LAS陰離子表面活性劑及其處理工藝

1、 PAGE 6陰離子外表活性劑處理目前我國生產(chǎn)的外表活性劑多屬于陰離子外表活性劑，以直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS) 為主。外表活性劑廢水的來源很多，LAS 除用于洗滌用品外，也廣泛用于制革、紡織等工業(yè)的洗滌和脫脂。因此，家庭廚房廢水、酒店賓館廢水、洗衣房廢水中均含有 LAS， 洗滌、化工、紡織等行業(yè)也產(chǎn)生大量含 LAS 的廢水；LAS 生產(chǎn)廠也排放大量外表活性劑廢水。外表活性劑廢水的特點(diǎn)(1)外表活性劑廢水成分簡單，廢水中除了含有外表活性劑和其乳化攜帶的膠體污染物外，還含有助劑、漂白劑和油類物質(zhì)等；廢水中的 LAS 以分散和膠粒外表吸附兩種形式存在。2)外表活性劑廢水一般呈弱堿性，pH 約 8-1

2、1；但是局部 LAS 生產(chǎn)廢水的 pH 為4-6，呈酸性；餐飲廢水、洗浴廢水和洗衣廢水的 LAS 質(zhì)量濃度一般為 1-10mg/L，而 LAS 生產(chǎn)廢水的質(zhì)量濃度一般為200mg/L 左右； CODcr 差異也很大，從100-10000mg/L 甚至達(dá) 10 的 5 次方 mg/L。(3)廢水中的外表活性劑會造成水體起泡、產(chǎn)生毒性，且外表活性劑在水中起泡會降低水中的復(fù)氧速率和充氧程度，使水質(zhì)變壞，影響水生生物的生存，使水體自凈受阻。此外它還能乳化水體中其他的污染物質(zhì)，增大污染物質(zhì)的濃度，造成間接污染。外表活性劑廢水對環(huán)境的危害LAS 屬于生物難降解物質(zhì)，它的廣泛使用，不行避開地對水環(huán)境造成了污

3、染，在我國環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)中把它列為其次類污染物質(zhì)。外表活性劑被使用后最終大局部形成乳化膠體狀物質(zhì)隨著廢水排入自然界，其首要污染物 LAS 進(jìn)入水體后，與其他污染物結(jié)合在一起形成具有肯定分散性的膠體顆粒，對工業(yè)廢水和生活污水的物化、生化特性都有很大影響。陰離子外表活性劑具有抑制和殺死微生物的作用，而且還抑制其他有毒物質(zhì)的降解，同時(shí)外表活性劑在水中起泡而降低水中復(fù)氧速率和充氧程度，使水質(zhì)變壞，假設(shè)不經(jīng)處理直接排入水體，將造成湖泊、河流等水體的富養(yǎng)分化問題；LAS 還能乳化水體中其他的污染物質(zhì)，增大污染物質(zhì)的濃度，提高其他污染物質(zhì)的毒性，而造成間接污染。此外，相當(dāng)一局部外表活性劑使用后直接被遺棄到水環(huán)境系

4、統(tǒng)中，嚴(yán)峻影響了四周生態(tài)系統(tǒng)的平衡進(jìn)展；由此，外表活性劑生產(chǎn)廢水及廚房廢水、洗浴廢水、洗衣廢水等含LAS 的廢水，對動(dòng)植物和人體慢性毒害作用較大。外表活性劑廢水對生態(tài)環(huán)境影響的相關(guān)爭辯已經(jīng)有很多。如陳欽耀等承受多刺裸腹蚤對 LAS 和 5 種洗衣粉的毒性進(jìn)展了爭辯，結(jié)果說明，LAS 和 5 種洗衣粉能夠抑制多刺裸腹蚤的運(yùn)動(dòng)，并且造成蚤類的大量死亡。馬德濱在外表活性劑對輪蟲及人皮膚的毒性爭辯中得出結(jié)論:廢水中外表活性劑質(zhì)量濃度28.0mg/L 時(shí)，對輪蟲的生存有很大的影響，廢水中的 LAS 成分對人手的皮膚損害較嚴(yán)峻，會造成多種皮膚疾病。來自日本報(bào)道的皮膚損傷 180 例報(bào)告中，洗滌劑占 27.

5、8%，其比率7 年來持續(xù)增加。李瀅等在外表活性劑對小麥吸取多環(huán)芳烴(PAHs)的影響爭辯中覺察，在肯定條件下吸取 PAHs 的量受外表活性劑濃度影響顯著。潘根興在外表活性劑對土壤環(huán)境理化性狀和生物活性影響的爭辯中，覺察外表活性劑顯著地影響土壤溶液的性質(zhì)，能降低土壤環(huán)境對苯酚的吸附量，但對重金屬離子的吸附無明顯效應(yīng)。外表活性劑廢水處理技術(shù)物理法物理法主要有沉淀、過濾、泡沫分別等方法。沉淀、過濾主要用于水的預(yù)處理或在混凝分別等處理后使用，大局部外表活性劑廢水的處理都承受了沉淀、過濾法。泡沫分別法是在含有外表活性劑的廢水中通入空氣而產(chǎn)生大量氣泡，使廢水中的污染物吸附于氣泡外表而形成泡沫，浮現(xiàn)后對泡沫

6、進(jìn)展分別的方法，此法廣泛用于對合成洗滌劑成分的去除。此法對 LAS 的去除率取決于物理因素、化學(xué)因素、分別速度、濃縮率等。傅斯賢等承受泡沫分別法處理外表活性劑廢水，承受微孔管布?xì)猓瑲馑仍?:1 到 9:1 時(shí)，LAS 平均去除率到達(dá) 90%左右。泡沫分別法具有操作簡潔、耗能低，尤其是適用于較低濃度狀況下的分別等優(yōu)點(diǎn)，但泡沫分別法對外表活性劑廢水的CODcr 的去除率不高，尤其是對于高濃度廢水處理效果更低，因此需要與其他方法聯(lián)合使用，如泡沫分別-混凝法、泡沫分別-生物接觸氧化法等?；瘜W(xué)法混凝處理法常用于外表活性劑廢水處理的混凝劑有鐵鹽、鋁鹽及有機(jī)聚合物類。混凝反響不僅能去除廢水中膠體顆粒和吸附

7、在膠體外表上的 LAS，還可與溶解在水相中的 LAS 形成難溶性的沉淀。祁夢蘭提出用聚合硫酸鐵作混凝劑，處理 CODcr1000mg/L 的高濃度外表活性劑廢水，用聚合硫酸鐵混凝處理后，再經(jīng)中和和泡沫分別處理，處理后出水可到達(dá)國家排放標(biāo)準(zhǔn)。陳潔等對撫順醇醚化學(xué)廠的陰離子外表活性劑廢水用混凝法進(jìn)展處理，使得 LAS 去除率大大地提高，保證了原系統(tǒng)的正常運(yùn)行。揚(yáng)維等承受微電解-混凝沉淀法處理合成洗滌劑廢水，得出鐵炭量比為 1:1pH 為 4，接觸時(shí)間為 30-40min 及混凝沉淀 1h 時(shí)處理效果較好，處理后水中的 LAS，CODcr 和 pH 指標(biāo)到達(dá)國家排放標(biāo)準(zhǔn)。梁延周等對洗滌劑廢水中的陰離

8、子外表活性劑 LAS 承受混凝沉淀水解酸化接觸氧化工藝，試驗(yàn)結(jié)果說明 LAS 去除率50%，此法可有效地去除廢水中的 LAS，出水穩(wěn)定并到達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)。綜上所述混凝處理法處理合成洗滌劑廢水效果抱負(fù)、本錢低、易操作，但并沒有徹底地使污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，產(chǎn)生大量廢渣與污泥，造成二次污染。吸附法常用的吸附劑主要包括活性炭、吸附樹脂、硅藻土、高嶺土等。常溫下對外表活性劑廢水用活性炭法處理效果較好，活性炭對 LAS 的吸附容量可到達(dá) 55.8mg/g，活性炭吸附符合 Freundlich 公式。但活性炭再生能耗大，且再生后吸附力量亦有不同程度的降低，因而限制了其應(yīng)用。自然的粘土礦物類吸附劑貨源充分、價(jià)

9、廉，應(yīng)用較多。為了提高吸附容量和吸附速率，對這類吸附劑爭辯的重點(diǎn)在于吸附性能、加工條件的改善和外表改性等方面。另有報(bào)道用硼砂生產(chǎn)過程中排放的硼砂廢渣(俗稱硼泥)來處理外表活性劑廢水；也有用吸附樹脂處理外表活性劑廢水，其優(yōu)點(diǎn)是吸附速度快、穩(wěn)定性好、再生簡潔，主要缺點(diǎn)是預(yù)處理較繁瑣，一次性投資大。催化氧化法催化氧化法是對傳統(tǒng)化學(xué)氧化法的改進(jìn)與強(qiáng)化。常用的Fenton 處理法就是催化氧化法的一種，屬均相氧化法。王效承等用多相催化氧化法處理 CODcr 為 840mg/L， LAS 為 360mg/L 的廢水，反響器為流化床，內(nèi)裝粒狀活性炭載體，以 NaClO 為氧化劑，不加催化劑時(shí)，NaClO 對

10、LAS 幾乎沒有去除效果；參加 Ni2O3 等催化劑后，載體外表吸附了水中 LAS、催化劑和氧化劑，反響加快。反響后 CODcr 去除:率為 84.8%， LAS 去除率為 88.3%；去除率隨反響溫度上升而降低，而 pH 的變化對去除率根本沒有影響。Mantzavinos 以外表活性劑質(zhì)量濃度為 1000mg/L 左右的廢水為對象，爭辯了濕式催化氧化對有氧生物降解性的影響，試驗(yàn)爭辯說明，當(dāng)溫度為 473K，氧化分壓為 1.3MPa，且停留時(shí)間在 40-390min，持續(xù)的氧化反響時(shí)間 120min 時(shí)，外表活性劑比較簡潔分解成相對短鏈的分子，從而使外表活性劑的活性降低子。其爭辯結(jié)果還顯示濕式

11、氧化法與生物法聯(lián)合使用比單獨(dú)使用化學(xué)氧化法或生物法效率低。光催化氧化是在光與催化劑的作用下，利用反響過程中產(chǎn)生的 HO等自由基離子來氧化分解 LAS 的?？沙惺芨邏汗療魹楣庠矗J鈦型TiO2 為催化劑，懸浮在廢水中，反響 50min，LAS 的去除率90%，分解速度隨溶液中 pH 的上升而增大。TiO2 催化劑價(jià)格較高，如對 TiO2 催化劑進(jìn)展摻雜以削減其能帶寬度或爭辯使用帶隙能較小的半導(dǎo)體催化劑，則可大大降低設(shè)備投資和運(yùn)行本錢。多相催化氧化法和光催化氧化法都可以徹底地將 LAS 分解為 CO2 和 H2O，消退了二次污染。劉怡等以十二烷基苯磺酸鈉和十二烷基磺酸鈉為爭辯對象，利用紫外光譜、紅

12、外光譜和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用等儀器分析和化學(xué)分析的方法進(jìn)展?fàn)庌q，結(jié)果說明，在羥基自由基(HO)的氧化分解作用下，最終均轉(zhuǎn)化為 CO2，H2O 和(SO4)2-。胡將軍等對光催化氧化法處理有機(jī)廢水的可行性進(jìn)展了試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果說明，光催化氧化可降解外表活性劑類難降解的有機(jī)物，反響 120min，CODcr 去除率50%。朱靜公平爭辯了三聚磷酸鈉(STPP)濃度變化和溫度變化條件下，對水中 LAS 光催化氧化降解的影響， 并依據(jù)動(dòng)力學(xué)爭辯的結(jié)果，充分說明白 STPP 濃度和溫度影響 LAS 光催化氧化降解過程的緣由。岳林海等爭辯了用半導(dǎo)體負(fù)荷體系對外表活性劑廢水進(jìn)展降解，脫色率到達(dá)100%，CODcr

13、去除率80%。Arana 等利用 TiO2 和活性炭的混合物(AC-TiO2)作為催化劑處理含外表活性劑廢水，LAS 的去除率80%，CODcr 去除率85%，但是由于活性炭價(jià)格昂貴，因此該法不適于大量推廣應(yīng)用。生物法外表活性劑廢水利用生物法處理，效果比較抱負(fù)。例如用生物接觸氧化法處理合成洗滌劑廢水，經(jīng)掛膜馴化培育后，對 LAS 的去除率可保持93%，最高為 98.7%， CODcr 平均去除率為 82%。LAS 在曝氣處理時(shí)易產(chǎn)生大量的泡沫，影響氧傳遞效率，因此在好氧處理前，需運(yùn)用其他方法進(jìn)展預(yù)處理。有用厭氧反響進(jìn)展預(yù)處理，此時(shí)厭氧反響停留在第 1 階段，即水解反響階段，然后再進(jìn)展好氧處理。

14、厭氧階段 CODcr，LAS 去除率分別可 到達(dá) 36% 和 55% ，好氧階段 CODcr 去除率 可達(dá) 86% ，出水CODcr110mg/L，LAS97%，其中氧化塘處理效率最大，占總處理率的 83% 以上?；钚晕勰喾ㄌ幚硗獗砘钚詣U水具有效率高的特點(diǎn)，使用廣泛，尤其是在大型城市污水處理系統(tǒng)中使用較多。Beltran 等利用活性污泥法對外表活性劑廢水進(jìn)展了處理， 得出外表活性劑和生活廢水中 LAS 的降解反響是一級，且其反響動(dòng)力學(xué)常數(shù)分別是1.28-1 和 1.15h-1。Verge 爭辯了用活性污泥法處理外表活性劑廢水，探討了廢水中LAS，AS，AES 等的毒性對廢水處理的影響，得出

15、LAS 比 AS 和 AES 有更大的負(fù)面影響。因此必需在生物處理前對該廢水進(jìn)展處理。鄭建軍等通過試驗(yàn)證明白間歇式活性污泥法處理外表活性劑廢水是可行的，有吸附和生化降解兩個(gè)階段。吸附階段在 5h 以內(nèi)就可以完成，而污染物的生化降解階段則耗時(shí)很長，需 20h 才能使 LAS 從190-440mg/L，降低到90%。用厭氧法對外表活性劑廢水進(jìn)展處理也是一種有效方法，呂錫武等對厭氧附著膜膨脹床處理外表活性劑廢水的爭辯結(jié)果說明；對 CODcr 為 700mg/L 左右的模擬廢水， 承受中溫條件(35)下的厭氧附著膜膨脹床處理，當(dāng) HRT32h，容積負(fù)荷 CODcr 為0.523kg/(m3.d)時(shí)，廢

16、水 CODcr 去除率 80%。張建民等針對高乳化的外表活性劑廢水的特點(diǎn)，進(jìn)展了用厭氧-好氧法處理廢水的試驗(yàn)爭辯。結(jié)果說明在常溫常壓下，當(dāng)進(jìn)水 CODcr 為 500-1000mg/L，HRT 為 48h 時(shí)，厭氧段 CODcr 去除率達(dá) 50%左右，而系統(tǒng) CODcr 總?cè)コ士蛇_(dá) 80%-90%，出水 CODcr120mg/L，到達(dá)國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)。生物法可直接處理偏堿性的外表活性劑廢水，設(shè)備簡潔，處理力量大，出水的 pH 符合排放要求，因而在我國得到了廣泛應(yīng)用。實(shí)際應(yīng)用時(shí)一般需要關(guān)心以其他處理技術(shù)以得到更好的處理效果。如陳衛(wèi)國等在外表活性劑廢水絮凝床預(yù)處理技術(shù)(CFB)的試驗(yàn)爭辯根底上；

17、配以簡潔的 SBR 生化法處理，為外表活性劑廢水治理開拓了一條的途徑。其他處理法除了上述方法外，在處理該類廢水中使用較多的是微電解法。楊維等承受微電解 - 混凝沉淀法處理外表活性劑廢水，考察了鐵炭比、 pH、接觸時(shí)間及混凝沉淀對處理效果的影響，處理后水中的 LAS，CODcr 和 pH 三項(xiàng)指標(biāo)均到達(dá)國家排放標(biāo)準(zhǔn)。該方法具有處理效果好、流程短、投資少、處理本錢低等特點(diǎn)，具有寬闊的應(yīng)用前景。劉振宇廢水的最正確處理電壓65%， 處理電耗受原水電導(dǎo)率影響很大。微電解法適用于難降解的工業(yè)廢水的預(yù)處理，但是此法電耗大，且水解加劇時(shí)導(dǎo)致大量氣泡的生成，影響電解去除率。外表活性劑廢水處理技術(shù)的爭辯與建議外表

18、活性劑廢水屬高濃度的有機(jī)廢水，外表活性劑 LAS 為首要污染物，消退或降低其活性，是處理此類廢水中首先需要考慮的，同時(shí)考慮降低廢水的 COD，BOD；處理方法的有效性和經(jīng)濟(jì)性也應(yīng)以外表活性劑的去除率或轉(zhuǎn)化率、殘留量為比較基準(zhǔn)。廢水中 LAS 的去除可以有兩種途徑:一是將 LAS 從廢水中轉(zhuǎn)移或富集出來；二是將 LAS 徹底氧化分解，轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，消退 LAS 的毒害作用。目前，雖然上述方法對 LAS 都有較顯著的去除效果，但對各種方法的處理機(jī)理爭辯尚嫌缺乏，今后應(yīng)對外表活性劑攜帶物膠體體系的化學(xué)特性及其在處理過程中的變化加以深入爭辯，為各種處理方法的可比性供給依據(jù)。由于有一局部 LAS 廢水中 LAS 含量很高，COD 也很高，又由于工業(yè)廢水本身沒有養(yǎng)分，很難直接進(jìn)展生物