丙烯腈废水处理方法

日期: 2024-07-11 06:04:58|浏览: 66|编号: 80010

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丙烯腈废水处理方法

今天利源环保就给大家简单介绍一下处理丙烯腈废水的主要方法,包括蒸馏法、焚烧法、氧化法、湿式催化氧化法、超临界水氧化法、生物法、辐射法和膜法。

1. 蒸馏

这种方法也叫分馏,利用分馏塔将沸点相近的组分分离出来,从而进行精制和纯化。一般来说,物质的沸点随相对分子质量和双键数量的增加而升高。

采用蒸馏法处理第一段丙烯腈急冷水,经过分离、回收、综合利用等步骤,符合环保要求的原则,且设备投资少,能耗低,处理后的废水可生化性大大提高,缺点是对氰化物的去除不够彻底,需增设后续处理设备。

2. 焚烧

焚烧法是将燃料油及高含量废水喷入炉内焚烧,使废水中的有毒有害物质氧化分解为CO2、H2O、N2等并排入空气。此法是处理高含量有机腈废水的一种简便方法。

3.氧化法

氧化法是利用Fe2+为催化剂,H2O2进行化学氧化的废水处理方法,此方法可以有效处理含有硝基苯、ABS等有机物的废水,也可以用于废水的脱色、除臭。

该方法具有设备投资少的优点,但也存在两个缺点:一是有机质不能完全矿化,部分初始物质转化成一些中间体,这些中间体有的能与Fe3+形成配合物,有的能与·OH的生成途径竞争,可能对环境造成较大的危害;二是过氧化氢的利用率不高。3.4湿式催化氧化法

湿式催化氧化法(CWAO法)在200-325℃高温、15MPa压力下,将有机废水中的N元素转化为NH4+,C元素转化为CO2。但NH4+对环境有危害,需要加入特定的催化剂Mn/Ce复合氧化物,才能进一步将NH4+转化为N2。同时,这种催化剂还能将原有机废水中的N元素直接转化为分子形式。此方法可将有机物转化为低毒甚至无毒的H2O、N2、O2等物质,对高有机物含量废水的处理非常有效,有很高的实用价值。丙烯腈废水在高温高压下保持液相通入空气,在催化剂作用下彻底氧化分解,转化为无毒无害的物质,从​​而深度净化废水。

湿式氧化的主要缺点之一是不能达到有机物的完全矿化,因为一些分子量较小的含氧化合物(如乙酸、丙酸、甲醇、乙醇和乙醛等)难以进一步氧化为CO2。同时对设备材质要求较高,投资也较大,反应温度高、压力高,会产生有机酸,因此必须对反应装置进行防腐处理。

但使用催化剂可以提高废水处理的速度,降低反应的温度和压力,提高氧化分解的能力,从而防止设备腐蚀,降低成本。而且反应产物多为CO2、H2O等,有效降低了二次污染的可能性。

需要发挥新型反应器的发展,特别是流化床反应器在含氰废水湿式催化氧化处理中的优势。目前CWAO工艺的发展历史还比较短,还有许多地方需要探索和改进。虽然运行成本较高,但催化湿式氧化是一种很有前途的废水处理方法。

5.超临界水氧化法

超临界水氧化(SCWO)是指在超临界水中利用有机废物与空气、氧气等氧化剂发生氧化反应去除有机废物。由于SCWO法是在高温高压下进行的均相反应,反应速度很快(可小于1min),处理彻底。有机物中的C、H、O最终转化为CO2和H2O,而N、S、P则相应转化为N2、SO42-和PO43-,不会形成二次污染。超临界水中有机物的氧化除了氧化反应外,还伴随有机物的水解、热解等反应。

采用超临界水氧化法处理含丙烯腈废水,在几分钟内几乎全部有机物被氧化分解,最终生成CO2、H2O、N2等无害产物,而S、P则生成无机盐等沉淀物。该反应不会降低水质,不会对环境造成二次污染。因此,对于无机盐含量较低的有机废水处理,此方法可直接安全地应用于工业用水。但此工艺对设备、耐腐蚀、耐压等要求非常高。

6. 生物方法

生物脱氮是利用微生物去除废水中氮污染物的生物改造方法,是一种比较有效、彻底的消除氮污染的方法。废水中的氮化合物经过硝化和反硝化作用转化为N2,从水中逸出,返回到大气中。赵文辉等利用生物脱氮反应中氨化、硝化和反硝化的原理和特点,对大庆石化分公司炼油厂废水进行处理,采用缺氧-好氧生物膜脱氮工艺进行改造,改造后氨氮合格率在95%以上,效果显著。该工艺将废水中的氮化合物(丙烯腈、乙腈、氢氰酸、丙酮氰醇等)经过氨化、硝化和反硝化作用,转化为氮气排放到大气中,使出水氨氮含量小于进水。

丙烯腈对厌氧菌有很强的毒性,用厌氧方法很难处理。循环活性污泥法(CAST工艺)是一种新型污水生物处理工艺,它在序批式活性污泥法(SBR)工艺的基础上,增加了选择器和污泥回流设施,并对时序进行了一些调整,大大提高了SBR工艺的可靠性和效率。

7.辐射法

该方法利用60Co产生的高能、高穿透性的γ射线对物质进行消毒、灭菌和改变性质。在射线的照射下,水分子会产生一系列高活性的辐解产物,如OH-、H+、H2O2等。这些产物会进一步与废水中的有机物发生反应,使其分解或改性。该方法可以显著消除城市污水中的TOC、BOD、COD,并能灭活污水中的致病菌。

关于辐射技术的报道较少,还处于实验室研究阶段,从目前的研究结果看,辐射对丙烯腈废水中COD和CN-的去除效果比较明显,但还不够彻底,需要进一步优化实验条件,寻找最佳辐射剂量,引入有效的氧化剂或催化剂。

8. 膜法

膜分离技术是近年来兴起的一种膜分离技术,具有能耗低、占地面积小、操作简单、处理物质形态不改变、不产生二次污染、能回收有用物质等优点,受到国内外研究者的普遍关注。

采用膜法处理含腈(氰)废水具有能耗低、操作简单等优点,处理结果与蒸馏法相似,且污染物可回收利用,符合废水资源化利用的要求。其主要缺点是随着反应的进行,膜污染越来越严重,导致去除污染物的能力明显下降,因此应采取有效措施解决膜污染问题。

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