CN102399044A - 一种丙烯腈生产废水的集成处理方法 - Google Patents

一种丙烯腈生产废水的集成处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种丙烯腈生产废水的集成处理方法，包括以下步骤(1)丙烯腈生产废水，首先进入调节池进行均匀混合，然后进入A/O生化处理池进行生化处理；(2)经A/O生化处理后的水进入超滤进水箱进行超滤处理；(3)经超滤处理后的水进入反渗透装置进行反渗透处理。本发明可实现丙烯腈生产过程中排放的高浓度有机废水的循环再利用，待处理废水经过A/O生化处理后的二沉池出水采用“UF-RO”双膜法进行深度的纯化，处理后的水可回用作为循环冷却补充水，实现了丙烯腈生产废水的资源化。

Description

一种丙烯腈生产废水的集成处理方法
技术领域
本发明涉及环保技术领域中的一种丙烯腈生产废水的集成处理方法。
背景技术
丙烯腈是一种重要的化工原料，在ABS塑料、丁腈橡胶、腈纶纤维和合成树脂等化工产品制造领域有着广泛的应用。近年来，随着丙烯腈的生产规模不断扩大，生产过程中所产生的工业废水引起的环境污染问题日益引起人们的重视。研究表明，水环境中微量丙烯腈的存在就会造成水体的高毒性和潜在的“三致”毒性，在我国确定的优先控制有毒化学品名单和水中优先控制污染物黑名单中，丙烯腈均位列其中。因此，丙烯腈生产废水处理已成为相关企业的当务之急。
目前，国内生产丙烯腈经典工艺是丙烯氨氧化法(又称sohio法)，即以丙烯、氨气和空气为主要原料，在一定反应条件和催化剂的作用下生成丙烯腈，副产物主要为乙腈和氢氰酸。此工艺生产过程中所产生的丙烯腈废水污染物成分极其复杂，有机物含量非常高。经过检验分析，废水中通常含有丙烯腈、乙腈、氢氰酸、丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯醛、氰基吡啶、反丁烯二腈、琥珀腈、马来酰亚胺、氨氮、硫酸盐以及大量的聚合物，COD达到几千甚至达几万mg·L-1。高氰化物(或腈化物)含量是丙烯腈废水的一个重要特征，含量一般为几十到几百mg·L-1，这些含氰化合物对于微生物有很强的毒性和抑制作用，直接排入生化处理系统会对系统造成很大的冲击；TN含量高是丙烯腈废水另一显著特点，在所有污染物中约能占到20％，这些氮素排放到水体中，必然造成水体富营养化，威胁水质安全。丙烯腈废水中最难处理的污染物是聚合物，它主要来自于腈类物质的低分子聚合物或共聚物，这些聚合物在水中一般以胶体态或溶解态形式存在，难以水解并被微生物利用，无法得到有效去除，是造成丙烯腈废水COD排放不达标的主要原因。丙烯腈生产废水属于公认的难降解高浓度有机废水，随着各国对于工业废水排放要求的不断提高，丙烯腈废水的达标排放已经成为制约丙烯腈生产企业发展的重要因素。因此，开发一种丙烯腈生产废水处理工艺已成为当前迫切需要解决的课题之一。
发明内容
本发明的目的是针对丙烯腈生产废水成分复杂、含有高浓度碳、含氮有机物，以及含有丙烯腈、氰根离子等毒性物质极难处理的特性，提出一种以“A/O-UF-RO”为核心的集成技术处理丙烯腈生产废水的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种丙烯腈生产废水的集成处理方法，包括以下步骤：
(1)丙烯腈生产废水，首先进入调节池进行均匀混合，然后进入A/O生化处理池进行生化处理；
(2)经A/O生化处理后的水进入超滤进水箱进行超滤处理；
(3)经超滤处理后的水进入反渗透装置进行反渗透处理。
而且，所述步骤[1]的A/O生化处理工艺为两段A/O工艺。
而且，所述两段A/O工艺的污泥回流比为50-100％。
而且，所述步骤[2]的超滤处理使用的超滤膜的膜材料为聚砜、聚醚砜或聚偏氟乙烯；超滤膜的结构为卷式、平板式或中空纤维式。
而且，所述超滤膜的截留分子量为5000-20000，操作压力为0.01-0.04MPa，运行通量为40-200L/(m2·h)。
而且，所述步骤[3]的反渗透处理使用的反渗透膜的膜材料为醋酸纤维、聚酰胺或芳香族聚酰胺复合物；反渗透膜的结构为卷式或平板式。
而且，所述反渗透膜的稳定脱盐率大于95％，操作压力为0.3-1.4MPa，运行通量为15-30L/(m2·h)。
本发明的优点和积极效果是：
1、本处理方法对丙烯腈生产装置排放的废水采用分质处理，其中对于生产过程中排放的高浓度有机废水采用先进的两段A/O工艺，通过两步硝化和反硝化过程，使废水中的含氮有机物和氨氮得以有效的去除。
2、本处理方法使丙烯腈经两段A/O工艺处理后的二沉池出水与循环冷却排污水、废热锅炉排放水等清净下水混合后采用“UF-RO”双膜法进行纯化处理，处理后的水质可达《循环冷却水用再生水水质标准》(HG/T3923-2007)中规定的指标，作为循环冷却补充水进行回用。
附图说明
图1为本发明的处理方法方框图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
实施例1：
一种丙烯腈生产废水的集成处理方法，该方法依次包括以下步骤：
(1)丙烯腈生产废水，首先进入调节池进行均匀混合，然后进入两段A/O生化处理池进行生化处理，以除去其中的含碳和氮化合物；A/O生化处理单元的进水流量为10L/h，运行过程中污泥回流比80％，缺氧区DO浓度为0.2mg/L，好氧区DO浓度为4.0mg/L。
上述两段A/O工艺对COD和氨氮的去除率分别大于85％和90％。
(2)经两段A/O生化处理后的水进入超滤进水箱，经过泵进入超滤处理装置，以进一步除去其中的细微颗粒物、胶体和杂质；超滤膜选用聚醚砜膜，截留分子量为5000，膜结构为卷式；操作压力选用0.02MPa，膜通量为120L/(m2·h)。
(3)经超滤处理后的水进入反渗透装置，以除去其中的无机盐离子；反渗透膜选用聚酰胺复合膜。反渗透膜的稳定脱盐率大于95％，操作压力为0.3MPa，膜通量为13.2L/(m2·h)。
处理结果参见表1：
表1
实施例2：
将丙烯腈生产废水，采用与实施例1相同的处理过程，运行过程中操作参数改变为：
超滤过程的操作压力选用0.03MPa，膜通量为146L/(m2·h)；
反渗透过程的操作压力为0.6MPa，膜通量为22.5L/(m2·h)。
其他操作条件与实施例1同。
处理结果见表2。
表2
Figure BDA0000110583090000041

Claims (7)

1.一种丙烯腈生产废水的集成处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)丙烯腈生产废水，首先进入调节池进行均匀混合，然后进入A/O生化处理池进行生化处理；
(2)经A/O生化处理后的水进入超滤进水箱进行超滤处理；
(3)经超滤处理后的水进入反渗透装置进行反渗透处理。
2.根据权利要求1所述的丙烯腈生产废水的集成处理方法，其特征在于：所述步骤[1]的A/O生化处理工艺为两段A/O工艺。
3.根据权利要求2所述的丙烯腈生产废水的集成处理方法，其特征在于：所述两段A/O工艺的污泥回流比为50-100％。
4.根据权利要求1所述的丙烯腈生产废水的集成处理方法，其特征在于：所述步骤[2]的超滤处理使用的超滤膜的膜材料为聚砜、聚醚砜或聚偏氟乙烯；超滤膜的结构为卷式、平板式或中空纤维式。
5.根据权利要求4所述的丙烯腈生产废水的集成处理方法，其特征在于：所述超滤膜的截留分子量为5000-20000，操作压力为0.01-0.04MPa，运行通量为40-200L/(m2·h)。
6.根据权利要求1所述的丙烯腈生产废水的集成处理方法，其特征在于：所述步骤[3]的反渗透处理使用的反渗透膜的膜材料为醋酸纤维、聚酰胺或芳香族聚酰胺复合物；反渗透膜的结构为卷式或平板式。
7.根据权利要求6所述的丙烯腈生产废水的集成处理方法，其特征在于：所述反渗透膜的稳定脱盐率大于95％，操作压力为0.3-1.4MPa，运行通量为15-30L/(m2·h)。
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