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发表在  2021-5-8 17:27:09 | 显示全部楼层 | 阅读模式
  • 物料基础
  • 环境数据
  • 毒性安全
  • 治理技术
  • 【中文名】乙醛
    【英文名】Acetaldehyde
    【CA登录号】75-07-0
    【分子式】C2H4O
    【分子量】44.05
    【化学结构式】

    CH3CHO

    【外观】无色, 发烟, 有刺鼻的水果香味。
    【物化常数】熔点为-121℃, 沸点为20.8℃, 相对密度为0.780~0.790g/mL, 蒸气压为760mmHg(20.2℃), 蒸气压902 mmHg/25℃,蒸气相对密度为1..52。嗅阈: 识别浓度(空气中): 0.21 ppm。 log辛醇/水分配系数0.43,与水互溶,与醚、苯、汽油、甲苯、二甲苯、松节油及丙酮等互溶,折光率 1.3316/20℃,嗅阈值 0.0002~4.14 mg/m3,识别浓度0.21ppm。
  • COD 1.82g/g BOD0.91(1.07)g/g,乙醛能吸收太阳辐射能 (> 290 nm)并形成游离基, 由于光化学的原因其半衰期为8.4 hr或16 hr, 另一研究者认为在北纬55度在夏天为34小时,冬天为296小时。乙醛的光氧化主要产物为过氧乙醛硝酸酯。乙醛也可以和其它空气中的物质作用, 如二氧化氮等。也有报导当初始浓度为5ppm时, 5小时内可有12%的乙醛发生光化学反应。生物富集作用较弱。在自然水体中的半衰期为3小时。生态毒性 鱼 Fathead Minnow: EC50 = 30.8-37.2 mg/L; 96 Hr,Bluegill/Sunfish: LC50 = 53 mg/L; 96 Hr; flea Daphnia: EC50 = 9000-14000 mg/L; 48 Hr。
  • 【毒性】LD50 大鼠经口661 mg/kg或 1980mg/kg, 吸入LCL0 4000ppm或13300 ppm/4h (4小时), 阈限值为180mg/m3 (100ppm)(为防止眼部的过度刺激和呼吸道的潜在损伤而定)。乙醛对人体没有充分的证据具有致癌作用, 但有确切的证据对实验动物有致癌作用, 如对雌或雄小鼠, 吸入乙醛易引起鼻肿瘤, 对实验大鼠吸入乙醛易引起咽喉肿瘤。IARC将它归为B2类。眼睛敏感的人 25 ppm 15 min; 眼睛刺激: 50 ppm 15 min; 呼吸道刺激: 134 ppm 30 min; 对鼻喉的刺激: 200 ppm 15 min.。当浓度为10 ppm时,接触一小时时, 仅出现温和和暂时的效应, 为200 ppm接触一小时时, 不会出现严重的有害作用, 当为1000 ppm接触一小时内, 还不致对人的生命发生致命的作用。对人体立即有危险的浓度为2000 ppm。
    【安全性质】闪点-38.89 ℃, 爆炸极限4.1%~55%(体积),自燃温度185℃,极易燃烧,储存过程会产生过氧化合物。乙醛在空气中易氧化形成不稳定的过氧化物,并可能爆炸。 乙醛在酸或铁存在下可以聚合并放出热量,可以造成容器增压,或引起着火或爆炸。乙醛为危害性聚合物质。
    【接触极限及其它】GBZ 2 2002工业场所有害因素职业接触限值:最高允许浓度 45 mg/m3(皮)。美国STEL 150 mg/m3,苏联 5 mg/ m3 (最大值) (1977)。
  • 在生产甘油时产生的废水中含有乙醛及丙烯醛, 经沉降后, 再通过泥煤或褐吸附后, 或再经曝气而去除[1]。
    低级醛可用阴离子交换树脂吸附去除, 这种树脂含有-COR基团(R为胺或其衍生物), 如 81份二乙烯苯-亚乙烯基二氰聚合物用 243份三乙撑四胺及 81份水处理, 即得含有 CONH(CH2CH2NH)3H 基团的树脂。 20 毫升树脂与 100 毫升含 162 毫克/升的乙醛在室温处理2 小时, 每毫升树脂可吸附 0.72毫克的乙醛[2]。
    在生产丁醇过程中, 由乙醛制备巴豆醛的生产废水, 在处理过程中为了提高巴豆醛的生化处理能力, 可先用乙酸乙酯萃取, 使废水中的焦油状物质从9590毫克/升降低到 170 毫克/升, 醋酸从 33 毫克/升降低到 4 毫克/升, COD 从 57000 毫克/升降至 9700 毫克/升, 可使曝气池的处理能力增加一倍[3]。
    制备 L-丝氨酸时产生的甲醛以及制备 L-苏氨酸时产生的乙醛可以用电渗析方法进行处理[4]。
    不少的醛对微生物是有一定毒害的。 因此为了提高处理能力及进水浓度, 这些废水就应作一些预处理。 例如生产氯仿的废水, 其中含有乙醛 300 毫克/升、氯乙醛 1000 毫克/升、二氯乙醛 700 毫克/升、 氯仿 1000 毫克/升、醋酸 1000 毫克/升。 可用石灰或氢氧化钠在温度为 40~90℃水解 10 分钟以去除有毒物质, 并提高其生化可降解性, 然后稀释 10 倍, 经活性污泥法处理后, 可使 BOD 值从1500 毫克/升降低到 35~45毫克/升, COD值由 860 毫克/升降低到 250~300 毫克/升[5]。
    乙醛与不饱和的低分子量醛可先少量石灰处理, 使之形成无毒的多元醇的衍生物, 如已糖等, 以作为生化处理中的碳源, 并提高生化处理的效果。
    含甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、戊醛、丙烯醛及巴豆醛废水可以先加入亚硫酸钠或亚硫酸铵或亚硫酸铵及亚硫酸氢铵的混合物(HSO3-/SO3==0~19), 使醛结合后, 可作进一步的生化处理[6]。
    用燃烧、氧化、碱化及聚合等化学方法去除。 例如含乙醛废水, 含三氯乙醛废水, 当其浓度较高时, 可用燃烧法处理[7][8]。 焚烧含三氯乙醛废水时, 应再加入超过理论量 10% 的氢氧化钠或碳酸钠, 并使温度控制在 99℃左右, 不致在燃烧过程中产生氯化氢气体。
    由于醛类具有还原性, 因此极易被氧化剂所氧化。 如三氯乙醛、丙烯醛、丁醛及乙醛等均极易用臭氧法氧化去除[9][10][11][12]。
    含乙醛废水还可在无机混凝剂的存在下, 加入次氯酸钠或次氯酸钾来处理, 次氯酸钠的加入量为COD值的 1.5 倍。 如含乙醛废水, 浓度为 1000 毫克/升, 加入次氯酸钠溶液以及三氯化铁 2000 毫克/升, 调整 pH 到6.5~7.0, 废水经搅拌 20 分钟, 经处理后, 其COD 值可由 450 毫克/升降至 185 毫克/升[13]。
    在用生化法处理含醛废水时, 醛的含量可以较高, 如乙醛及巴豆醛的最大允许浓度分别为 1000 及600 毫克/升。 在氧化时, 起主导作用的微生物是 Pseudomonas, 其它还有 Bacillus、Mycobacterium globiforme、Sarcina subflava 以及 Micrococcus 等。这些菌种除处理上述醛外, 也可以处理这些醛在生化降解过程中产生的中间体。
    在生物流化床内用海藻酸钠包埋的假丝酵母菌, 可以处理高浓度的醋酸及乙醛废水, COD去除率最高可害 95.5%, 容积负荷为 8.43千克COD/米3.天
    乙醛废水可以用加压活性污泥-混凝澄清工艺进行处理,二级处理进水COD为2750~3500mg/L,操作压力为0.2MPa时,出水CODCr≤300mg/L,容积负荷率为20~23kgCODCr/(m3.d),CODCr去除率为90%~95%,深度处理出水CODCr<75mg/L,SS<10mg/L,达到回用水标准[14][15]。
    乙醛废水可以用多级内循环厌氧(MIC)反应器进行处理,当MIC反应器进水COD约为3200mg/L、HRT为24h时,CODCr去除率为85%以上,MIC出水进入推流式好氧池,采用微孔曝气器曝气,HRT为36h,好氧出水CODCr小于100mg/L[16][17][18]。
    巴氏醋酸杆菌以乙醛为惟一碳源和能源,通过合成细菌纤维素而用来处理乙醛废水,乙醛的最大净化浓度为2.2g/L,在优化的条件下,经四天的培养乙醛的最大净化率可达98%以上[19]。

    参考文献

    [1] Tadeusz W Zesz. Nauk. Politich. Slask., Inz. Sanit. 1967;(11):92.
    [2] Matsuda Kimiaki, Aoi Masahiro Japan. Kokai 89 94994.
    [3] Ivanov M N et al. Vodosnabzh. Sanit. Tekh. 1970;(11):15~16.
    [4] Fukuda Kazuhiro. Fukuhara Nobuhiro Japan. Kokai 95 178392.
    [5] Sakayami Kinichi et al. Japan. Kokai 76 76849.
    [6] Ishida Shinichi et al. Ger. Offen. 2209098.
    [7] Shurygin A P, Bernadinar M N Khim. Prom. 1973;49(9):667~669.
    [8] Inoue Zensuke et al. Mizu Shori Gijutsu 1975;16(3):241~252.
    [9] Gilbert E. Ozone/Chlorine Dioxide Oxie. Prpd. Org. Mater., Proc. Conff. 1976;227~242. Edited By Rice R G, Cotruvo J A Ozone Press Int., : Cleveland, Ohio.
    [10] Kievskii M I et al. Mater.-Vses. Mezhvuz. Konf. Ozonu, 2nd, 1977;122~123. Edited by Mal’tsev, Yu. A Moskorsk Gos Univ.: Moscow, USSR.
    [11] Wierzbicki T Zesz. Nauk. Politech. Slask., Inz. Sanit. 1969;13:95~112.
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    [13] Ohhara Saburo et al. Japan. Kokai 75 16668.
    [14] 陈立波 等 给水排水 26(2)46~48 2000.
    [15] 陈立波 等 吉林化工学院学报 17(2)50~52 2000.
    [16] 徐富 等 环境科学与管理 31(6)83~86 2006.
    [17] 徐富 承德石油高等专科学校学报 8(3)28~31,39 2006.
    [18] 徐富 等 苏州科技学院学报:工程技术版 19(2)47~51 2006.
    [19] 邵伟 中国酿造 (5)13~14.17 2004.
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