丙稀酸废水处理技术
丙烯腈废水处理技术的研究进展

丙烯腈废水处理技术的研究进展摘要:介绍了丙烯腈废水的来源及其危害,并叙述了目前国内外丙烯腈废水处理技术的研究进展。
通过对比各种处理技术的优缺点,从废水资源化的角度,对丙烯腈废水的处理方法提出了一些建议和展望。
认为可将物理法、化学法、生物法3 类方法相结合,优缺点互补,组成物化法、生化法或物化生联用法。
关键词:丙烯腈废水;处理技术;资源化近年来,随着工业技术的发展,各类工业废水的大量排放导致环境污染严重,其中含氰废水是一种毒性较大的工业废水,主要来自电镀、煤气、焦化、冶金、金属加工、化纤、塑料、农药等部门。
由工业污染源进入环境的氰化物属剧毒类物质,包括以氢氰酸、氰化钠为代表的无机氰化物和以丙烯腈、丁二腈为代表的有机氰化物(或称腈化物)。
其中,丙烯腈是3 大合成材料(纤维、橡胶和塑料)的重要化工原料,在有机合成工业和人民经济生活中用途广泛。
全世界丙烯腈的生产主要集中在美国、西欧和日本等国家和地区,到2011 年底,全球丙烯腈总生产能力约为6.4 Mt/a,其中一半不到的产能出自美国[1-2]。
丙烯腈生产过程中排出的废水含有剧毒物质丙烯腈、乙腈、氢氰酸、聚合物、硫铵等,对环境危害极大[3]。
同时,丙烯腈属于我国确定的58 种优先控制和美国EPA 规定的114 种优先控制的有毒化学品之一,因此大力研发丙烯腈废水的处理技术意义重大。
本文叙述了目前国内外丙烯腈废水的处理技术,及其存在的优缺点,并且从废水资源化的角度提出了对未来丙烯腈废水处理技术的一些建议和展望。
1·丙烯腈合成工艺丙烯腈合成工艺主要有环氧乙烷法、乙炔法、丙烯氨氧化法和丙烷氨氧化法[4]。
其中环氧乙烷法是先由环氧乙烷和氢氰酸反应制得氰乙醇,再在碳酸镁的催化作用下脱水制得丙烯腈,此法生产的丙烯腈纯度相对较高,但其原料昂贵,且氢氰酸的毒性较大,现已被淘汰。
乙炔法是将乙炔和氢氰酸在氯化亚铜和氯化铵的催化作用下直接合成丙烯腈,工艺较为简单,其缺点是副产物种类较多,并且不易分离,也已经被淘汰。
丙烯酸生化实验(一)

2.58
25520
0
0
1350
二、生化试验:
实验五:丙烯酸废水直接好氧 实验六:丙烯酸废水直接厌氧 实验七:丙烯酸废水经FENTON预处理后厌氧 实验八:实验七出水好氧 实验九:丙烯酸废水经铁碳微电解+臭氧预处理 后厌氧 实验十:实验九出水好氧 实验十一:混合厌氧 实验十二:实验十一出水好氧
降解效率。 实验步骤:取厌氧污泥2000ml,每天投加5ml原水对 污泥进行驯化一周,一周后开始提高负荷,增加每天 投入的原水量,原水为每天一次性投加。在实验过程 中投加包括白糖,尿素,磷肥等各种营养。实验装置 至于37℃的恒温箱内。 实验数据如下表:
日期
初始浓度
结束浓度
去除率
4月29日 4月30日 5月1日 5月2日
去除率 80.00%
63.22%
60.00%
44.92% 42.53%
55.04%
40.00% 20.00% 0.00%
-2.00% 16.03% 5.42% 12.93% 2.17% 10.92%
39.71%
16.46%15.58% 6.64% 0.85% 6.21%
20.00%
去除率
-3.70% -7.05% -6.25%
1.68% 0.80%
去除率
-10.00% 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43
-5.99% -6.04% -12.12% -10.03% -12.50% -17.12% -19.12% -11.96%
-1.59%
-8.76% -10.66%
初始浓度 371 439 362 350 332 294 340 376 568 400
丙烯腈废水的产生及处理技术介绍

丙烯腈废水的产生及处理技术介绍丙烯腈不但是合成橡胶、纤维和塑料的重要原料,也是重要的一种医药、农药中间体,美国、日本、西欧等国家和地区是生产丙烯腈的主要产地。
丙烯腈生产过程中会产生有毒的乙腈、氢氰酸、硫铵等剧毒的化合物,这类化合物处理困难,对环境危害巨大。
但是丙烯腈在国内的需求量很大,因此,对丙烯腈废水的处理技术的研发具有十分重要的意义。
1、丙烯腈生产工艺在国内,丙烯腈生产工工艺主要是利用丙烯氨氧化法,这种方法的工艺是比较简单的,并且产品的成本较低。
在生产中,不仅会产生丙烯腈,还会出现很多副产物以及大量废水,副产物主要包括丙烯酸、乙腈、氢氰酸、少量羰基化合物以及丙烯醛等。
2、丙烯腈废水主要来源和成分丙烯腈废水中主要的污染物就是丙烯腈,含有丙烯腈类的废水主要来源于丙烯腈生产工艺,其次还包括腈纶生产工艺和ABS塑料生产废水。
(1)丙烯腈生产在丙烯腈生产工艺中,以丙烯氨氧化法生产工艺为例,丙烯腈废水主要来自于2段急冷塔和脱腈组分塔的废水。
反应体系在经过第一段急冷塔后,可以用水将其中的催化剂和反应产生的聚合物洗掉,水洗液中主要含有丙烯腈、氢氰酸和乙腈等含有氰基的化合物。
反应气经过二段急冷塔后,水洗液中主要含有氨类物质,这些废水也很难处理。
(2)腈纶生产丙烯腈是一种应用广泛的化工原料,丙烯腈为原料生产腈纶工艺中也会产生大量的工业废水,这部分废水中主要的污染物是丙烯腈、丁二腈、丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、氰化物等。
腈纶生产工艺中产生的废水中有机物种类繁多,并且有剧毒,水质较差,难易降解处理,其中的有毒化合物很难采用微生物降解的方式进行处理。
腈纶生产工艺中的含有丙烯腈的废水是目前最难处理的工艺废水之一。
(3)ABS塑料生产丙烯腈是合成ABS塑料的原料,在ABS塑料生产过程中,也会产生大量含有氰基的有机化合物,该类废水中已经检测到约37多种有机物,该类有机物主要是以丙烯腈二聚体和丙烯腈衍生物等,目前对于该类废水的处理主要采用活性污泥法来处理ABS树脂厂排出的混合废水。
利用含丙烯酸的废水合成双氧水稳定剂的探讨

可用 Mark-Hoodwink 方程表示:
η=15.47×10 Mω
Ca 、Fe 螯合值
2+
3+
0.9
:首先准确称取 1.000 g 样品,
[14]
配成 100 mL 溶液。然后移取 10 mL 样液加入锥形瓶
中,并加入 40 mL 蒸馏水,用 30% 的 NaOH 溶液调节
pH 为 12。用 1 g/L Ca2+ 或 Fe3+ 标准溶液滴定,直至产生
富含丙烯酸的废水,该废水酸性强,COD 值高,生产
温至一定温度,滴加含丙烯酸单体和(NH4)2S2O8 引发
式不仅增加了企业的生产成本,而且对环境造成了
间,冷却至 50 ℃,用 NaOH 水溶液中和至 pH 为 7,得
上通常采用催化焚烧的方式进行处理。这种处理方
[11-12]
一定的危害
。
本研究以含丙烯酸的废水为反应原料,对废水
主要包括聚丙烯酰胺、有机磷酸酯钠盐及镁盐、聚羧
[6-10]
酸或含羟基、氨基的多元羧酸与硅酸钠等
。
丙烯酸在工业上的应用日益广泛,产生了大量
1.1
实验
材料
含丙烯酸的废水(上海世龙科技有限公司),其
他试剂均为分析纯;未退浆的棉坯布(29 tex/29 tex,
广州美名纺织有限公司)。
1.2
聚合方法
在四口烧瓶中加入一定量含丙烯酸的废水,升
Abstract: Sodium polyacrylate was synthesized from wastewater containing acrylic acid as stabilizer of
hydrogen peroxide. The prepared sodium polyacrylate had good chelating and dispersing properties of calcium
丙烯烃废水处理的一些方法

铁炭微电解
张兴春、钱华釆用铁炭微电解的新技术处理丙稀腈
装置产生的含氰废水。通过此技术处理后的废水,
COD去除率可达到45.7%, CN-全部去除,此技术的研究
成功,为处理含氰废水提供了一种新的方法,也在很
大程度上大大降低了含氰废水的处理成本。同时在无
形中降低了丙炼腈的生产成本,有很大的推广应用价
值。
外加H2O2时,COD的去除率比釆用传统电化学氧化要提高11.0%~13.8%,电流效率提
高8.0%~15.0%,而当外加H2O2剂量浓度为2200mg/L,电压为4.0V时,COD去除率可达 到74.6%, TOC去除率可达到67.9%。随外加H2O2浓度的升高,COD和TOC去除率加大。 反应初始阶段H2O2浓度很高而Fe2+浓度较低,随反应时间延长H2O2浓度急速下降而 Fe2+浓度则逐步升高。反应过程中H2O2浓度和Fe2+浓度变化速率与电压关系密切。在 保持一定的H2O2初始浓度情况下,阳极通电时间对电流效率影响明显。同时双电极 电化学氧化对两稀腈生产废水色度也具有良好的去除率。铁促双电极电化学氧化为 有机废水的处理提供了一个新的选择途径。
50mmol/L时,处理后废水色度增大。
2段臭氧/活性炭催化氧化法
刘发强等人研究了在含腈废水量7.5L,气体流量0.2m3/h,臭氧加 入量2.3g/h,静态氧化反应时间20分钟的条件下,采用2段臭氧/活性炭 催化氧化法,可净化丙烯腈含量251mg/L的工业废水。通过静态和动态 试验表明:净化后废水中丙稀腈含量由原来的251mg/L降低到50mg/L
丙稀腈的降解过程符合拟一级反应过程,有机氰降解比梭酸快,两稀腈降解
比丙稀酸快,乙腈降解比乙酸快。对于这几种丙稀腈废水中的有机物及其降 解中间产物来说,甲酸的降解速度最快。4种有机物的降解度顺序依次为:丙
降低丙烯酸脱水塔顶废水中丙烯酸含量及塔底丙烯酸聚合的措施

5 改造 效果
到 大于 2 % , 5 甲苯 回流 量 4 4 th后 , 8~ 9/ C一20塔 1 很 大程度 上 降低 了聚 合 发 生 的概 率 ; 同时 可 以延 长 生产 周期 , 降低停 车 检修 费用 , 以同类型 装置 比较来 看, 该塔运 行 周期 可 以延 长至 3— 4个月 。
20 丙 烯 酸 脱 水 塔 ) C一20 脱 醋 酸 塔 ) C 一 1( 、 2( 、
2 0 丙烯酸精制塔) 3( 及相关设备组成 ; 中 C一 1 其 20 塔 为模仿 三菱 工艺 设计 的 塔体 结 构 ; 其运 行 周 期 为 6 d 操作 过程 当 中极 容 易 出现 以下 问题 。 0,
塔 高 :9 4 1 . m;
水排 放 中丙烯 酸含 量较 高 , 容易 造成 浪 费 , 加污 水 增
塔体 材 质 :C lNlMo O r7 i 4 2;
处理厂的负担; 同时 C一 1 内的丙烯 酸聚合容 20塔
易在塔 底 提 留段 及 塔 底 再 沸 器 中 发 生 , 重 影 响 生 严 产 的正常运 行 。因此 , 和 集 团 丙烯 酸 车 间于 20 正 08 年 5月份进 行 了丙 烯 酸精 制 单 元 丙 烯 酸脱 水 塔 ( 即 C一20塔 ) 1 的技 术 改 造 , 造 采 用 了 天津 某 精 馏 研 改 究所 的技 术 专 利 及 其 提 供 的 J P C T高 效 填 料 塔 板 ,
年 7月份 开 车后 效 果显 著 , 降低 了 c一 1 顶 受 既 20塔 液槽 内的废 水 中丙 烯 酸 含量 , 轻 了污 水 处 理 厂 的 减
负担 ; 同时降低 了 C一 1 2 0塔底提 留段及塔底再 沸 器 中丙烯酸聚合发生的概率 , 该项技术改造取得成
聚丙烯酸溶液工业废水的再循环使用

聚丙烯酸溶液工业废水的再循环使用作者:任旻来源:《科学与技术》2018年第21期摘要:聚丙烯酸溶液因为水相聚合环境友好而在化工领域有着越来越广泛的运用,然而在聚丙烯酸生产中产生的工业废水因为难以处理,使用量大而成为制约其发展的重要因素。
本文通过一系列实验探究,提出了一种在不影响产品性质的前提下,将工业废水通过预处理回收到产品中的创新方法,大大减少了工业废水的产出,实现更绿色环保的生产工艺。
关键词:聚丙烯酸;工业废水;可循环1 引言1.1聚丙烯酸水溶液的用途聚丙烯酸(酯)是丙烯酸(酯)及其衍生物单体通过聚合反应而得到的一类用途广泛,门类众多的高分子聚合物。
根据其生产工艺的不同,这类聚合物可以被制备成树脂、乳液、高分子溶液、微粒等产品,广泛应用于粘合剂、助剂、包装胶和压敏胶、食品添加、化妆品、家庭和个人护理用品等与我们生产生活息息相关的领域。
相比于传统的有机溶剂聚合产品,这类产品无论生产工艺还是最终应用都会更加环保安全。
随着公众对环境意识的提高,以及政府对绿色化工的引导,以聚丙烯酸酯为主的水性粘合剂和助剂等产品,在近二十年来取得了飞速的发展,在市场中占据着越来越重要的地位。
不同于脂类,丙烯酸类单体具有很好的溶解性,通常在水溶液中进行本体聚合,而得到具有较高固含的高分子溶液。
聚丙烯酸溶液是一类用途广泛的助剂,根据其合成条件以及单体组分与后添加剂等的变化,控制其分子量等特性,可以制备出增稠剂,分散剂,抛光材料,堵水剂,絮凝剂,抑制剂垢,洗涤剂促进剂、润湿剂等种类繁多,功能各异的高分子溶液。
[1]1.2 聚丙烯酸溶液的工业废水在聚丙烯酸合成化工飞速发展,带来巨大的经济效益的同时,也必须看到其对环境保护带来的巨大压力,主要是生产中产生的有毒气体,固液危废的排放。
再考虑到我国的发展形式,西部地区对聚丙烯酸类产品以及工业中间体的需求与日俱增,未来具有更大的发展潜力,然而西部地区的工业基础薄弱,对工业废水废气的处理能力有限,同时西部地区又拥有我国最重要的水体等资源,生态系统缓冲能力相对薄弱,绝不能走先污染后治理的老路。
胶水(氰基丙烯酸乙酯)生产废水及污水处理工艺设计与实施技术方案

胶水(氰基丙烯酸乙酯)生产废水及污水处理工艺设计与实施技术方案1、污水的性质与设计水质水量;1.1 废水来源及成分:氰基丙烯酸乙酯是一种工业和生活中常用的胶粘剂。
生产过程中排放的废水成分比较复杂,COD cr含量较高,废水中难生化或不可生化的有机物成分对环境易造成极大污染。
以甲醛水溶液和氰乙酸乙酷为原料,经脱水聚合反应而成高聚物,再经热裂解反应而得α-氰基丙烯酸乙酯、低分子聚合物和焦油,经蒸馏后成品单体从低分子聚合体混合物中分离出来。
生产过程中排放的废水包括带水剂回收分层废水、裂解真空泵废水及洗锅废水三类,其成分、水量、主要污染物见表1。
表1:废水的成分、水量、主要污染物。
1.2 设计的水质、水量:①设计时考虑留有余量,处理水量定为40m3/d,其中:带水剂回收分层废水Q=2.5 m3/d;其它废水Q=37.5 m3/d(裂解真空泵废水35.0 m3/d,洗锅废水2.5m3/d)。
②经预处理后进人隔油调节池的混合废水的污染物浓度按上限取值:ρ(COD cr):2000mg/L;ρ(BOD5):500mg/L;ρ(油):150mg/L;pH值为7.5。
1.3 设计出水水质:经处理后的出水水质按一级排放标准要求设计。
2、废水处理工艺流程;根据带水剂回收分层废水具有pH值低、难生化等特点,首先通过加温、氧化、中和、过滤提高废水的可生化性,然后再送至隔油调节池,与其它废水混合后再做深度处理。
由于混合废水中含有浓度较高的油,因此在调节池前进行隔油预处理。
深度处理采用成熟可靠的A/O+物化工艺。
2.1 带水剂回收分层废水的预处理:带水剂回收分层废水的预处理的工艺流程见图1。
带水剂回收分层废水首先进入集水池(分二格交替使用)。
由于其含浓度较高的二氯乙烷、氰乙酸乙酯,卤代烃氰酯类屑不可生化物质,必须经适当的预处理提高其生化性后方可进行后续处理。
采用蒸汽加热至70℃左右,投加次氯酸钠氧化剂氧化二氯乙烷、氰乙酸乙酯,降低生物抑制物浓度。
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生化法处理丙烯酸及酯废水处理简介一、丙烯酸行业发展情况丙烯酸是丙烯系列产品最大衍生物,广泛用于广告业、建筑业、交通业及IT 业等多种核心行业,是一种与国民经济密切相关的重要的化工原料。
丙烯酸及其酯类用途广泛,涉及建筑、交通、纺织等多个核心行业,是关系国计民生的重要化工原料,随着国民经济的发展,丙烯酸及其酯类需求量和生产量疾速上升,20世纪90年代以来,我国丙烯酸及酯供求缺口逐年增大,该行业产量增长迅速。
1998年,我国丙烯酸及酯的产量分别为10.46万吨和11.16万吨,而2010年则分别达到了102.86万吨和102.33万吨,期间年均复合增长率分别高达23.28%和21.47%。
预计未来五年我国丙烯酸及酯行业产量仍将保持年均14%和13%以上的增长速度。
丙烯酸及其酯类生产成为我国新近发展工业。
2010年由于国外丙烯酸装置出现较多运行故障,导致丙烯酸及酯产品短缺,中国丙烯酸及酯产品出口猛增。
欧美丙烯酸及酯产品的产能与需求正常情况下是基本平衡的,从2011年起中国丙烯酸及酯装置产能又将快速增长,下游应用市场的拓展显得更为紧迫。
从2011年至2014年国内主要有如下装置将建,成投产,有数据表明中国是全球丙烯酸市场需求增长最快的国家,丙烯酸市场的主要增长点在中国。
另外我国建筑、交通、纺织等相关行业的快速发展继续增加对丙烯酸乳胶等丙烯酸酯产品的需求。
另外,洗涤剂行业无磷化的推行也将大大促进聚丙烯酸钠盐的发展。
由于丙烯酸酯产品橡胶具有耐热、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫外线等性能,在汽车行业亦应用广泛。
由于中国丙烯酸市场发展迅速,国内外企业纷纷投资建设后扩建丙烯酸及酯装置,从2011年至2014年国内主要有如下装置将建成投产:1)2011年2月浙江卫星第二套丙烯酸装置已建成投产,产能6万吨/年丙烯酸。
2)2011年年底江苏裕廊第五套丙烯酸装置将建成投产,产能16万吨/年丙烯酸。
2011年年底浙江卫星第三套丙烯酸装置将建成投产,产能6万吨/年丙烯酸。
3)2012年江苏裕廊第六套丙烯酸装置将建成投产,产能16万吨/年丙烯酸。
4)2013年山东开泰第二套丙烯酸装置将建成投产;产能8万吨/年丙烯酸。
5)2014年宁波台塑第二套丙烯酸装置将建成投产,产能16万吨/年丙烯酸。
6)此外,烟台万华集团也正在筹备大型丙烯酸装置的建设项目这一趋势极大的增加了对配套污染物处理技术的需求。
二、丙烯酸行业废水的危害我国丙烯酸及其酯类生产工业起步于20世纪50年代,当时全国产量不超过3500吨,产品主要依靠进口。
近年来随着我国经济和科技的发展,丙烯酸业逐渐降低了对国外产品的依赖,丙烯酸生产成为我国新近快速发展的产业,目前已经有了相当的基础和规模,且呈快速发展趋势。
据统计,从1998年到2010年期间,我国丙烯酸及酯的表观消费量年均复合增长率分别为21.44% 和14.61%,与产量增速相比更为平稳。
我国丙烯酸及酯行业目前处于快速成长期,预计未来五年我国丙烯酸及酯行业需求仍将保持年均15%和12%以上的增速,2015年的表观消费量可达到168.20万吨和135.80万吨。
丙烯酸行业的快速发展促进了社会经济的发展,但同时也为生态环境带来了压力。
丙烯酸及其酯类生产过程中产生了大量的废气废水,这类污染物易被吸入,且可经皮肤吸收,造成灼伤、刺激鼻、喉,甚至引起肺、肝、肾损害,对水体、水源、生态和人类健康有很大危害,由于其毒害性和致癌性,其生产废水的直接排放会危害生态环境和人体健康,为此我国规定该类废水排放执行一级标准(COD<100mg/L)。
目前关于丙烯酸及其酯类废水的治理主要靠进口技术,治理率低下,环境技术的不匹配已成为该行业的制约,因此急迫需要支撑此类废水高效处理的关键技术。
随着资源日趋紧张、环境危机日益严重趋势的发展,污水处理不再简单追求达标排放,简单的废水处理已不是最佳途径,取而代之的是循环经济理念。
循环经济被认为是解决污水处理技术困境的有效手段,并在各行业受到重视,作为人类社会和自然的纽带废水处理系统建设观念也发生了根本改变,相应地,作为重要化工类废水的丙烯酸及其酯类废水处理系统也需要新型技术,当前急待解决的关键问题是合理开发以资源循环利用、高效率、低成本的集成技术,以解决目前丙烯酸行业废水处理技术低下与行业快速发展及生态环境亟需改善的矛盾,实现该行业的绿色化和可持续发展,为化工类废水污染治理提供支撑,促进缓解能源资源的供需矛盾、促进遏制生态环境持续恶化趋势,为发展循环经济,建设资源节约型和环境友好型社会提供技术支撑。
三、丙烯酸行业废水的治理现状虽然世界范围内的丙烯酸及其酯类产量不断增长,但产生的丙烯酸及酯类废水的处理技术却没有较大进展。
由于由于丙烯酸及其酯类废水水质复杂、难降解有机物含量高,有机盐含量高,处理困难,关于其治理的报道较少,目前国内工业化处理方法主要有以下方法:直接焚烧法,湿式催化氧化法,生物法。
1.焚烧法焚烧法是目前处理高浓度丙烯酸及其酯类废水的主流工艺。
焚烧法是在高温下用空气氧化处理废水的一种比较有效的方法。
焚烧的化学过程是很简单的,它包括碳和氢的燃烧,实际上所有的可燃有机废物的主要成分就是碳和氢。
当有机废水不能或难以用其他方法有效处理时,常采用焚烧的方法。
如废水中可燃物浓度较高,发热量达4360 KJ/Kg以上时,则燃烧可自动进行,如废水中的可燃物浓度较低,则需要消耗大量的燃料油,甚至可达250-300 kg/m3废水,另外,对较低浓度的有机废水需要进行浓缩预处理后再进行焚烧。
丙烯酸废水的主要有机成分是低沸物,浓缩预处理不易进行,操作上有很大难度。
对丙烯酸废水而言,采用焚烧法需消耗大量的燃料油,故操作费用昂贵。
传统的焚烧处理法可以保证处理效果,但是,每处理20吨废水,除回收14吨工艺水外,要排放含Na2SO4、Na2CO3、NaCl废水6吨,这部分水含盐浓度6%左右,对环境造成一定程度污染。
废水焚烧后排气含有Na2CO3、NaCl,采用一般技术很难捕集,污染周围大气。
使用一段时间后,焚烧炉会出现结焦板结、耐火材料脱落、助燃材料吨耗增大等问题,管理及维修均比较有难度。
废水处理成本计药剂、蒸汽、燃料、压缩空气四项,则单位处理成本为300元/吨左右。
2.催化氧化法催化湿式氧化法是在湿式氧化工艺基础上发展起来的,针对湿式氧化工艺对COD的分解率不高而对氨氮几乎不能去除的缺点,开发了有良好活性和在水中长期保持稳定的催化剂,从而能够将高COD废水不加稀释,一次处理至COD Cr<100mg/L,同时可以对废水进行脱色、脱臭、杀菌处理,排放N2、CO2、H2O等无害物质。
丙烯酸类及酯类废水和压缩空气(7.0KPag)通过废水提升泵和空气压缩机混合后送至热交换器加热至200~250℃后进入反应器,控制温度230~300℃,压力6.0~8.0KPag,在催化剂床层废水中的有机物被氧化为二氧化碳和水。
反应产物气水分离后排放。
目前该工艺只能应用于丙烯酸类废水,不能用于丙烯酸酯类生产废水。
该工艺属于高温、高压、并使用重金属催化剂,要求设备、操作工艺复杂,能耗高,吨水处理费用高。
北京东方化工厂是国内较早的丙烯酸及酯生产企业,也是目前唯一采用了催化氧化工艺处理丙烯酸废水的企业。
该技术采用日本触媒公司技术,处理能力达8吨/小时,但该技术对废水进水条件要求较高,如果废水中含某些离子的话,可能会导致催化剂失效,且对温度、压力要求较高,管理相对难度大。
该厂建成后由于进入反应器的废水含有各种离子,曾致使催化剂中毒失效,后对丙烯酸装置废水收集系统进行改造后,运行效果正常。
多余不能处理部分则采用焚烧法处理。
根据厂方提供数据,采用该工艺处理丙烯酸废水,计电力消耗、公用工程、催化剂三项费用废水处理成本为350元/吨左右。
3.生化法对丙烯酸废水完全采用生化法处理,在国内外有进行实验的报导,在中科国益在山东正和集团工业化之前,尚无先例。
2006年中国化工山东正和集团筹建丙烯酸厂时,委托中科国益针对丙烯酸及酯生产废水进行生化处理的研究。
从该年6月份至11月份,中科国益在北京东方化工厂进行了主体工艺为“厌氧+好氧”的生化处理实验,经过反复实验,成功地找出了一条生物法处理丙烯酸废水的路线,大大降低了废水处理的成本,更可贵的是,在废水处理的过程中,还产生出清洁能源物质――沼气,加以利用后,基本可以抵消污水处理的动力消耗问题,符合目前国家提倡的可持续发展和节能减排的宏观要求。
正和集团丙烯酸公司废水处理工程于2007年10月份建成,2008年1月份与生产装置同时启动,经过为期6个月的调试,于7月份通过验收,各项指标达到排放要求。
根据正和丙烯酸厂运行数据,采用该生化法处理丙烯酸废水,计电力消耗、药剂、污泥处理置三项费用废水处理成本为29元/吨左右。
冬季加蒸汽消耗综合吨水处理成本大约为55元/吨左右。
而污水处理产生的沼气通过沼气发电机发电,并入厂内电网。
平均每天产生沼气量约2800立方,理论上按每立方沼气发电1.7度,每度电按厂内电价0.65元计算,则吨水产生效益为25.8元/吨。
四、生化法处理丙烯酸行业废水的优势厌氧生物处理技术是利用厌氧微生物的代谢特性分解有机污染物,在不需要提供外加能源的条件下以被还原有机物作为受氢体,同时产生有能源价值的甲烷气体是一种水处理技术。
近年来,由于世界上的能源危机问题日益突出,厌氧处理技术作为一种把污水处理与能源回收利用相结合的技术得到了人们的关注,经过不断研究和创新,厌氧生物处理技术已经取得了长足发展,推动了以微生物固定化和提高污泥于无水混合效率为基础的一系列厌氧反应器研究和发展,这其中产生了许多新技术和新工艺,如升流世厌氧污泥床(UASB法)、厌氧膨胀污泥床(EGSB法)、内循环厌氧反应器(IC法)等。
厌氧技术能够有效地降解水中有机污染物,最终产物绿色、安全,与其它污水处理技术相比无疑是生态技术,同时具有成本低、效果好的优势,水力停留时间和生物固体停留时间的分离引起了关于厌氧生物技术的高效反应器的研制和推广。