草甘膦廢水處理工藝方法

草甘膦又稱農(nóng)達(dá)，學(xué)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(diǎn)約為230℃，并伴隨分解，25℃時(shí)在水中溶解度為1.2%，不溶于一般有機(jī)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(duì)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(duì)多年生深根雜草的地下組織破壞力很強(qiáng)，能達(dá)到一般農(nóng)業(yè)機(jī)械無法達(dá)到的深度，適用于甘蔗、茶、桑、劍麻、橡膠、林木、果園進(jìn)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(jī)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
 

概況

草甘膦是高效、低毒、滅生性苗后除草劑

近年來，由于轉(zhuǎn)基因作物的擴(kuò)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(gè)品種

歷史受海外轉(zhuǎn)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(fù)增長，主要原因是2014年受北美地區(qū)干旱影響，當(dāng)?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(kuò)產(chǎn)影響，進(jìn)入2016年，草甘膦出口開始強(qiáng)勢復(fù)蘇，2016全年我國草甘膦累計(jì)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(shù)，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(jī)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(duì)此草甘膦母液廢水的處理亟待解決

草甘膦廢水處理現(xiàn)狀

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(jià)格便宜，也有較好的除草效果，市場銷售情況一直不錯(cuò)。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(huì)引起土壤板結(jié)，并引起嚴(yán)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(hào)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(shí)現(xiàn)高溫氧化，回收所得固體產(chǎn)物，最終轉(zhuǎn)化為焦磷酸鈉及其他磷酸鹽產(chǎn)品

焚燒技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能夠有效地實(shí)現(xiàn)磷元素的充分回收利用，但運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較高，pH值調(diào)節(jié)要求高，且設(shè)備容易堵塞

膜分離技術(shù)

膜處理技術(shù)是膜根據(jù)化合物分子量的大小進(jìn)行選擇性分離的技術(shù)，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(diǎn)是無相變、可在常溫下連續(xù)操作、設(shè)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(diǎn)草甘膦母液成分復(fù)雜，運(yùn)行中膜易堵塞，需要定期進(jìn)行化學(xué)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(jìn)一步處理

催化濕式氧化技術(shù)

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(jī)污染物，達(dá)到去除COD、改善可生化性等目的

催化濕式氧化的優(yōu)點(diǎn)是能夠有效實(shí)現(xiàn)磷元素的回收利用，處理費(fèi)用相對(duì)較低。但缺點(diǎn)是操作條件較為苛刻，且設(shè)備加工要求較高

電催化

電催化處理技術(shù)就是利用外加電場作用, 在特定的電化學(xué)反應(yīng)器內(nèi), 通過一系列設(shè)計(jì)的化學(xué)反應(yīng)、電催化過程或物理過程, 達(dá)到預(yù)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(diǎn)在于裝置設(shè)備簡單，操作容易，控制方便，價(jià)格便宜，陽極還可以氧化草甘膦等污染物

其缺點(diǎn)是電流效率偏低，反應(yīng)器效率不高，用電催化法*分解水中有機(jī)物能耗較高，設(shè)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(diǎn)都是產(chǎn)生的污泥量多，導(dǎo)致處理成本較高，且受到反應(yīng)PH值、反映時(shí)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(duì)廢水中的特定污染物進(jìn)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(duì)吸附材料進(jìn)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(shù)，可將草甘膦廢水中草甘膦分離提濃，草甘膦濃度可達(dá)到6%以上，起到資源化回收的目的，且吸附法的運(yùn)行成本低，操作簡單

行業(yè)需求

草甘膦廢水總磷高，達(dá)到一萬多ppm，IDA法草甘膦廢水酸性強(qiáng)，G法草甘膦鹽含量高，均不能直接進(jìn)行生化處理或氧化處理

因此必須要對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理，利用吸附法將草甘膦等資源化回收，達(dá)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+（RRP）工藝

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(duì)要去除的組分或物質(zhì)進(jìn)行選擇性吸附

當(dāng)吸附飽和時(shí)，再利用特定的脫附劑對(duì)吸附材料進(jìn)行脫附處理，使吸附材料得以再生，如此不斷循環(huán)進(jìn)行

吸附+（RRP）工藝處理廢水常規(guī)工藝圖

吸附+工藝處理效果

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(shí)驗(yàn)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

吸附+核心優(yōu)勢

采用吸附+（RRP）工藝進(jìn)行資源化回收草甘膦母液時(shí)，回收率能達(dá)到95%以上，出水總磷降低90%以上，在帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，降低了廢水的處理難度和成本

吸附+（RRP）工藝的優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：

（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(fèi)用，遠(yuǎn)低于其他處理的費(fèi)用(＞1000元/噸)；

（3）變廢為寶，回收了草甘膦，解決了有機(jī)膦廢水治理難題；

（4）對(duì)企業(yè)現(xiàn)場產(chǎn)生的廢水采樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以特種吸附劑為核心，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，設(shè)計(jì)吸附工藝，廢水和工藝之間的匹配度高；

（5）設(shè)備占地節(jié)省、結(jié)構(gòu)緊湊，土建和設(shè)備投資少；

（6）可實(shí)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(dòng)化程度高，操作簡便；

（7）工藝成熟，無二次污染，依靠強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力和豐富的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)

實(shí)際應(yīng)用案例

部分案例現(xiàn)場