的增加發(fā)生富營養(yǎng)化，這就會造成一個(gè)惡性循環(huán)。再者，還有一方面，有機(jī)污水中生物的生存環(huán)境各樣，會造成物質(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(jī)污水中的變化完全不同，而且微生物的變化周期十分短暫，導(dǎo)致水體污染原因變得復(fù)雜。污水中成分復(fù)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(jī)污水成分較為復(fù)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(jī)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，再起懸浮物中還會有可溶性硫化物、酸可溶性金屬硫化物以及未電解的有機(jī)、無機(jī)類硫化物。硫化氫還很容易從水中飄散到空氣當(dāng)中，從而產(chǎn)生臭味，產(chǎn)生很大的毒性，甚至?xí)：θ祟惤】怠Ｒ驗(yàn)樗梢耘c人體內(nèi)細(xì)胞色素、氧化酶及該類物質(zhì)中的二硫鍵（-S-S-）發(fā)生作用，然后影響細(xì)胞氧化過程，造成細(xì)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(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)提高

我國正在建設(shè)環(huán)境友好型社會，對工業(yè)企業(yè)以及公民提出更高要求。污水排放標(biāo)準(zhǔn)提高對工藝技術(shù)也提出更高要求。傳統(tǒng)的污水處理方法已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)如今社會環(huán)境表標(biāo)準(zhǔn)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足國家的排污標(biāo)準(zhǔn)。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解決有機(jī)污水問題。因?yàn)樵谥袊l(fā)展過程中，不僅是工業(yè)企業(yè)還是城鎮(zhèn)的污水處理廠所排放的污水排放標(biāo)準(zhǔn)都低于地表標(biāo)準(zhǔn)。例如說現(xiàn)行污水處理廠一級A標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)》中，IV類水COD標(biāo)準(zhǔn)限值為30毫克/升，這之間存在著20毫克的差距，即使達(dá)到了地方的要求，還是達(dá)不到地表標(biāo)準(zhǔn)的要求。而且在不同行中，排放標(biāo)準(zhǔn)都不同，就會導(dǎo)致很多排污單位都能夠達(dá)標(biāo)，但是與地表的標(biāo)準(zhǔn)相差甚遠(yuǎn)。所以在近年來，標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格，尤其在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)，對水污染物的排放和水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提出更高要求，逐步實(shí)施更接近環(huán)境需求的排污標(biāo)準(zhǔn)。這樣逐漸提高的標(biāo)準(zhǔn)對處理有機(jī)污水的企業(yè)與工廠來說讓他們對廢水的再利用提高了難度。

使用便攜式pH計(jì)（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(jié)果與討論

2.1 改進(jìn)型微電解設(shè)備研究

為了避免偏流和短流的情況，試驗(yàn)在原有設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)上增加擋圈，以防止偏流現(xiàn)象，在設(shè)備外部增加內(nèi)循環(huán)工藝，定時(shí)開啟內(nèi)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(xiàn)短流現(xiàn)象。

有很強(qiáng)的抗菌活性，可生物降解性極差。

對金剛烷胺廢水處理現(xiàn)有技術(shù)的研究主要集中在化學(xué)結(jié)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)雖然取得了較好的處理效果，但在實(shí)際應(yīng)用中存在著許多問題，如效率低、處理成本高、二次污染等。因此，本研究致力于開發(fā)一種經(jīng)濟(jì)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題提供新方法。該研究采用樹脂吸附工藝來處理含金剛烷胺工業(yè)廢水，考察了不同型號的大孔樹脂在不同廢水pH值條件及不同流速對樹脂吸附效果的影響，并且考察了樹脂吸附的再生效果，以探索樹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(yàn)部分

1.1 原料

實(shí)驗(yàn)用金剛烷胺工

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

根據(jù)圖3數(shù)據(jù)可知，大孔樹脂吸附過程中，XDA-1G型號樹脂的吸附效果好，第7h廢水中氨氮的濃度開始上升，樹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(dá)到71.43mg/L，單位吸附量為2.62mg/g。

2.2 流速對樹脂吸附效果的影響

由上述實(shí)驗(yàn)得到吸附效果好的樹脂型號(XDA-1G型號大孔樹脂），將50mlXDA-1G型號的大孔吸附樹脂裝入100mL的吸附柱中，取700mL廢水，分別通過蠕動栗控制廢水流速為50、75、100mL/h由上而下通過樹脂吸附柱，并接取相應(yīng)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(yàn)考量指標(biāo)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(yàn)方法

近年來，樹脂吸附工藝多用于處理難降解的有機(jī)工業(yè)廢水，其工藝簡單，解吸效果好，經(jīng)濟(jì)有效，越來越受到國內(nèi)關(guān)注。大孔吸附樹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脂顆粒表面，從而達(dá)到去除污染物的目的。