次氯酸钙漂白纸浆的污水处理
1.超滤法
由于漂度废液中含有高分子量部分,不易为微生物所分解.因此考虑在生物处理前进行超滤处理。超滤可以去处E段废水中的有机氯化物或AOX的50%-90%.但低分子量的氯苯酚类化合物是AOX中最毒组分,超滤的效率就很低,但接着进行生物处理则可除去62%-90%的AOX。
2.
化学沉降法
铁盐或铝盐能使有机氯化物沉降而得以除去AOX。使用聚乙烯亚胺(Polyethyleneiminc)也能使氯化和碱处理阶段的有机物沉降下来,氯化段的AOX去除率为54%-84%。碱处理阶段为50%-73。
3.
氧化法
1)
超声氧化
在曝气时,同时进行超声处理1h,可除去10%-60%的一氯苯酚、二氯苯酚、三氯苯酚等低分子量的氯化有机物。
2)臭氧、紫外线照射和粉状活性炭单独或结合进行氧化。
单独使用活性炭处理C段废水、E段废水和混合废水,其低分子量TOX的去除率分别为32.2%--43.7%、
18.7%-78.7%和10.2%-53.0%,总TOX的去除率分别为:82%-86%、47%-48%和73%-74%,去除率的范围与所用粉状活性炭的选择有关。单独用紫外线照射的氧化可以叫光解,光解主要是高分子量的AOX在UV作用下分解出C1-。
3)氧气氧化
E段漂白废水用氧气氧化可以显著的去除TOCL和色质,氯化木素的降解主要是在氧处理初期最强烈,这对TOCL和色质的除去是起着重要作用的。
4.碱性水解法
碱性水解法是利用各种碱性化合物与氯化木素反应。促进废液中AOX降低的方法,由于碱性化合物的不同或不同的组合。其降低废液中的AOX能力也不同,通常用NaOH/Ca(OH)2或用Na2S、Na0H和Ca(0H)2组合降低AOX.在处理中,处理时间、温度、PH值、浓度对其效果有影响,一般PH值一定,反应时间长好;反应时间一定,PH值高.混合液中AOX去除率高。
5.非传统的生物降解法
废液非传统的生物降解法。目前基本上是用真菌,特别是分解木素的真菌,常用白腐茵,它能降解氯化木素,但需要加碳源以产生过氧化物酶,从而降解木素的PH值、营养盐、溶解氧、接触停留时间都影响其效果。
6.
电解处理法
电解处理法是利用不同组成的电极进行不同时间的电解以获得所需的AOX去除率、AOX去除率最高时可达99%以上,但这种情况能耗高、得不偿失。
浓度可以用紫外-可见光分光光度计检测,也可以用HPLC进行检测。具体方法可参考:水和废水标准检验法, 第15 版,宋仁元, 张亚杰, 王维一,等译,美国公共卫生协会, 美国自来水厂协会, 水污染控制联合会编著, 中国建筑工业出版社,1985: 467—480。
植物激素是植物体内合成的对植物生长发育有显著作用的几类微量有机物质。也被成为植物天然激素或植物内源激素。它们在植物体内部分器官合成后转移到其它植物器官,能影响生长和分化。在个体发育中,不论是种子发芽、营养生长、繁殖器官形成以至整个成熟过程,主要由激素控制。在种子休眠时,代谢活动大大降低,也是由激素控制的。
最早发现的激素是吲哚乙酸(IAA),这是一种生长素,它是研究最多的一种激素。吲哚乙酸在植物体内普遍存在,是生理活性最强的生长素。
赤霉素(GA)属于双萜化合物。其中GA3被发现得最早、研究得最广泛。
细胞分裂素(CTK)是一类腺嘌呤衍生物。其中玉米素是从高等植物中分离得到的第一种天然细胞分裂素。
以上三种激素主要促进植物生长,而脱落酸和乙烯主要抑制植物生长。
脱落酸(ABA)是一种倍半萜衍生物。
乙烯是化学结构十分简单的不饱和烃。
在五大激素之外,油菜素被认为是第6类激素。这是一类以甾醇为骨架的植物内源甾体类生理活性物质,又称芸薹素。
植物激素的作用机理是这样的。植物体内的激素与细胞内某种称为激素受体的蛋白质结合后即表现出调节代谢的功能。激素受体与激素有很强的专一性和亲和力。有些受体存在与质膜上,与吲哚乙酸结合后改变质膜上质子泵活力,影响膜透性。有些受体存在与细胞质和细胞核中,与激素结合后影响DNA、RNAH和蛋白质的合成,并对特殊酶的合成起调控作用。
激素间存在各种相互作用。一是增效作用。例如GA3与IAA共同使用可强烈促进形成层的细胞分裂。对某些苹果品种,只有同时使用才能诱导无籽果实形成。
二是促进作用。外源GA3能促进内源生长素的合成,因为施用的GA3可抑制组织内IAA氧化酶和过氧化物酶的活性,从而延缓IAA的分解。高浓度的外源生长素促进乙烯的生成。
三是配合作用。例如生长素可促进根原基的形成,细胞分裂素可诱导芽的产生。进行植物细胞和组织培养时,培养基中必须有配合适当比例的生长素和细胞分裂素才能表现出细胞的全能性,即长根又长芽,成为完整植株。
四是拮抗作用。例如植物顶端产生的生长素向下运输能控制侧芽的萌发生长,表现顶端优势,如将细胞分裂素外施与侧芽,可以克服生长素的控制,促进侧芽萌发生长。又例如GA3诱导大麦籽粒糊粉层中α-淀粉酶生成作用可被ABA抑制。反之,ABA对马铃薯芽的萌发抑制作用可被GA3抵消。外源乙烯促进组织内IAA氧化酶的产生,从而加速IAA的分解,是植物体内IAA水平降低。
人工合成的具有生理活性、类似植物激素的化合物称为植物生长调节剂,或植物外源激素。它们少量施加即可有效地控制植物的生长发育,增加农作物产量,在农业和园艺上得到广泛应用。这些植物生长调节剂有以下几类。
1. 生长促进剂。为人工合成的类似生长素、赤霉素、细胞分裂素类物质。能促进细胞分裂和伸长,新器官的分化和形成,防止果实脱落。它们包括:2,4-D、吲哚乙酸、吲哚丁酸、萘乙酸、2,4,5-T、2,4,5-TP、胺甲萘(西维因)、增产灵、GA3赤霉素、激动素、6-BA、PBA、玉米素等。
2. 生长延缓剂。为抑制茎顶端下部区域的细胞分裂和伸长生长,使生长速率减慢的化合物。导致植物体节间缩短,诱导矮化、促进开花,但对叶子大小、叶片数目、节的数目和顶端优势相对没有影响。生长延缓剂主要起阻止赤霉素生物合成的作用。这些物质包括:矮壮素(CCC)、B9(比久)、阿莫-1618、氯化膦-D(福斯方-D)、助壮素(调节安)等。
3. 生长抑制剂。与生长延缓剂不同,主要抑制顶端分生组织中的细胞分裂,造成顶端优势丧失,使侧枝增加,叶片缩小。它不能被赤霉素所逆转。这类物质有:MH(抑芽丹)、二凯古拉酸、TIBA(三碘苯甲酸)、氯甲丹(整形素)、增甘膦等。
4. 乙烯释放剂。人工合成的释放乙烯的化合物,可催促果实成熟。乙烯利是最为广泛应用的一种。乙烯利在pH值为4以下是稳定的,当植物体内pH值达5~6时,它慢慢降解,释放出乙烯气体。
5. 脱叶剂。脱叶剂可引起乙烯的释放,使叶片衰老脱落。其主要物质有三丁三硫代丁酸酯、氰氨钙、草多索、氨基三唑等。脱叶剂常为除草剂。
6. 干燥剂。干燥剂通过受损的细胞壁使水分急剧丧失,促成细胞死亡。它在本质上是接触型除草剂。主要有百草枯、杀草丹、草多索、五氯苯酚等。
使用植物生长调节剂虽然可以调节植物生长,但滥用激素往往造成无法弥补的产量损失,因此使用浓度一定要适当,使用次数一定不能过多。
1、具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性或者感染性等一种或者几种危险特性的;
2、不排除具有危险特性,可能对环境或者人体健康造成有害影响,需要按照危险废物进行管理的。
种类:
1、固体废物;
2、液态废物。
危险废物危害:
1、破坏生态环境。随意排放、贮存的危废在雨水地下水的长期渗透、扩散作用下,会污染水体和土壤,降低地区的环境功能等级。
2、影响人类健康。危险废物通过摄入、吸入、皮肤吸收、眼接触而引起毒害,或引起燃烧、爆炸等危险性事件长期危害包括重复接触导致的长期中毒、致癌、致畸、致变等。
3、制约可持续发展。危险废物不处理或不规范处理处置所带来的大气、水源、土壤等的污染也将会成为制约经济活动的瓶颈。
危险废物处理方法:
1、物理处理:物理处理是通过浓缩或相变化改变固体废物的结构?使之成为便于运输、贮存、利用或处置的形态,包括压实、破碎、分选、增稠、吸附、萃取等方法。
2、化学处理:化学处理是采用化学方法破坏固体废物中的有害成分,从而达到无害化,或将其转变成为适于进一步处理、处置的形态。其目的在于改变处理物质的化学性质,从而减少它的危害性。这是危险废物最终处置前常用的预处理措施,其处理设备为常规的化工设备。
3、生物处理:生物处理是利用微生物分解固体废物中可降解的有机物,从而达到无害化或综合利用。生物处理方法包括好氧处理、厌氧处理和兼性厌氧处理。与化学处理方法相比,生物处理在经济上一般比较便宜?应用普遍?但处理过程所需时间长,处理效率不够稳定。
4、热处理:热处理是通过高温破坏和改变固体废物组成和结构,同时达到减容、无害化或综合利用的目的。其方法包括焚化、热解、湿式氧化以及焙烧、烧结等。热值较高或毒性较大的废物采用焚烧处理工艺进行无害化处理,并回收焚烧余热用于综合利用和物/化处理以及职工洗浴、生活等,减少处理成本和能源的浪费。
5、固化处理:固化处理是采用固化基材将废物固定或包覆,以降低其对环境的危害,是一种较安全地运输和处置废物的处理过程,主要用于有害废物和放射性废物,固化体的容积远比原废物的容积大。
化学制药工业与绿色化学
摘要 化学制药工业的生产不可避免的制造了工业垃圾,但滞步不前不是解决问题的办法,应从生产工艺入手,消除或减少污染物的排放,综合利用必须排放的污染物,从而实现制药工业的生态循环和环境友善及清洁生产的绿色结果。本文综述了化学制药工业中绿色环保的生产模式。
关键词 化学制药工业、绿色化学、生产模式
一、引言
当今,可持续发展观是世人普遍认同的科学发展观。它强调人口、经济、会会、环境和资源的协调发展,既要发展经济,又要保护自然资源和环境,使子孙后代能永续发展理论。绿色制药以研究和发展无害化清洁工艺为首要条件,通过发展高效、合理、无污染利用资源 的绿色化学新原理,推行清洁生产。以环境和谐、发展经济为目标,创造出环境友好的先进生产工艺技术,实现制药工业的“生态”循环和“环境友善”及清洁生产的“绿色”结果[1]。
化学制药工业属技术密集型的精细化学工业的一个主要门类[2]。绿色化学是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生,它是一门从源头上阻止污染的化学。
绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展[3],它既可以从根本上保护环境,又可以进一步促进化学制药工业发展,因此化学制药工业的出路就在于大力开发和应用基于绿色化学生产原理和发展起来的绿色化学化工技术。
二、绿色化学制药工业生产模式
2.1设计无污染的绿色生产工艺是消除环境污染的根本措施
传统工艺中,人们为了追求效益、利润,往往忽视了环境的重要性,当生态圈一次又一次的向人们敲响警钟时,人们才意识到以破坏环境为代价从而获得收益的方式不可取。绿色化学不仅保护了环境,塑造了良好的化学形象,而且也会给企业带来巨大的经济效益。据估计,美国每年因执行环境保护法律的规定,工业界要花费10亿至15亿美元。如果能把环保方面的费用用在研究绿色生产工艺,无疑对企业的发展十分有利[4]。例如传统的合成苯甲醛路线是以甲苯为原料通过亚苄基二氨水解而得。该工艺路线不仅要产生大量需治理的废水,而且由于有伴随光和热的大量氨气参与反应,对周围的环境将造成严重污染[5]。间接电氧化法制苯甲醛是一条绿色生产工艺,其基本原理是在电解槽中将Mn2+电解氧化成Mn3+,然后将Mn3+与甲苯再槽外梵音其中定向生辰甲苯醛,同时Mn3+被还原成Mn2+.经油水分离后,水相返回电解槽电解氧化,油相经径流分出苯甲醛后返回反应器[6]。这条工艺中油相和水相分别构成闭路循环,整个工艺过程无污染物排放。
2.2综合利用必须排放的污染物,化害为利
追求绿色化学并不是指生产过程中不产生污染物,对待污染物,应该尽可能的回收利用。绝大部分的化工生产废料其实还蕴含着生产原料,污染物本身就是放错了位置的资源。近年来再制药行业的污染治理中,资源综合利用的成功例子很多。例如,氯霉素生产中的副产物邻硝基乙苯,是重要的污染物之一,将其制成杀草胺,就是一种优良的除草剂[7]。有如,对氯苯酚是指被降血脂药氯贝丁酯的主要原料,其生产过程中的副产物邻氯苯酚是重要的污染物之一,将其制成2,6-二氯苯酚可用作解热镇痛药双氯苯酚钠的原料[8]。
2.3对必须排出的污染物进行无害化处理
采用绿色化学工艺的同时,仍有一些不符合现行排放标准的污染物,因此,必须采取科学的处理方法,对必须排出的污染物进行无害化处理。主要就是工业三废--废水、废气、废渣的处理。
2.3.1废水的处理
废水处理的实质就是利用各种技术手段,将废水中的污染物分离出来,从而使废水得到净化。废水的处理技术按作用原理一般可分为物理法、化学法、生物法。物理法是利用物理作用将废水中呈悬浮状态的污染物分离出来,在分离过程中不改变其化学性质;化学法是利用化学反应原理来分离回收废水中各种形态的污染物,如中和、凝聚、氧化、还原等,化学法常用于有毒有害废水的处理,使废水达不到影响生物处理的条件,例如,含锰废水经一系列化学处理后可制成硫酸锰或高纯度碳酸锰[9];生物法是利用微生物的代谢作用,使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化成为稳定无害的物质。
2.3.2废气的处理
按所含主要污染物的性质不同,化学制药厂排出的废气可分为三类,即含尘废气、含无机污染物废气和含有机污染物废气。处理含尘废气是将气固两相混合物分离,利用粉尘质量较大的特点,通过外力作用将其分离,如常见的袋式除尘器[10]所应用的过滤除尘法即是含尘废气的处理;处理含无机或有机污染物的废气要根据所含污染物的物理性质和化学性质,通过冷凝、吸收、西服、燃烧、碎花等方法进行无害化处理。
2.3.3废渣的处理
对废渣的处理方法主要有化学法、焚烧法、热解法和填埋法。化学法是利用废渣中所含污染物的化学性质,通过化学反应将其转化成稳定安全的物质;焚烧法是使被处理的废渣于过量空气在焚烧炉内氧化燃烧,从而使污染物在高温下氧化分解而被破坏;热解法是在无养活缺氧的高温条件下,使废渣中的大分子有机物裂解成可燃的小分子燃料气体、油和固态碳等。填埋发是将一时无法利用、又无特殊危害的废渣埋入土中,利用微生物的长期分解作用使其中的有害物质降解。
三、结束语
随着人们对环境的日渐重视,绿色生产技术已成为当今制药工业的发展方向,当今化学制药工业中很多绿色生产技术已被广泛应用,如催化技术、有机电合成技术、模版合成技术、磁化学技术、组合化学技术、固相合成法、液相合成法、微波技术、超临界流体技术、超声技术、膜技术等。人们在经历了环境与经济的双收益后,更多的目光和精力被投入到这项技术的发展,随着科技的进步,绿色生产技术必将进一步发展和优化。
参考文献
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技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足,而提供一种高压连续羧酸化合成水杨酸的方法,通过改进催化剂、反应物料投料比以及出料方式从而实现连续化生产的目的,提高了传统设备的生产效率。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种高压连续羧酸化合成水杨酸的方法,包括以下步骤:
(1)以2,5-二氯苯酚为原料,在有机溶剂二甲苯中,与氢氧化钾水溶液在回流条件(回流的温度为98-142℃)下进行分凝除水反应至水分除尽(分凝器中不再有水分出)合成2,5-二氯苯酚钾,见反应式(I);
所述的氢氧化钾与2,5-二氯苯酚的摩尔比为0.7-0.95:1;
(2)将步骤(1)中含有2,5-二氯苯酚钾的二甲苯溶液,与无水碳酸钾经过混合器混合后送入高压反应釜或回路反应器中,向高压反应釜或回路反应器中通入CO2,2,5-二氯苯酚钾、无水碳酸钾和CO2,在C7以上的醇类催化剂存在下反应生成3,6-二氯水杨酸钾,见反应式(II);
在高压反应釜或回路反应器中进行反应时,控制CO2的压力为5.5-10MPa,反应温度为135-160℃,反应时间为3-10hr;
所述的无水碳酸钾与2,5-二氯苯酚钾的摩尔比为0.6-1:1;
(3)步骤(2)中物料反应3-10hr后,一边出料一边进料进行连续化生产;出料时,步骤(2)中高压高温的合成液通过喷枪出料管利用喷枪管道原理进行泄压连续出料至加水接收槽,再经过盐酸酸化、离心得到目标产物水杨酸;
反应方程式如下:
优选的,步骤(1)中,所述的2,5-二氯苯酚溶解于二甲苯中,2,5-二氯苯酚的质量分数为25%-45%,优选为30~35%;所述的氢氧化钾的水溶液,氢氧化钾
几年前我写过一个综述,供参考:
5. Application of P. chrysosporium in degradation of aromatic compounds
The ability of white rot fungi to degrade waste streams was first recognized from the pulp and paper
Environmental pollutants oxidized by white rot fungi References
Chlorinated compounds 2,4-Dichlorophenol,2,4,5-trichlorophenol,pentachlorophenol, 2,4-D,2,4,5-T,DDT,lindane,3,4-dichloroaniline, polychlorinateddibenzo-p-dioxines,polychlorinatedbiphenyls reviewed by Mester and Tien, 2000
PAH Anthenantrene,phenantrene,pyrenebenzo(a)pyrene
Dyes Polymericdyes(polyR-481,polyB-411,polyY606,remazol brillantblue-R1)azodyes(sulfonatedandnon-sulfonated)
Nitro-substituted compounds 2,4-Dinitrotoluene,TNT
Wastewater paper mill, olive oil mill, textile wastewater Rerez J, 1997 Martirani L, 1996 Assadi M M, 2001
industry, a waste, which contains chlorinated aromatics. Moreover, Kirk (1983) wrote, ``Waste treatment might well become the first directed use of a bioligninolytic system.’’, when he first discovered ligninolytic enzymes in P. chrysosporium.
The following table lists the chemicals degraded by P. chrysosporium from Cameron, 2000.
白腐真菌P. chrysospodium对有机污染物和废水的降解
类别 名称
含氯化合物 2,4-二氯苯酚,2,4,5-三氯苯酚,五氯酚,DDT,林丹,二氯苯胺,多氯联苯
多环芳烃(PAHs) Anthenantrene,苯并(a)芘,蒽,萘
染料 聚合染料,偶氮染料,天青蓝, 溴酚蓝,结晶紫,酚红
生物聚合物 纤维素,木质素
合成聚合物 聚丙烯酸酯,聚丙烯酰胺,尼龙
含氯芳香化合物 2,4,6-三氯苯酚,2,4,5-三氯苯氧乙酸,Aroclor 1242,Aroclor 1254,四氯二苯并-p-二恶英
炸药 TNT,DNT,RDX,HMX,硝化甘油
农药 DDT,氯丹,林丹,毒杀芬
其他 氨基三唑(除草剂),叠氮化物,四氯化碳,氰化物
废水 造纸废水,炼油废水,纺织废水