卤代烃水解反应的条件

化工园区废水处理对于水污染控制越来越重要。以江苏省太湖流域为例，流域内化工企业5000家，每年约排放1.4亿m3化工废水。化工园区企业排放的废水水质复杂，具有水质水量变化大、难降解、有毒、盐度高、可生化性差等特点，属典型的有毒有害难降解的工业废水。

目前化工园区废水处理方法有零价铁、膜生物反应器、气浮、微电解工艺等，这些单独工艺存在运行成本高、处理效果不稳定，易产生二次污染等问题。胡大锵等采用预处理-A2/O-混凝沉淀为主体的改造中试工艺路线，运行结果表明，当进水平均COD1000mg/L、TKN124mg/L时，出水COD80mg/L、NH3-N15mg/L，达到设计要求。李东升等采用物化(铁碳微电解、催化氧化)预处理高浓度废水后，利用水解酸化―A/O工艺处理混合废水，结果显示处理出水COD低于500mg/L，氨氮低于35mg/L，出水水质达到接管要求，预处理工艺的COD去除率达64%，硝基苯去除率达94%。纪振等采用物化预处理-UASB-水解酸化-生物接触氧化-活性炭生物滤池工艺处理某公司化工废水，结果表明，预处理工艺可明显降低高浓度废水的COD和盐分，整个工艺处理出水水质达到接管要求。

化工园区废水处理工艺需要进一步优化。一方面，排放标准的严格执行，对化工园区废水处理提出明确的要求；另一方面，由于化工生产过程中使用的原料复杂且生产工艺不断改进，造成化工废水浓度和成分日趋复杂。本文以江苏某化工园区废水为研究对象，通过集成工艺的设计，探讨系统的处理效果，为类似废水处理提供借鉴经验。

1、工程概况

江苏某化工园区产业以生物医药和氟化工为主，重点发展以新药领域、医药相关领域、生物技术领域等附加值高、资源能源消耗低、具有国际先进水平的生物医药产业化项目；重点发展氟化工下游产业，包括高性能氟涂料、氟树脂等含氟材料。目前园区企业约40余家，废水产生量约8000~9000m3/d。

1.1 设计进出水水质

化工园区废水处理厂进水水质按照园区接管标准制定，废水处理厂出水执行《太湖地区城镇污水处理厂重点行业废水排放限值》(DB32/1072-2007)标准。设计规模1万m3/d，设计进出水质见表1。

1.2 工艺流程

工艺流程见图1。

1.3 主要构筑物及设备

(1)调节池。3座，地下钢筋混凝土结构。总容积9500m3。分别收集高浓度废水、低浓度废水和易生化废水。管道泵3台，型号IHF80-65-125；潜污泵2台，型号WQ2210-413，N=5.5kW。管道泵3台，型号IHF125-80-160。超声波液位计3台。

(2)混凝沉淀池。2座，半地下钢筋混凝土结构。外形尺寸13.25m×3.5m×4.7m，表面负荷0.65m3/(m2•h)。周边传动刮泥机2台，PAM、PAC和氯化钙加药系统各1套。

(3)厌氧水解池。1座2组，半地下，钢筋混凝土结构。外形尺寸67.5m×40.6m×6.2m，HRT约36h，推流器8台。

(4)二沉池。2座，半地下，钢筋混凝土结构。采用中心进水周边出水式辐流沉淀池。外形尺寸φ28m×6m。周边传动刮泥机2台，污泥回流泵4台，型号WL2260-450。

(5)缺氧池/好氧池。1座2组，半地下，钢筋混凝土结构。外形尺寸：36.9m×18.9m×6.2m。总停留时间33.4h，其中缺氧停留时间约8.8h，好氧停留时间约24.6h；推流器8台，混合液回流泵3台，微孔曝气机1套。鼓风机3台，Q=28m3/min，P=45kW；鼓风机2台，1用1备，Q=12.7m3/min，P=18.5kW。

(6)三沉池。2座，半地下，钢筋混凝土结构。外形尺寸φ28m×5.92m。表面水力负荷0.35m3/(m2•d)。中心传动刮泥机2台；污泥回流泵4台。

(7)快滤池。1座，半地下，钢筋混凝土结构。单座外形尺寸10.9m×10.9m×4m，滤速5m/h。

(8)物化污泥池。1座，半地下，钢筋混凝土结构。外形尺寸φ8.0m×4.3m。污泥泵2台，N=5.5kW。

(9)生化污泥池。1座，半地下，钢筋混凝土结构。外形尺寸5m×5m×4.5m。污泥泵2台。

(10)脱水机房。1间，地上，框架结构。外形尺寸22m×12m×4.5m。压滤机2台；PAM加药装置1套；输送机1套。

1.4 分析方法

1.4.1 常规指标分析

COD、氨氮、总氮、总磷等参考《水和废水监测分析方法》。

1.4.2 GC/MS分析

选用美国AgilentTechnologies公司的GC/MS三重四极杆气质联用(Agilent7000C)，色谱柱为30m×0.25mm×0.25mm，DB-35毛细管色谱柱，载气为高纯N2，流量为0.8mL/min，进样量为1μL，分流比为2∶1，进样口温度为250℃，检测器温度为280℃。

色谱柱升温程序为初始温度40℃，停留5min，以100℃/min的速度升温到90℃，停留1min，以5℃/min的速度升温到200℃，停留2min，以10℃/min的速度升温到230℃，停留0min，以5℃/min的速度升温到260℃，停留2min，最后以10℃/min的速度升温到280℃停留10min。

质谱条件为电子轰击电压为1.2kV，电子轰击能量为70eV。质量扫描范围为30~350amua，检索谱库为NIST02谱库，溶剂延迟5min。

1.4.3 三维荧光分析

三维荧光光谱采用F-7000荧光分光光度计测定，空白校正用Milli―Q超纯水，激发波长(Ex)和发射波长(Em)的扫描范围分别为200~450nm和300~500nm，激发和发射狭缝宽度均为5nm，扫描速率为2400nm/min，扫描间隔为5nm。

2、处理效果

2.1 常规指标去除效果分析

(1)COD、TN、NH3-N、TP进出水水质全年变化情况。废水处理厂2012年1月1日~2012年12月31日共365d，水质结果见图2。

由图2可知，COD、TN、NH3-N、TP进水水质波动较大，出水水质相对稳定。1月~5月进水COD为50~800mg/L，部分数据超出了进水500mg/L排放限值，水质波动较大，6月~12月进水水质100~200mg/L；COD出水平均浓度为29.2mg/L，平均去除率为82.3%，说明混凝沉淀-A2/O-过滤工艺对COD去除效果较好。1月~4月以及12月进水TN波动较大，峰值为87mg/L。5月~11月进水TN波动较小，浓度为10~20mg/L；TN出水浓度均小于15mg/L，平均浓度为6.4mg/L，平均去除率为69.3%，说明A/O工艺对TN去除效果较好。NH3-N的进水浓度为2~25mg/L，出水浓度均小于5mg/L，平均去除率为89.4%。TP进水平均浓度约为0.3mg/L，出水平均浓度为0.12mg/L，平均去除率为69.7%。

(2)出水污染物的累积频率分布。

出水污染物的累积频率分布见图3。

由图3可知，根据《太湖地区城镇污水处理厂级重点行业废水排放限值》(DB32/1072-2007)要求，出水COD的达标保证率达到97.8%，出水TN和NH3-N达标保证率分别达到了100%，出水TP的达标保证率达到100%，可见该废水处理厂对磷的去除效果良好而稳定。

2.2 GC/MS结果分析

废水处理厂各工艺单元GC/MS分析结果见表2。由表2可知，调节池废水中主要含有16种物质，包括2种酯、4种酮、2种酸、1种卤代烃、1种腈、2种嘧啶、2种酰胺、2种苯类衍生物，主要污染物为三溴甲烷与酰胺类物质。一沉池废水中含有12种有机物，包括2种酯、1种酮、2种酸、1种卤代烃、1种嘧啶、1种酰胺、3种酚、1种醇。经过预处理有机物种类减少4种，其中酮类减少3种、腈类减少1种、嘧啶类减少1种。二沉池废水中共8种有机物，其中1种酸、1种卤代烃、1种嘧啶、1种胺、2种酚、1种醇、1种烯烃。经过厌氧水解处理后有机污染物减少4种，其中脂类减少2种、酮类减少1种，酸类减少1种、酚类减少1种。三沉池废水中共含有6种有机物，包括2种酸、1种卤代烃、2种酚类、1种酯。经过A/O处理后，减少4种有机物分别是嘧啶类1种、胺类1种、醇类1种、烯烃类1种，增加2种有机物分别是酸类1种、酯类1种。出水中仅含有5种有机物，包括1种酸、1种卤代烃、1种醇、1种酯与1种酚。出水中，有机物成分明显减少，浓度降低，说明整个处理系统运行良好。

2.3 三维荧光结果分析

废水处理厂各工艺单元三维荧光见图4。

由图4可知，调节池的特征荧光峰中心位置在(λex/λem=230/340nm，λex/λem=275/310nm)附近，其荧光类溶解性有机物主要成分为蛋白质(色氨酸、酪氨酸)。废水经过混凝沉淀处理后，部分不溶解性物质以及悬浮物质被去除，初沉池特征荧光峰中心位置在(λex/λem=230/340nm，λex/λem=275/310nm)附近，荧光类溶解性有机物主要成分为蛋白质(色氨酸、酪氨酸)。经厌氧水解处理后，大分子蛋白质被酸化水解，特征荧光峰的中心位置没有改变，荧光强度减弱。经A/O处理之后，色氨酸、络氨酸的特征荧光峰明显减弱，这是因为色氨酸与络氨酸属于容易被微生物降解的有机物，由于微生物的降解作用，色氨酸与络氨酸逐渐被分解转化。废水经深度处理后，大部分蛋白质已经去除，出水的特征荧光峰中心位置在(λex/λem=210/420nm，λex/λem=230/430nm)附近，属于可见光区类富里酸荧光，荧光强度较低。其原因是在微生物新陈代谢的过程中产生了一些较难生物降解的有机物。出水中大分子物质被去除，有机物含量较低，仅存在少量富里酸物质。

3、结论

(1)采用混凝沉淀-A2/O-过滤为集成工艺处理化学园区废水，COD、TN、NH3-N、TP出水浓度满足《太湖地区城镇污水处理厂级重点行业废水排放限值》(DB32/1072-2007)要求。

(2)系统稳定运行365d，出水中COD、TN、NH3-N、TP的平均浓度分别为29.42mg/L、6.41mg/L、3.08mg/L、0.12mg/L，平均去除率分别为82.3%、69.3%、89.4%、69.7%，达标保证率分别为97.8%、100%、100%和100%。

(3)GC/MS分析表明，经过预处理酮类和腈类显著减少。经过厌氧水解处理后脂类、酮类、酸类和酚类减少。经过A/O处理后，嘧啶类、胺类、醇类和烯烃类减少，出水中，有机物成分明显减少，浓度降低，说明整个处理系统运行良好。三维荧光结果显示，经过厌氧水解处理废水中蛋白质被显著去除，经A/O处理之后色氨酸被显著去除，出水中荧光特征峰明显减弱，大部分蛋白质与腐殖酸被去除。

澹晴辰4778二溴乙烷的水解反应 -
莘轰巧18526659255 ______[答案] 卤代烃的水解反应,在碱性水溶液的条件下发生!也属于取代反应过程. Br—CH2—CH2—Br + 2H2O → HO—CH2—CH2—OH + 2HBr 2HBr + 2NaOH ==== 2NaBr + 2H2O 总反应:Br—CH2—CH2—Br + 2NaOH → HO—CH2—CH2—OH + 2NaBr 由...

澹晴辰4778发生水解反应应具有什么条件有机物的反应 -
莘轰巧18526659255 ______[答案] 楼上的人说的很多是错的.通电的那些都叫电解,不是水解反应.卤代烃水解 反应物中有R-X,反应条件是卤代烃在碱性溶液里加热生成醇酯类水解 反应物中有酯键,反应条件是在NaOH溶液里或在稀H2SO4里加热生成羧酸和醇二糖和...

澹晴辰4778消去反应和水解反应有什么区别、反应的条件各是什么? -
莘轰巧18526659255 ______[答案] 常见消去反应是卤代烃的消去(氢氧化钠醇溶液加热)、醇的消去(浓硫酸加热). 水解反应都属于取代反应,卤代烃水解(氢氧化钠水溶液加热)、酯的水解(氢氧化钠水溶液加热)

澹晴辰4778卤代烃水解反应和消去反应方程式 -
莘轰巧18526659255 ______ 1、水解反应:R-X+HOHR=OH+HX 在反应中,卤代烃分子中的卤原子被水分子中的羟基所取代.该反应进行比较缓慢,而且是可逆的.如果用强碱的水溶液来进行水解,这个反应可向右进行,原因是在反应中产生的卤化氢被碱中和掉,而有利...

澹晴辰4778卤代烃水解反应是有机合成中引入的什么的方法之一 -
莘轰巧18526659255 ______[答案] 卤代烃水解反应是有机合成中引入羟基(-OH)的方法之一. 举个例子: 水CH3CH2Cl+H2O==CH3CH2OH+HCl(条件是氢氧化钠、加热) 水解的另一种写法:CH3CH2Cl+NaOH==CH3CH2OH+NaCl(条件是水、加热)

澹晴辰4778卤代烃的水解反应,不是要生成醇么,然后消去反应的条件是NaOH的醇溶液.水解反应发生的同时能发生消去反应么?消去反应又会生成水,消去反应的同时... -
莘轰巧18526659255 ______[答案] 其实卤代烃的水解与消去是2个竞争反应,当体系中水多时是水解反应,水少时是消去反应.有机反应常要控制条件,使反应向着我们所期望的方向进行. 在水解过程中虽有乙醇生成,但跟氢氧化钠溶液中的水比,其量太少,不影响反应向水解方向进...

澹晴辰4778醇与卤代氢反应生成卤代烃和水,卤代烃和水反应也可生成醇与卤代氢,试分析这两个反应是否是可逆反应说明理由 详细第一 -
莘轰巧18526659255 ______[答案] 不是可逆反应 醇卤代反应条件是 浓硫酸加热 卤代烃水解反应条件是 强碱水溶液加热 反应条件,环境不同,不是可逆反应

澹晴辰4778高中化学,各种反应类型都有哪些官能团参与反应有机化学反应的条件有没有规律比如说水解反应条件和参与的官能团 -
莘轰巧18526659255 ______[答案] 加成反应:碳碳双键和氢气、卤素单质、卤化氢、水;碳氧双键和氢气. 取代反应:烷烃卤代、苯及其同系物的卤代、硝化、磺化,醇的分子间脱水、醇和氢卤酸反应、酯化反应、卤代烃的水解、酯的水解 消去反应:卤代烃消去、醇消去

澹晴辰4778在下列反应中,不可能在有机物中引入羧基的是( ) -
莘轰巧18526659255 ______[选项] A. 卤代烃的水解 B. 酯在酸性条件下水解 C. 醛的氧化 D. 蛋白质在酸性条件下水解

澹晴辰4778 卤代烃在氢氧化钠存在的条件下水解,这是一个典型的取代反应.其实质是带负电荷的原子团(例如OH - 等阴离子)取代了卤代烃中的卤原子.如:CH 3 ... -
莘轰巧18526659255 ______[答案] 解析:本例提供了反应原理,要求写出未学过的新反应的化学方程式.根据题中给出的信息,体会出反应的实质是“带负电荷的原子团取代卤原子”,因此只要找出带负电基团,并取代卤原子,即可写出正确的方程式.故解题...