金剛烷胺是一種含氮雜環(huán)類(lèi)污染物，又名三環(huán)癸胺，白色粉末狀結晶體，無(wú)臭無(wú)味，微溶于水，性質(zhì)穩定，其分子式為C10H8N，是一種治療神經(jīng)性疾病的藥物，多用于帕金森病、帕金森綜合癥等疾病的治療。目前，國內藥廠(chǎng)大多以雙環(huán)戊二烯為原料經(jīng)催化加氫、異構化、溴化、胺化的工藝來(lái)生產(chǎn)金剛烷胺，其生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的金剛烷胺制藥廢水污染物濃度?{、組分復雜，堿性極強。此外，金剛烷胺廢水中還含有殘留的金剛烷胺及其衍生物，具有很強的抗菌活性，可生物降解性極差。

對金剛烷胺廢水處理現有技術(shù)的研究主要集中在化學(xué)結晶法、Fenton氧化法和鐵碳微電解法等物化處理技術(shù)方面，這些技術(shù)雖然取得了較好的處理效果，但在實(shí)際應用中存在著(zhù)許多問(wèn)題，如效率低、處理成本高、二次污染等。因此，本研究致力于開(kāi)發(fā)一種經(jīng)濟高效，處理效率高的處理技術(shù)，為解決金剛烷胺廢水難處理問(wèn)題提供新方法。該研究采用樹(shù)脂吸附工藝來(lái)處理含金剛烷胺工業(yè)廢水，考察了不同型號的大孔樹(shù)脂在不同廢水pH值條件及不同流速對樹(shù)脂吸附效果的影響，并且考察了樹(shù)脂吸附的再生效果，以探索樹(shù)脂吸附工藝對于處理金剛烷胺工業(yè)廢水的可行性。

1、實(shí)驗部分

1.1 原料

實(shí)驗用金剛烷胺工業(yè)廢水均為直接從生產(chǎn)車(chē)間收集的實(shí)際廢水，該廢水帶有胺臭氣味，為乳白色液體。實(shí)驗考量指標為CODcr，檢測方法為《水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定快速消解分光光度法》。

1.2 實(shí)驗方法

近年來(lái)，樹(shù)脂吸附工藝多用于處理難降解的有機工業(yè)廢水，其工藝簡(jiǎn)單，解吸效果好，經(jīng)濟有效，越來(lái)越受到國內關(guān)注。大孔吸附樹(shù)脂是一種多孔性材料，其吸附原理主要是物理吸附原理，溶質(zhì)分子被吸附劑吸附后，溶液中的污染物濃度降低，被吸附的分子將濃聚在樹(shù)脂顆粒表面，從而達到去除污染物的目的。

2、結果與討論

2.1 吸附樹(shù)脂的篩選

取1L濃度為5g/L金剛烷胺廢水于燒杯中，量取50mL不同型號的大孔吸附樹(shù)脂，連接實(shí)驗設備進(jìn)行靜態(tài)吸附實(shí)驗，吸附時(shí)間10h，取樣頻次1次/h，取樣后分析點(diǎn)樣的COD指標和氨氮指標，實(shí)驗結果見(jiàn)圖2、圖3。

根據圖2數據可以看出，樹(shù)脂吸附COD過(guò)程中LS-200型號樹(shù)脂在前5h吸附效果顯著(zhù)，第8h已經(jīng)趨于平緩達到平衡狀態(tài)。XDA-1G型號樹(shù)脂和LS-106型號樹(shù)脂吸附效果更好，其中XDA-1G型號樹(shù)脂吸附效果最好，吸附量最大初始COD濃度為4500mg/L，最終達到1120mg/L，單位吸附量為96.57mg/g。

根據圖3數據可知，大孔樹(shù)脂吸附過(guò)程中，XDA-1G型號樹(shù)脂的吸附效果最好，第7h廢水中氨氮的濃度開(kāi)始上升，樹(shù)脂的吸附容量趨于飽和，吸附量最大初始氨氮濃度為162.96mg/L，最終達到71.43mg/L，單位吸附量為2.62mg/g。

2.2 流速對樹(shù)脂吸附效果的影響

由上述實(shí)驗得到吸附效果最好的樹(shù)脂型號(XDA-1G型號大孔樹(shù)脂），將50mlXDA-1G型號的大孔吸附樹(shù)脂裝入100mL的吸附柱中，取700mL廢水，分別通過(guò)蠕動(dòng)栗控制廢水流速為50、75、100mL/h由上而下通過(guò)樹(shù)脂吸附柱，并接取相應時(shí)間點(diǎn)的樣品，對所取點(diǎn)樣進(jìn)行COD分析。

由圖4數據我們可以看出，不同流速對樹(shù)脂的吸附效果影響很大，其相應點(diǎn)樣的COD值與流速呈直接關(guān)系，隨著(zhù)時(shí)間和流速的增加，點(diǎn)樣的COD值也逐漸增加，當流速達到100mL/h，時(shí)間為5h時(shí)，出水COD值增加至3566mg/L，而相同吸附時(shí)間，流速為50mL/h時(shí)，出水COD值僅為304mg/L，說(shuō)明廢水的流速對樹(shù)脂吸附的效果有很大的影響。從工程化應用角度綜合考慮，控制廢水的流速在50mL/h(lBV/h)對該金剛烷胺廢水進(jìn)行預處理，效果較好。

2.3 廢水pH值對樹(shù)脂吸附效果的影響

分別取500mL金剛烷胺廢水，調節廢水的pH值為3.0、5.0、7.0、8.0、9.0和10.0，根據前面實(shí)驗結果，控制在相同實(shí)驗條件，樹(shù)脂型號為XDA-1G，流速為50ml/h，進(jìn)行靜態(tài)吸附，結果見(jiàn)圖5。

由圖5可以看出，PH值對樹(shù)脂吸附試驗的效果影響較大，在PH為8時(shí)該型號大孔吸附樹(shù)脂對金剛烷胺類(lèi)廢水的吸附量最大，經(jīng)分析，其主要原因為金剛烷胺分子在不同pH條件下所呈現的狀態(tài)不同和該型號大孔吸附樹(shù)脂所使用的PH范圍。通過(guò)試驗可知，該金剛烷胺類(lèi)廢水，在PH為8條件下，吸附效果最好。

2.4 解吸實(shí)驗

樹(shù)脂吸附飽和后，對飽和的樹(shù)脂進(jìn)行解吸，根據所處理的廢水中的特征污染物和樹(shù)脂的類(lèi)型，我們決定采用甲醇和稀鹽酸來(lái)對樹(shù)脂進(jìn)行解吸，兩種方法的解吸條件見(jiàn)表1。

根據圖6數據可以看出，對于XDA-1G型號樹(shù)脂的初始吸附量為18.77mg/g，甲醇解吸液解析后可以恢復至18.21mg/g，恢復率為97.02%，而用稀鹽酸解吸后的恢復率為95.26%，綜合考慮解吸液的用量和成本，選用甲醇對XDA-1G型號大孔樹(shù)脂進(jìn)行解吸。

3、結論

綜上所述，針對該金剛烷胺廢水的特點(diǎn)，采用XDA-1G型號大孔樹(shù)脂吸附金剛烷胺廢水效果最佳，主要結論歸納如下：

(1)采用大孔吸附樹(shù)脂吸附金剛烷胺廢水，吸附時(shí)間8h，COD降解效果良好，吸附量最大初始COD濃度為4500mg/L，最終達到1120mg/L，單位吸附量為96.57mg/g。

(2)采用甲醇解吸金剛烷胺廢水吸附樹(shù)脂可以取得良好的再生效果，其中XDA-1G型號樹(shù)脂不論吸附還是解吸均有良好的效果。

(3)廢水的PH值對XDA-1G型號樹(shù)脂的吸附效果影響較大，使用過(guò)程中應調節pH在8左右。

(4)吸附流速條件對XDA-1G型號樹(shù)脂吸附金剛烷胺廢水影響較大，吸附效果最佳控制流速在50mL/h，即lBV/h。

(5)XDA-1G型號吸附樹(shù)脂解析效果良好，甲醇解吸后，吸附容量可恢復至97.02%。（來(lái)源：沈陽(yáng)化工研究院設計工程有限公司）