【摘 要】
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草甘膦作为一种广谱、灭生性除草剂,广泛应用于我国的农业生产。甘氨酸法作为我国生产草甘膦的主要方式,会产生大量含有总磷、总有机碳的副产废盐,不加处理会造成资源的浪费和环境的破坏。因此采用膜分离法预处理草甘膦废盐水,通过除磷、除杂、树脂吸附链接氯碱行业,实现绿色化生产。为此本论文围绕草甘膦除磷除杂进行研究,利用膜分离法降低草甘膦初步净化盐水中的总磷含量,极大的截留了总磷,降低了沉淀除磷的压力。设计万吨
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草甘膦作为一种广谱、灭生性除草剂,广泛应用于我国的农业生产。甘氨酸法作为我国生产草甘膦的主要方式,会产生大量含有总磷、总有机碳的副产废盐,不加处理会造成资源的浪费和环境的破坏。因此采用膜分离法预处理草甘膦废盐水,通过除磷、除杂、树脂吸附链接氯碱行业,实现绿色化生产。为此本论文围绕草甘膦除磷除杂进行研究,利用膜分离法降低草甘膦初步净化盐水中的总磷含量,极大的截留了总磷,降低了沉淀除磷的压力。设计万吨级废盐膜分离除磷除杂深度净化工艺,探究杂质离子对离子膜电解过程中的影响,利用SEM和EDS分析离子膜表面结垢与堵塞情况,编写了改性凹凸棒土技术规范,主要研究结果如下所示:草甘膦废盐经550℃煅烧得到有机磷转化为无机磷的草甘膦初步净化盐。设定初始p H值为10,浓度为330 g/L的草甘膦初步净化盐溶液经二级膜分离。实验最优结果表明超滤膜截留分子量为5000 Da,施加压力为0.4 MPa。纳滤膜截留分子量为150 Da,施加压力为2.6 MPa,NF膜通量可达210 L/m~2·h,氯化钠去除率为46%,总磷去除率为96%,利用SEM和EDS分析了纳滤膜表面结垢情况。采用阳离子交换膜对添加杂质Ca2+、Mg2+的氯化钠溶液进行电解实验,探究杂质离子对离子膜电解过程中槽电流、电流密度、p H及电导率的影响,同时探究杂质离子形成的氢氧化镁、氢氧化钙沉淀对离子膜表面和孔道影响。SEM和EDS分析表明,杂质离子形成的沉淀会沉积在离子膜表面并堵塞离子膜孔道,使电解过程中电流密度上升速率加快,易引发电解事故和缩短离子膜使用寿命。以草甘膦初步净化盐配制原料液,初步设计了年运行300天,日工作24小时,每小时处理初步净化盐溶液4.63 m~3,初始p H为10,初始浓度为300 kg/m~3的万吨级膜-吸附分离深度除磷除杂工程。工艺流程为:二级膜分离-沉淀除磷除杂-树脂吸附。对所用膜元件分别选型:美国科氏TARGA II 10072-35作为分离超滤膜,中科瑞阳卷式耐酸碱纳滤膜S300,久吾高科微滤1200,除磷剂采用江苏丽水JS-305A,用量为3.5 kg/m~3。除钙、镁杂质部分碳酸钠用量为3 kg/m~3,氢氧化钠用量为0.5 kg/m~3。采用螯合树脂D468,树脂装填量4.71 m~3,树脂装填高度1.5 m。查阅国内学者研究改性凹凸棒土相关文献,对相关改性实验进行验证,制定不同改性方法后凹凸棒土的各项技术要求。将改性凹凸棒土筛余量（0.08 mm方孔筛）分为三级,一级≤8.0,二级≤10.0,三级≤15.0;p H指标为7～9;含水率指标为一级≤1.0,二级≤1.0,三级≤2.0;总磷吸附容量三级指标分别为一级≥60 mg/g,二级20～60 mg/g,三级10～20 mg/g,为改性凹凸棒土研究提供指导。
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