CN104261495A - 一种含低浓度n,n-二甲基甲酰胺废水的预处理方法 - Google Patents

一种含低浓度n,n-二甲基甲酰胺废水的预处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种含低浓度N,N-二甲基甲酰胺(DMF)废水的预处理方法，通过向废水中加入酸液调节pH值后在催化剂的作用下反应一段时间，就能使得DMF充分分解，从而，提高其可生化性能，为废水的后续生化处理提供保障。本发明所提供的技术方法对设备要求简单，操作容易，催化剂常见易得且加入量少，处理效果显著，成本低廉。

Description

一种含低浓度N,N-二甲基甲酰胺废水的预处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种含低浓度N,N-二甲基甲酰胺废水的预处理方法。
背景技术
N,N-二甲基甲酰胺(DMF)是一种优良的有机溶剂和用途极广的化工原料。它可用于聚丙烯腈纤维等合成纤维的湿纺丝、聚氨酯的合成；用于芳烃抽提以及用于从碳四馏分中分离回收丁二烯和从碳五馏分中分离回收异戊二烯；用于从石蜡中分离非烃成分；用于PU合成革表面处理过程和二层皮湿法移膜表面处理工艺。在以上化工生产过程中排出的废水里都含有大量的DMF，仅制革行业每年排出的含DMF废水就有1亿吨。DMF性质稳定，生物降解性差，它可通过呼吸道、消化道和皮肤进入人体内，具有一定的毒性，我国职业性接触毒物危害程度分级确定DMF为II级（中度危害），并为实验动物致癌物质，美国确定DMF为人体可致癌物质，如不对DMF废水进行处理，直接排放会对人体健康和生态环境造成很大的危害。
目前DMF废水的处理方法主要有生物法，物化法（精馏、吸附、萃取）和化学法。对于含高浓度DMF的废水，可以先通过物化法进行回收，不过物化法不能改善废水的可生化性，后续还得用化学法进一步处理；对于含低浓度DMF的废水，在回收利用已经不太经济的情况下，可以使用化学法进行预处理，将DMF降至合适的水平，再通过生物法对废水深度处理达标排放或回用。
当前的化学法处理技术中，方法较多，不过都还存在一定的问题。Fenton氧化和臭氧氧化，由于氧化剂价格较高，导致处理成本增加；光催化氧化、电化学氧化和超声波氧化，由于结合了光、电和声的强化技术，应用范围受到限制；湿式催化氧化法和超临界水氧化法处理时设备要求苛刻，且温度和压力都很高，导致能耗高；碱性水解虽然在适当的条件下能取得较好的效果，不过适用于某些酸性废水时，为了将pH值调至反应所需的条件，会导致碱液使用量过大，推高成本，也不是最佳选择。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种含低浓度N,N-二甲基甲酰胺废水的预处理方法。当废水中DMF的含量不超过10000mg/L时，尤其是废水本身pH值不高的情况下，本技术方法可以使得DMF在较低的成本下进行充分分解，大幅度提高废水的可生化性，而且本方法对设备要求简单，操作易行。
本发明通过如下技术方案来实现：向废水中加入酸液调节pH值，然后加入一定量的催化剂，在一定的温度下反应一段时间，就能使得废水中的DMF充分分解。
所述的废水，其中DMF的浓度小于10000 mg/L。
所述的酸液，可以是硫酸或者盐酸，调节废水的pH值小于2。
所述的催化剂，为路易斯酸催化剂，包括：三氯化铝，氯化锌，三氯化铁和氯化镁中的一种或组合；催化剂的用量为废水中DMF含量的0.1~2%。
所述的反应温度为50~80℃。
所述的反应时间为10~100分钟。
本发明的有益效果：通过向废水中加入少量的催化剂，就可以使得DMF在酸性条件下的分解速度大幅度提高，对于本身pH值不太高的废水尤为有效而且非常经济，是预处理低浓度DMF废水的一种新方法。
具体实施方式
以下通过实施例进一步举例说明，但下述实施例仅有助于进一步理解本发明，并不限制本发明的内容。
 实施例1 某化工厂DMF废水的预处理
取废水1L，其中DMF含量约为9800 mg/L,加入浓盐酸17 g，三氯化铝9.8 mg（0.1%），加热至60℃搅拌反应50分钟。经测试DMF含量降至48 mg/L。
 实施例2~7，将本实验废水稀释成不同的浓度，参照实施例1，修改部分反应参数，如下表所示：

Claims (7)

1.一种含低浓度N,N-二甲基甲酰胺废水的预处理方法，其特征在于：向废水中加入酸液调节pH值，然后加入一定量的催化剂，在一定的温度下反应一段时间，就能使得废水中的DMF充分分解。
2.如权利要求1所述的一种含低浓度N,N-二甲基甲酰胺废水的预处理方法，其特征在于：所述的废水中DMF的浓度小于10000 mg/L。
3.如权利要求1所述的一种含低浓度N,N-二甲基甲酰胺废水的预处理方法，其特征在于：所加的酸液可以是硫酸或者盐酸，调节废水的pH值小于2。
4.如权利要求1所述的一种含低浓度N,N-二甲基甲酰胺废水的预处理方法，其特征在于：所加的催化剂为路易斯酸催化剂，包括：三氯化铝，氯化锌，三氯化铁和氯化镁中的一种或组合。
5.如权利要求1和权利要求4所述的一种含低浓度N,N-二甲基甲酰胺废水的预处理方法，其特征在于：所加催化剂的量为废水中DMF含量的0.1~2%。
6.如权利要求1所述的一种含低浓度N,N-二甲基甲酰胺废水的预处理方法，其特征在于：反应温度为50~80℃。
7.如权利要求1所述的一种含低浓度N,N-二甲基甲酰胺废水的预处理方法，其特征在于：反应时间为10~100分钟。
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