吡啶及其衍生物是-種含氮六元雜環化合物，吡啶的衍生物主要由六元環狀結構上的基團被其他基團取代后生成的有機化合物。吡啶及其衍生物在印染、化工、醫藥、農藥、循環水等行業有很廣泛的應用，由于其主要來自煤石油裂解等生產工藝中，吡啶及其衍生物廣泛存在于焦化廢水、制藥廢水、印染廢水等工業廢水中。吡啶及其衍生物極易揮發，與水能以任何比例互溶，又能溶解大多數極性及非極性的有機化合物，甚至可以溶解某些無機鹽類。吡啶及其衍生物對環境中的生物存在“三致效應”，即致癌性、致畸性、致突變性，被世界衛生組織國際癌癥研究機構劃分為2B類致癌物。

吡啶及其衍生物類廢水的特點：

(1)惡臭。

(2)抑制性：當廢水中吡啶含量大于10mg/L時，會抑制生化系統中微生物的正常生長繁殖，引起菌種中毒，生化系統癱瘓。

(3)吡啶環結構穩定，難以降解。

(4)色度高，常呈黑褐色，廢水中COD及鹽含量較高。

含吡啶類廢水的生化處理比較難。目前處理含吡啶廢水的方法主要有物理法、化學法、生化法。

本研究中針對含吡啶廢水處理的核心思路是：除氟-除鹽-廢水減量-餾出液-電化學催化氧化處理。

1、材料與方法

1.1 儀器與材料

頂空/氣相色譜儀(7890aAgilent美國)；離子色譜儀(HIC—ESPSHIMADZU日本)；直流穩壓穩流電源QW—MS605D(0—30V，0—1A)1套；HY-302—500L循環水泵1套；抗腐蝕橡膠管3根；組合式分區電解槽1套；鈦基電極板(陽極是銥釕鈦電極板，陰極是釕鈦極板)；SHZ—D(III)循環水多用真空泵；抽濾瓶；SKM數顯恒溫電加熱套。球形單頸燒瓶，球形冷凝管，牛角管，1000mL燒杯，取樣器；取樣瓶；標簽紙。

去離子水；氫氧化鈣；含吡啶廢水原水；稀硫酸；濾紙。

1.2 原水水質分析測定

本研究中的含吡啶及其衍生物廢水來自某公司溶劑回收后的廢水。利用氧氮燃燒-離子色譜法測定廢水中的硫含量及鹵素含量；利用《水質氨氮的測定納氏試劑分光光度法》(HJ535—2009)來測定原水中的氨氮含量；利用《水質化學需氧量的測定重鉻酸鹽法》(HJ828—2017)測COD；利用《水質全鹽量的測定重量法》(HJ/T51—1999)測定全鹽量；利用《水質吡啶的測定頂空/氣相色譜法》HJ1072—2019測定吡啶含量；利用《水質總氮的測定堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》測定總氮含量。

含吡啶廢水測出的原水水質指標全鹽量165420mg/L。灰分為10%左右(600℃馬弗爐燒3h)，鹵素含量7%-8%(其中F離子為1.5‰)，硫含量0.5%(以S計)，COD在125000mg/L左右，氨氮2900mg/L左右。

1.3 廢水原水的除氟

取1000L廢水原水于噸桶中.投加氫氧化鈣飽和溶液，邊攪拌邊添加，調節pH值到14；繼續攪拌120min，靜置24h；用抽水泵抽取上層不含懸浮物的液體于新的噸桶中保存。底泥收集后集中處置。

1.4 含吡啶廢水原水的除鹽

取5L除氟后的原水于5L的燒杯中，滴加6mol/L的稀硫酸，邊攪拌邊添加，調節pH值到4；繼續攪拌10min，靜置30rain；用抽濾器，低速濾紙抽濾燒杯上層液體。將抽濾得到的濾液從抽濾瓶中轉移至樣品瓶中保存。濾渣收集后集中處置。

1.5 含吡啶廢水濾液減量化處理

連接電加熱套、單頸燒瓶、支管、球形冷凝管和牛角管。打開水開關，冷凝管中通入冷卻水，向燒瓶中添加濾液，通電開始加熱，冷凝管中不斷有液體冷凝順著管壁流到試劑瓶中。餾出液呈無色透明狀，有惡臭。當餾出液蒸餾速率減慢后及時清理燒瓶中的母液和跟換新的濾液。

1.6 餾出液的電化學催化氧化處理

連接電解槽，在陽極區埋人陽極板(銥釕鈦極板)，加入催化劑；在陰極區加入陰極板(釕鈦極板)。用輸電線連接直流電源輸出端和電極板。向陽極區中加入2L餾出液，打開循環水泵，打開電源開始電解。

電解時設置電壓20V，電流0.14A，通電后極板上有氣泡產生，設置取樣時間0，10，20，30，60，90，120，180min，取來的水樣用國標方法測定COD和總氮的變化。