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
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。目前国内外采用的丙烯腈合成工艺主要包括流化床丙烯氨氧化法和丙烷氨氧化法[5]。其合成工艺流程主要可分为5 个部分,合成、分离、后处理、乙腈和硫氨。

有研究发现,甘油在WO3/TiO2的催化下脱水生成丙烯醛,然后以Sb-(Fe,V)-O 为催化剂进行氨氧化,同样可以得到丙烯腈,但是这项技术在生产规模的商业化中还不够成熟,还没有正式投入应用[6]。

1.1 丙烯氨氧化法

此法又称为Sohio 法,是以丙烯、氨气和空气中的氧为原料,在温度为440 ℃、压力为63.74 kPa 的条件下,丙烯、氨、空气以1.0:1.15:10.5 的摩尔比,从底部进入流化床反应器。反应式为:CH2=CHCH3+NH3+3/2O2→CH2=CHCN+H2O。

主要反应副产物为氢氰酸、乙腈、丙烯醛、CO2和CO。反应气体冷却后,经过洗涤、吸收、精馏后可以得到高纯度产品。

此法是目前国内外主要的生产方法,其优点是原料易得、工艺过程简单、产品成本低等,但是随着石油的开采和储存量不断减少,国际原油价格不断上涨,导致合成丙烯腈的原料之一的丙烯成本逐渐升高[7]。

1.2 丙烷氨氧化法

丙烷氨氧化法可以分为直接氨氧化法(1 步法)和丙烷脱氢后再丙烯氨氧化法(2 步法)。其中直接法反应式为:

CH3CH2CH3+NH3+2O2→CH2=CHCN+4H2O。

此法需要选择合适的催化剂,FeSbO4对于丙烷氨氧化法合成丙烯腈具有良好的活性和选择性[8]。旭化成公司和BP 已经完成中试,所研制出的氨氧化催化剂活性组分为V-Sb-W 复合催化剂,质量分数50%的SiO2-Al2O3载体,反应温度为500 ℃、压力为103 kPa,原料丙烷、氨、氧、氮、水的摩尔比为1:2:2:7:3[9]。其他催化剂还有MoVNbTeO、VSb5Ox/Al2O3和Sn/V/ Sb[10-13]。

此法与丙烯氨氧化法比较,很好地解决了丙烯原料吃紧的问题,具有成本低的优点,具有很大的应用前景。

2·丙烯腈废水的来源

以丙烯腈为主要污染物的废水一般来自于丙烯腈的生产废水、腈纶的生产废水、以及丙烯腈- 丁二烯- 苯乙烯(ABS)塑料的生产废水。

2.1 丙烯腈生产

在丙烯氨氧化法生产丙烯腈的过程中产生的废水主要是来自2 段急冷塔和脱氰组分塔的废水。在一段急冷塔中,用水将反应气中的聚合物和催化剂粉尘洗去,经催化剂沉降后,产生高含氰废水,该废水中主要含有丙烯腈、乙腈、氢氰酸等有毒污染物。反应气随后进入二段急冷塔,氨气被稀硫酸吸收形成硫酸铵,成为主要污染物,二段急冷塔的污染物浓度相对较低,但成分相当[14]。

2.2 腈纶生产

丙烯腈作为一种重要的化工原料,用于二步湿法纺丝工艺生产腈纶时所产生的废水含有较多的污染物,如丙烯腈、乙腈、丁二腈、丙烯醛、丙酮氰醇、丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、二甲基甲酰胺、氰化物和硫氰酸钠等。腈纶废水污染物组成复杂,水质不稳定,可生化性较差,且水中含有毒有害物质,多数污染物为已知的致癌物,且排量较大[15-17]。腈纶的生产废水属于难降解的工业废水之一,治理难度较大[18]。

2.3 ABS 塑料生产

丙烯腈是合成ABS 塑料的原料之一,ABS 塑料的制造废水具有成分复杂、有毒有害、耐火等性质,在这类废水中已发现了37 种化合物,主要以单核芳烃、丙烯腈二聚体和丙烯腈衍生物的形式存在[19-22]。目前主要采用活性污泥法来处理ABS 树脂厂排出的混合废水,现有的处理工艺存在水力停留时间长,流程长,抗冲击负荷能力差且易受有毒污染物抑制的缺点。

3·丙烯腈废水处理方法

丙烯腈废水的处理方法主要有精馏法、焚烧法、Fenton 氧化法、湿式催化氧化法、超临界水氧化法、生物法、辐射法以及膜法等。

3.1 精馏法

此法又称分馏法,是利用分馏柱来分离沸点相近的组分,然后精制纯化的方法[23]。一般情况下,物质的沸点随相对分子质量的增大、双键数目的增多而升高。

闫光绪等利用精馏法对丙烯腈装置一段急冷水进行处理,此废水中主要含有乙腈、丙烯腈及大量重组分,各个物质的沸点分别为:乙腈81.6 ℃、丙烯腈77.3 ℃、水100 ℃、重组分则高于120 ℃。组分在蒸馏釜内加热并且控制温度,从分馏塔顶部的不同部位可以得到不同沸点的组分,从而达到分离的目的[24]。

王毅等对抚顺石化公司腈纶化工厂丙烯腈装置中产生的一段急冷废液进行处理,经过分馏实验后对出水水质进行分析,馏出水的COD 去除率达到了95.2%,可见分馏法去除COD 效果很好,而氰化物去除率可达92%[25]。

利用精馏法处理丙烯腈一段急冷水,经过分离、回收、综合利用等步骤,符合环保要求的原则,而且设备投资少、能耗低。经过处理后的废水可生化性得到了很大的改善,缺点是对氰化物的去除不够彻底,需要添加后续的处理装置。

3.2 焚烧法

焚烧法是将燃料油与高含量废水分别喷入炉膛内进行焚烧,使废

水中的有毒有害物质氧化分解为CO2、H2O、N2等进入空气中[26]。此法是处理高含量有机腈废水最简单的方法。

乔桂芝等设计了新型L 形废液、废气焚烧炉,一方面保证了高温分解含氰有机物,同时也大大降低了过量的NOx造成的二次污染,所有排放的气体都能达到国家标准,其中排放的氮氧化物的质量浓度小于500 mg/m3 (标准状态下)。期间可以生产36t/h、4.0 MPa 的蒸汽,从而有效地节约了能源,同时还设置了 1 台锅炉给水预热器,使得给水预热温度高于炉管外壁烟气的露点温度,从根本上解决了炉管露点的腐蚀问题,使整个炉子运行起来平稳可靠[27]。但是此法存在2 个重要的缺陷,首先是能耗问题,焚烧过程需要消耗大量的辅助燃料油,而这些燃料油都是从化石能源中提炼出来的,这对有限的化石能源是极大的浪费;同时还存在二次污染问题,废水中含有大量的氮元素,焚烧后会产生大量的氮氧化物,是造成温室效应、光化学烟雾以及酸雨的主要成分。因此,从可持续发展方面考虑,此法并不理想。

3.3 Fenton 氧化法

Fenton 氧化法是以Fe2+ 为催化剂,利用H2O2进行化学氧化的废水处理方法。此法可有效地处理含硝基苯、ABS 等有机物的废水,还能用于废水的脱色、除恶臭。

李锋等在实验室条件下采用Fenton 试剂对丙烯腈废水进行预处理[28]。结果发现,当丙烯腈初始质量浓度为300 mg/L 时,分别投加质量浓度为400 mg/L的Fe2+ 和400 mg/L 的H2O2,可

使丙烯腈的降解率达到80%以上。此外,分别加大Fe2+、H2O2投加量可提高丙烯腈的降解率,但过高可导致降解率下降。因此,对于高含量丙烯腈废水,Fenton 试剂作为前期预处理是一种有效的方法。

Chu Yan-yang 等通过3 种方法,Fenton 氧化法(FO)、电-Fenton 氧化法(EFO)和铁促双电极氧化法(EOIP)来处理丙烯腈废水[29]。结果表明,FO 法的最佳COD 去除率为60%左右,EFO 法则高出5%~10%,而EOIP 法的COD 去除率高达85%。当H2O2的质量浓度为2 500 mg/L 时,FO 法和EFO 法对色度的去除率为90%左右,而EOIP 法可达到95%。由此可见,在相同含量的H2O2下,3 种方法的氧化能力由小到大的顺序为FO<EFO<EOIP。Zhang Jie 等对上海金山石化的丙烯腈生产废水用Fenton 氧化法处理,原水中的COD 为3 590 mg/L,BOD5为710 mg/L,TOC 和丙烯腈的质量浓度分别为 2 040、2.8 mg/L[30]。实验结果表明,在pH=3 时,COD 和TOC 得到最大的去除率,H2O2的最佳用量为5.54 g/L,Fe2+、H2O2优化质量比为0.1,同时原水的B/ C 从0.18 增加到0.61,从不可生化转为可生化。因此,利用Fenton 氧化法不仅可以去除丙烯腈废水中的有机化合物,还能提高原水的可生化性,为后续的生化处理提供了良好的条件。

Fenton 法具有设备投资省的优点,但同时也存在2 个缺点:一是有机物不能完全矿化,初始物质中的一部分转化为某些中间产物,

这些中间产物有些能与Fe3+ 形成络合物,有些能与·OH 的生成路线发生竞争,并可能对环境的危害更大;二是双氧水的利用率不高。

3.4 湿式催化氧化法

湿式催化氧化法(CWAO 法)是在200~325℃的高温下,以及15 MPa 的压力下,将有机废水中的N 元素转化为NH4+,将C 元素转化为CO2,然而NH4+对环境是有害的,需要加入特定的催化剂Mn/Ce 的复合氧化物,将NH4+ 进一步转化为N2,同时此种催化剂也能使原有机废水中的N 元素直接转化成分子的形式[31]。此法可将有机物转化成低毒甚至是无毒的H2O、N2、O2等物质,在高有机物含量废水处理中非常有效,具有很高的实用价值[32]。丙烯腈废水在高温高压下,在保持液相状态时通入空气,同时在催化剂的作用下,对其进行彻底的氧化分解,使之转化为无毒无害物质,从而使废水得到深度净化。

芮玉兰等通过实验寻找丙烯腈废水湿式催化氧化的最佳反应条件[33]。结果表明,使用n(Mn)/n(Ce)为3:2 和n(Co)/n(Bi)为1:5 的催化剂,反应温度190 ℃、氧气分压1.5 MPa、反应时间90 min、催化剂负载量5 g/L,丙烯腈废水的COD 去除率均可达到90%以上。工业废水处理中湿式氧化的温度一般为180 ~315 ℃、压力为2~15 MPa,反应时间为15~120min,COD 去除率可达75%~90%[34]。

湿式氧化的主要缺点之一是无法实现有机物的完全矿化,因为一些相对分子质量较低含氧化合物(如乙酸、丙酸、甲醇、乙醇和乙醛

等)对于进一步氧化成CO2具有抵抗性[35]。同时,对于设备材质的要求较高,投资也较大,反应温度高、压力大,还会产生有机酸,因此必须对反应装置进行防腐处理。

然而催化剂的使用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,从而可以防止设备腐蚀和降低成本,而且反应产物多为CO2、H2O 等,有效地降低了二次污染的可能性[36]。

对于新型反应器的研制,尤其是流态化反应器在含氰废水湿式催化氧化中应用的优势有待于发挥。目前CWAO 工艺发展历史还较短,依然存在着有待探索和完善的地方,尽管经营成本高,但是催化湿式氧化法是最有前途的废水处理方法[37]。

3.5 超临界水氧化法

超临界水氧化(SCWO)法是指有机废物和空气、氧气等氧化剂在超临界水中进行氧化反应而将有机废物去除。由于SCWO 法是在高温高压下的均相反应,反应速率很快(可小于1 min),处理彻底,有机物中的C、H、O 最终转化成CO2和H2O,而N、S、P 则相应地转化为N2、SO42-、PO43-,不会形成二次污染。有机物在超临界水中氧化,除发生氧化反应外,还伴随有机物的水解、热解等反应[38-39]。

蔡毅等在研究中发现,丙烯腈废水中COD 的去除率在温度上升到600℃时可达99.96%。当反应时间≤90 s 时,随着反应时间的延长,COD 的去除率不断增大;而反应时间大于90 s 时,COD 去

除率增加幅度不明显。随着压力的增加,出水COD 的去除率不断升高,但影响没有时间和温度显著。同时,在控制COD 去除率为99.96%的情况下,按催化剂与废水的体积分数为1%投加催化剂,反应温度可由600℃降至550 ℃[40]。

刘皓在实验室条件下,利用此法对丙烯腈废水进行处理和研究发现,增加停留时间、升高反应温度(723.15~823.15 K)均可提高丙烯腈的转化率。而压力(23~32 MPa)对反应的影响不够显著。在氧气过量较小的情况下,反应的转化率与氧气的过量率成正比,当氧气过量较多的时候(超过500%),丙烯腈转化率随着氧气过量率的增加变化不大。同时,金属离子催化剂中Ag+ 的催化作用最好[41]。

Yang Guo 等利用超临界水来气化分解丙烯腈,在碳酸钠的催化作用下,丙烯腈分解产生的气体产物主要是CO2、CH4和H2,而大部分的CO 通过碳酸钠催化水煤气变换反应转化为CO2,只有在温度超过490 ℃以上,碳酸钠质量分数为0.1%时,才会有少量的N2产生[42]。

Young Ho Shin 等在实验室条件下,将温度控制在299~552℃、压力25 MPa,丙烯腈废水初始TOC的浓度为0.27~2.10 mol/L、停留时间从3~30 s,以质量分数30%的双氧水作为氧化剂。随着反应温度和停留时间的增加,TOC 的转化率也增加,但是当O2、TOC 化学计量比超过1:1 以后,TOC 的转化率几乎不受多余氧的影响[43]。此外,他还利用超临界水氧化法来处理丙烯腈

生产废水和铜镀废水的混合废水,温度控制在400~600℃、压力25MPa 停留时间2 s,在反应器入口的初始TOC 浓度和O2浓度分别为0.49mol/L 和0.74 mol/L[44]。结果表明,在450℃时,铜镀废水能加速TOC 的转化率,从17.6%提高到67.3%;在600 ℃时,混合废水中99.8%的铜以固体铜和氧化铜的形式得到回收,由此可知,利用超临界水氧化丙烯腈生产废水和铜镀废水具有良好的协同效应。

采用超临界水氧化法对含丙烯腈的废水进行处理,可在几分钟内将有机物几乎全部氧化分解,最终生成无害的CO2、H2O、N2等产物,而S、P 则生成无机盐等沉淀物,反应不会降低水质,对环境不会产生二次污染,因而对于无机盐含量较低的有机废水的处理,此法可以直接安全地应用在工业用水当中。但是该工艺对设备要求相当高,抗腐蚀,抗压能力都要求很高。

3.6 生物法

生物脱氮法是利用微生物去除废水中氮污染物的生物转化法,它是一种消除氮污染较为有效和彻底的方法[45-46]。废水中的含氮化合物通过硝化、反硝化作用转化为N2从水中逸出返回大气。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污水进行处理,采用了缺氧- 好氧生物膜法脱氮工艺进行改造,改造后氨氮合格率在95%以上,效果显著。该工艺将废水中的含氮化合物(丙烯腈、乙腈、氰氢酸、丙酮氰醇等)分别经过氨化、硝化和反硝化作用,最后转化为氮气,释放到大气中,从而使

出水氨氮含量小于来水中的氨氮含量[47]。

丙烯腈对厌氧菌有较强的毒性,很难采用厌氧法进行处理。循环式活性污泥法(CAST 法)是一种新型的污水生物处理工艺,它是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,并对时序做了一些调整,从而大大提高了SBR工艺的可靠性及效率。

孙剑辉等采用CAST 工艺对丙烯腈废水进行处理,经1 h 进水、1 h 厌氧、4 h 曝气、1 h 沉淀后,丙烯腈的质量浓度由71 mg/L 降至4.4 mg/L,去除率为93.8%;COD 由最初的546 mg/L 降至49 mg /L,去除率可达91%,处理效果相当明显[48]。该工艺具有流程简单、操作简便、有机物去除率高、尤其是耐冲击负荷能力较强等优点,适用于有毒废水的处理。

3.7 辐射法

此法是利用60Co 所产生的高能量、强穿透性的γ 射线,来消毒灭菌、改变物质性状等。在放射线的照射下,水分子会产生一系列具有很强活性的辐解产物,如OH-、H+ 和H2O2等。这些产物再进一步与废水中的有机物发生反应,使其分解或改性。该法可明显消除城市污水中的TOC、BOD、COD,并能灭活污水中的病原体。

孙宏图等利用60Co 作为γ 射线源,对高含量的丙烯腈废水进行辐射分解[49]。结果表明,当辐射剂量为15 kGy 时,丙烯腈的去除率随初始含量的增大而增大;初始质量浓度为4g/L 的丙烯腈溶液,随着辐射剂量的增大,其去除率先增加后减小,10 kGy 时的去

除效果最佳,可达90%以上,并且在中性条件下的去除效果相对较好。

李坤豪等采用60Co-γ 辐射联合O3处理丙烯腈废水,对CN- 和有机物的去除呈现协同效应[50]。实验结果表明,当采用单一的辐射处理丙烯腈废水,辐射剂量为25 kGy 时,CN- 的去除率仅为60.9%,COD去除率为78.2%;而采用γ 辐射协同O3处理丙烯腈废水,当辐射剂量为5 kGy 时,CN- 去除率可达83.3%,COD 去除率为70%。由此说明60Co-γ 辐射联合臭氧协同处理丙烯腈废水可以减少所需辐射剂量,但臭氧的加入也容易造成二次污染。

Gitte Van Baelen 等采用微波辅助技术对腈的水解做了研究,基于甲苯/ 浓KOH 溶液的两相体系,通过控制温度分别为100 ℃和150 ℃,以及是否加入相转移催化剂,可以控制腈的水解产物为酰胺或者羧酸[51]。

辐射技术相应的报道还很少,还处于实验室研究阶段。就目前的研究结果来看,用辐射法来处理丙烯腈废水,COD 和CN- 的去除效果相当明显,但是不够彻底,需要进一步地优化实验条件,寻找最佳辐射剂量,引入有效的氧化剂或催化剂。

3.8 膜法

膜法是近年来兴起的一种膜分离技术,具有能耗低、占地面积小、操作简便、不改变被处理物质的形态、无二次污染以及可回收有用物质等优点,受到了国内外研究者的广泛重视。

刘海洋等采用疏水性聚丙烯中空纤维膜,考察了膜吸收法对丙烯

腈废水中氰化物和氨氮的去除效果及其影响因素[52]。结果表明,在酸性条件下膜吸收法对氰化物的去除效果较好,适当地提高废水流速可以有效地加快去除氰化物的速率,但对去除率影响不大,适当地增大NaOH 吸收液的含量(质量分数5%~10%)和膜接触面积也可提高对氰化物的去除效果。膜吸收法对丙烯腈废水中氨氮的去除率可以高达93.3%。此外,若先去除氰化物再去除氨氮,对氰化物的去除率却低于70%;反之,对氰化物的去除率可以高达85.5%。

李薇等对高含量丙烯腈废水采用絮凝- 纳滤进行处理,其中絮凝过程可除去废水中约20%的COD,而纳滤可除去约70%的COD,经过二次纳滤,废水出水色度、浊度都能达到出水指标。此外,采用32mL/L 聚合氯化铝+40 mL/L 的质量分数0.1%的聚丙烯酰胺复合絮凝剂絮凝处理高含量丙烯腈废水,絮凝效果最好。采用截留相对分子质量150~300 的G1 纳滤膜对丙烯腈废水进行二次纳滤,温度升高对一次纳滤出水量无明显影响,而对于二次纳滤可以增大其出水流量[53]。

Jinling Wu 等利用气体膜对丙烯腈废水进行处理,先用质量分数10%的盐酸对原水进行酸化,然后通入膜接触器,另外通入质量分数10%的氢氧化钠溶液,2 者由聚丙烯微孔膜分隔开,由于膜本身的疏水性,因而水溶液不会将其弄湿,原水和吸收溶液能分别在膜的2 边流动,HCN 在废水和膜孔的内表面中蒸发,通过微孔进入到氢氧化钠的吸收溶液中,并在吸收溶液和膜孔的内表面立即与氢氧化钠反应,最后挥发性的HCN 以NaCN 的形式被回收。实验操作的

优化条件为将原废水pH 酸化到5.0,废水流速为0.14 m/s,温度为40 ℃。由膜污染引起的传输系数的降低导致了转化率的降低,引起膜污染的主要污垢为胶体有机物和无机盐,碱化可以有效地减缓膜污染和提高HCN 去除率[54]。Binbing Han 等做了类似的实验与研究,同样得到了很好的处理效果[55]。

Tinggang Li 等采用曝气生物膜反应器来处理乙腈废水,此反应器采用疏水中空纤维膜无泡曝气扩散器以及生物膜生长的载体。实验结果表明,随着微生物的逐渐适应,使得膜的乙腈表面负荷率上升到了11.29 g/(m2·d),废水中TOC 和TN 的去除率分别达到了98.6%和83.3%,处理效果相当明显[56]。因此,采用曝气生物膜反应器来处理有机腈废水具有很大的潜力。

利用膜法来处理含腈(氰)废水具有能耗低、操作简单等优点,处理结果类似于精馏法,可将污染物回收利用,所以符合废水资源化的要求。主要缺点在于随着反应的进行,膜污染越来越严重,导致对污染物的去除能力大幅度下降,所以应当采取有效的措施来解决膜污染问题。

4·结语与展望

目前我国对丙烯腈废水处理的基础研究较少,导致基础实验数据缺乏,从而造成处理工艺设计盲目性较大,实际建成的设备不能充分利用而造成经济和资源的浪费。同时,处理效果的不佳也反过来制约了丙烯腈生产工业的发展缓慢,进一步阻碍了丙烯腈下游产业的发展。

通过对丙烯腈生产工艺及其方法的分析,从根本上了解丙烯腈废水中主要物质成分的性质,及其对环境和人类的污染与危害。针对主要污染物采取物理的、化学的和生物的方法对其进行处理,通过对目前国内外处理丙烯腈废水的技术方法进行研究和对比,发现其工业化程度普遍不高,大部分工厂都采用焚烧法来处理,虽然此法对废水的处理简单彻底,但存在高能耗、浪费资源、二次污染等缺点。其他处理方法很多都处于实验研究阶段,没有真正投入到实际运用中去。

在上述的处理方法中,物理法相对简单,但是成本较高,精馏法对废水中氰化物的去除不够彻底;膜法处理废水随着时间的推移膜污染会越来越严重;化学法相对多样化,Fenton 氧化法无法将有机物充分矿化,有可能造成更大的污染,并且双氧水的利用率不高;超临界水氧化法对设备要求苛刻;相比之下,湿式催化氧化法具有很大的应用前景,应加大力度对其进行研究和改进。生物法普遍具有的缺点是抗冲击能力差,但是对于低含量的含腈废水处理效果较为理想。因此,可以将这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,从废水资源化角度出发,继续坚持可持续发展战略,将是未来丙烯腈废水处理的趋势。

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。目前国内外采用的丙烯腈合成工艺主要包括流化床丙烯氨氧化法和丙烷氨氧化法[5]。其合成工艺流程主要可分为5 个部分,合成、分离、后处理、乙腈和硫氨。 有研究发现,甘油在WO3/TiO2的催化下脱水生成丙烯醛,然后以Sb-(Fe,V)-O 为催化剂进行氨氧化,同样可以得到丙烯腈,但是这项技术在生产规模的商业化中还不够成熟,还没有正式投入应用[6]。 1.1 丙烯氨氧化法 此法又称为Sohio 法,是以丙烯、氨气和空气中的氧为原料,在温度为440 ℃、压力为63.74 kPa 的条件下,丙烯、氨、空气以1.0:1.15:10.5 的摩尔比,从底部进入流化床反应器。反应式为:CH2=CHCH3+NH3+3/2O2→CH2=CHCN+H2O。

丙烯腈安全生产技术说明书

丙烯腈安全生产技 术说明书

第一部分化学品及企业标识 化学品中文名:丙烯腈 化学品英文名:Acrylonitrile 企业名称: 企业地址: 邮编:****** 传真: 联系电话: 电子邮件地址: 国家应急电话: 技术说明书编码: 产品推荐及限制用途:回收产品,用于公司染料中间体生产。 第二部分危险性概述 紧急情况概述:高度易燃液体和蒸气。接触能严重损害眼睛、刺激皮肤和呼吸道。影响中枢神经系统。高浓度接触可能致死。可能致癌。 GHS危险性类别: 易燃液体,类别2急性毒性-经口,类别3*急性毒性-经皮,类别3急性毒性-吸入,类别3皮肤腐蚀/刺激,类别2严重眼损伤/眼刺激,类别1皮肤致敏物,类别1致癌性,类别2特异性靶器官毒性-一次接触,类别3(呼吸道刺激)危害水生环境-急性危害,类别2危害水生环境-长期危害,类别2 标签要素:

象形图: 警示词:危险 危险性说明:高度易燃液体和蒸气; 吞咽会中毒; 引起皮肤刺激; 引起严重眼睛损伤; 怀疑致癌; 可能引起呼吸道刺激,可能引起昏昏欲睡或眩晕; 对水生生物有毒; 对水生生物有毒而且有长期持续影响; 皮肤接触会中毒; 吸入会中毒; 可能引起皮肤过敏性反应。 防范说明: ?预防措施 —远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。 —得到专门指导后操作。阅读并了解所有预防措施。按要求使用个体防护装备。 —使用不产生火花的工具。使用防爆型电器和设备。采取防静电措施,防止静电积聚。 —防止蒸气泄漏到工作场所空气中。 —避免接触眼睛、皮肤,避免吸入、食入,操作后彻底清洗。—灌装时应控制流速,防止静电积聚。 —避免与氧化剂接触。 —工作场所不得进食、饮水。 ?事故响应

砷的处理方法

废水中的三价砷可以用沉淀法进行回收,如硫酸厂中的废水,可用硫化钠在20~40℃下进行处理,所得的硫化砷用硫酸铜在70℃进行处理,冷却后进行分离,分出硫化铜后,再与硫酸铜溶液反应,并在>70℃通入空气或氧,使砷成为五价,再分出硫化铜,溶液通入二氧化硫或硫酸厂的尾气,使五价砷还原成三价砷,并结晶,过滤干燥,即可回收三氧化二砷[1]。 在从蒽醌磺酸制备氨基蒽醌过程中,以前曾用过Na2HAsO4作为催化剂,其废水可以先在90℃加入过氧化氢,再通过一个阳离子交换树脂处理,出水中形成的H3AsO4可以用20%的NR3(R=C8~16的烷基)在二甲苯中的溶液进行萃取,约有95%以上的砷被回收,其纯度可达97~98%,可以回用于氨基蒽酯的生产。而出水中砷的最终浓度可降至~L[2]。 沉淀及混凝沉降法 砷的主要处理方法有硫化物沉淀法, 或与多价重金属如三价铁等络合并与金属氢氧化物进行共沉定。第二种方法是水处理技术中常采用的传统混凝沉降法。此外也可采用活性炭和矾土吸附或离子交换。 铁盐法 铁盐法是处理含砷废水主要方法,由于砷(V)酸铁的溶解度极小,所以除直接用铁盐处理[3][4][5][6][7][8][9][10]外,也可在处理含砷废水时,先进行氧化处理,使废水中的三价砷先氧化成五价砷,使沉淀或混凝沉降法的效果更好。由于空气对三价砷的氧化速度很慢,所以常用氧化剂进行氧化,常用的氧化剂有氯,臭氧,过氧化氢,漂白粉,次氯酸钠[11][12][13]或高锰酸钾,也可以在亚硫酸钠存在下进行光催化氧化[14][15]。如在活性炭存在下也可以进行空气催化氧化,再与镁,铁,钙或锰等盐作用,脱砷能力可以提高10~30倍[16]。结合铁盐处理,出水中的砷含量可以降至~L[17]。铁盐法可以用在饮用水的净化中去[18]。 废水中的砷可以用石灰乳、铁盐沉淀、中和,再用PTFE膜过滤,废水中的

5000吨丙烯腈设计说明书详解

化工设计说明书 5000t/a丙烯腈合成工段的课程设计 5000 T/A ACRYLONITRILE SYNTHESIS SECTION OF THE COURSE DESIDN 学院(部):化学工程学院 专业班级:化工13-3 学生姓名:王庆松 指导教师:丰芸 2016 年 5 月16 日

5000t/a丙烯腈合成工段的课程设计 摘要 丙烯在引发剂(过氧甲酰)作用下可聚合成一线型高分子化合物―聚丙烯腈。聚丙烯制成的腈纶质地柔软,类似羊毛俗称人造羊毛,它强度高,比重轻、保温性好、耐日光、耐酸和耐大多数溶剂。丙烯腈与丁二烯共聚生产的丁腈橡胶具有良好的耐油、耐寒、耐溶剂等性能是现代工业最重要的橡胶、应用广泛。 关键词:丙烯腈,强度,广泛,重要

目录 5000t/a丙烯腈合成工段的课程设计 (1) 摘要 (2) 1.绪论 (5) 1.1 引言 (5) 1.2设计任务 (5) 1.3丙烯腈的物理性质 (6) 1.4丙烯腈的化学性质 (6) 1.5丙烯腈的制取方法 (6) 1.6丙烯腈的发展简史及展望 (7) 1.7市场分析 (7) 2.物料衡算与热量衡算 (8) 2.1发生的主反应和副反应 (8) 2.2生产工艺流程 (8) 2.3物料衡算 (9) 3.丙烯腈合成工段生产工艺流程图和物料流程图 (12) 4.主要设备的工艺计算 (13) 4.1 浓相段直径计算 (13) 4.2 浓相段高度 (13) 4.3 扩大段直径 (14) 4.4 扩大段高度 (14) 4.5 浓相段冷却装置的换热面积 (14) 4.6 稀相段冷却装置的换热面积 (14) 5.设计结果汇总 (16) 5.1 工艺设备一览表 (16) 5.2 原料消耗综合表 (21) 5.3 能量消耗综合表 (21) 5.4 排出物综合表 (23)

丙烯腈安全生产要点示范文本

丙烯腈安全生产要点示范 文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

丙烯腈安全生产要点示范文本 使用指引:此操作规程资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 1工艺简述 丙烯腈的工业生产方法有丙烯氨氧化法和乙炔─氢氰酸 合成法。其中丙烯氨氧化法的生产工序主要有氧化和回收 精制。 简要工艺过程:丙烯与氨按一定比例混合送入氧化反 应器,由分布器均匀分散到催化剂床层中。空气按一定比 例从反应器底部进入,经分布板向上流动,与丙烯、氨混 合并使催化剂床层流化。丙烯、氨、空气在440~450℃和 催化剂的作用下生成丙烯腈。反应生成热由高压冷却水管 产生高压蒸汽移出;反应气体中的过量氨在中和塔上部与 硫酸中和生成硫酸铵被回收;反应气体中的丙烯腈和其它 有机产物在吸收塔被水全部吸收下来;吸收塔液中的乙腈

在回收塔被分离出来;回收塔液中的氢氰酸在脱氢酸塔蒸出回收;在成品塔将水和易挥发物脱除得到高纯度的丙烯腈产品。 本装置所用原料和产品及副产物均为可燃气体或易燃液体,其中氢氰酸为Ⅰ级毒物,丙烯腈等为Ⅱ级毒物。该装置属石油、化工生产中安全卫生检查的重点。 2重点部位 2.1氧化反应器氧化反应器是本装置的主要生产设备,生产中参加反应的物料丙烯、氨、空气具有形成爆炸性混合物的基础条件,加之反应温度提供的热能源,因此具备燃烧、爆炸三要素。当工艺控制失调,参加反应气体比例达到爆炸范围,由催化剂床温即可引爆或引燃(床温450℃,丙烯自燃点410℃),此类事故在开、停工过程中更易发生。某丙烯腈装置在开工预热时,因系统的氮气置换不彻底,加热炉点火造成反应器内的可燃气体爆鸣。

含砷废水处理研究进展

含砷废水处理研究进展 各位读友大家好,此文档由网络收集而来,欢迎您下载,谢谢 摘要:含砷废水的传统处理方法,如物理法和化学法的不足之处在于费用高,二次污染大,工程化程度小。微生物法在含砷废水处理方面的研究取得了显著进展,研究成果已投入工程应用。本文认为活性污泥法对含砷废水的处理有着广阔的应用前景。 随着冶金和化工等行业发展以及贫矿的开发,砷伴随主要元素被开发出来,进入废水中的砷数量相当大[1]。据1995年中国环境状况公报报道,95年砷排放量达到1084吨,比94年增长%,1996年中国环境状况公报报道,96年砷排放量达到1132吨,比95年增长%。含砷废水有酸性和碱性,当中一般也含有其它重金属离子。砷与铅等共同作用会使废水的毒性更大,国内外都曾发现废水中

砷的中毒事件[2]。 含砷废水中砷的存在形态受pH的影响很大,在中性条件下,可溶砷的数量达到最大,随着pH的升高或降低其溶解的数量都将降低。pH为时,溶液中砷主要以无机砷的形态存在,当pH为时,有机砷为其主要存在形态[3]。但由于含砷废水的来源并不单一,其成分也是复杂多变的。 含砷废水的处理在六十年代就已得到世人的关注。如能回收利用则不仅可解决了砷对环境的污染问题,而且经济效益显著,节约资源。目前,比较系统的处理方法有化学沉淀法、物理法以及新兴的、最具发展前途的微生物法。 本文通过对含砷废水的传统处理方法如物化法和化学法进行系统论述,找出其存在的问题,详细考察微生物法处理含砷废水的研究进展,旨在为进一步发展活性污泥法处理含砷废水的处理技术提供重要的参考依据。 1化学法处理含砷废水处理含砷废

水,目前国内外主要有中和沉淀法、絮凝沉淀法、铁氧体法、硫化物沉淀法等,适用于高浓度含砷废水,生成的污泥易造成二次污染。在化学法方面的研究已经比较成熟,很多人曾在这方面做了深入的研究。 中和沉淀法作为工程上应用较广的一种方法,很多人在这方面作了深入的研究,机理主要是往废水中添加碱(一般是氢氧化钙)提高其pH,这时可生成亚砷酸钙、砷酸钙和氟化钙沉淀。这种方法能除去大部分砷和氟,且方法简单,但泥渣沉淀缓慢,难以将废水净化到符合排放标准[4]。 絮凝共沉淀法,这是目前处理含砷废水用得最多的方法。它是借助加入(或废水中原有)Fe3+、Fe2+、Al3+和Mg2+等离子,并用碱(一般是氢氧化钙)调到适当pH,使其形成氢氧化物胶体吸附并与废水中的砷反应,生成难溶盐沉淀而将其除去。其具体方法有,石灰-铝盐法、石灰-高铁法、石灰-亚铁法等[4]。

2.2 丙烯腈生产4合成反应器

4.合成反应器 氨氧化法合成丙烯腈是一个气固相催化放热反应,反应热效应较大,丙烯转化率和丙烯腈收率对温度的变化比较敏感,因此,反应器温度的控制就显得十分重要。要求反应器能及时移走反应生成的热量,使反应器的径向和轴向的温度尽可能保持一致,并保证气态物料和固态催化剂在反应器中充分接触。生产中常用的反应器是固定床反应器和流化床反应器。 (1)固定床反应器 合成丙烯腈所用的固定床反应器属于内循环列管式固定床反应器,结构示意图如图2—3l所示。反应器内的热载体是硝酸钾、亚硝酸钾和少量硝酸钠组成的熔盐,、采用螺旋桨式搅拌器强制熔盐在器内循环,使反应器的上下部温度均匀,其温差仅为4℃,熔盐充分吸收反应热并及时传递给器内的盘管式换热器,移出热量。盘管内通入饱和蒸气,吸收反应热后产生的副产高夺蒸气,可作为其它工艺设备的热源反应器内的列管长2.5~5m,内径25mm,一台反应器装有多达l万根列管。装填在列管内的圆柱体催化剂:直径为3~4mm.长3~6mm。原料气体由列管上部引入,为缓和进口段的 反应速率,防止催化剂与高浓度气体反应过快,造成 反应器上部区域温度过高,一般在列管上部填充一段 活性差的催化剂或住催化剂中掺入一些惰性物质以稀 释催化剂。物料的流向自上而下,可避免催化剂床层 因气速变化而受到冲击,发生催化剂破碎或被气流带 走。 在列管式固定床反应器中,催化剂被固定在列管 内,物料返混小,反应的转化率较高,且催化剂不易 磨损。但由于不能充分发挥各部分催化剂的作用,反 应器的生产能力较低,单台反应器生产能力一般只有 5 000吨/年,扩大生产能力使设备显得过于庞大,反 应温度难以控制;以熔盐作为热载体.不仅增加了辅 助设备,而且熔盐还对设备有一定的腐蚀作用;另外, 向列管中装填或更换催化剂都比较困难,这些问题限制了列管式固定床反应器的应用,因此, 工业上采用固定床反应器的并不多。 (2)流化床反应器 流化床反应器是丙烯腈生产中使用最广泛的反应器,如图 2—32所示。它由空气分布板、丙烯和氨混合气体分配管、U 形冷却管和旋风分离器等部分组成。空气分布板、丙烯和氮混 合气体分配管均为管式分布器,空气分布板上均匀开孔,起支 承催化剂、使气体在床层上分布均匀、改善流化条件的作用。 空气分布板与丙烯和氨混合气体分配管之间有一定的距离,在 此间氧气充足,形成催化剂再生区,使催化剂处于高活性的氧 化状态。流化床内装填的催化剂呈微球形,粒径平均55μm。 丙烯和氨与空气分别进料,可使原料混合气的配比不受爆炸极 限的限制,比较安全,对保持催化剂活性和延长寿命,以及对 后处理过程减少含氰污水的排放郁有好处。u形冷却管同多组 冷却管组成的,它不仅移走了反应热,维持适宜的反应温度而 且还起到破碎床内气泡、改善流化质量的作用.在反应器上部 设置的旋风分离器有分离气体夹带的小颗粒催化剂的作用。反应后气体中氧含量很少,催化剂从反应器的扩大段进入旋风分离器后,在流回反应器的过程中,与分布板通入的空气使催

含砷废水处理技术

含砷废水处理技术 1 化学法处理含砷废水 处理含砷废水,目前国内外主要有中和沉淀法、絮凝沉淀法、铁氧体法、硫化物沉淀法等,适用于高浓度含砷废水,生成的污泥易造成二次污染。在化学法方面的研究已经比较成熟,很多人曾在这方面做了深入的研究。 中和沉淀法作为工程上应用较广的一种方法,很多人在这方面作了深入的研究,机理主要是往废水中添加碱(一般是氢氧化钙)提高其pH,这时可生成亚砷酸钙、砷酸钙和氟化钙沉淀。这种方法能除去大部分砷和氟,且方法简单,但泥渣沉淀缓慢,难以将废水净化到符合排放标准[4]。 絮凝共沉淀法,这是目前处理含砷废水用得最多的方法。它是借助加入(或废水中原有)Fe3+、Fe2+、Al3+和Mg2+等离子,并用碱(一般是氢氧化钙)调到适当pH,使其形成氢氧化物胶体吸附并与废水中的砷反应,生成难溶盐沉淀而将其除去。其具体方法有,石灰-铝盐法、石灰-高铁法、石灰-亚铁法等[4]。 铁氧体法,在国外,自70年代起已有较多报道,工艺过程是在含砷废水中加入一定数量的硫酸亚铁,然后加碱调pH至8.5-9.0,反应温度60-70℃,鼓风氧化20-30分钟,可生成咖啡色的磁性铁氧体渣[5]。Nakazawa Hiroshi 等研究指出[6],在热的含砷废水中加铁盐(FeSO4或Fe2(SO4)3),在一定pH下,恒温加热1 h。用这种沉淀法比普通沉淀法效果更好。特别是利用磁铁矿中Fe3+盐处理废水中As(III)、As(V),在温度90℃,不仅效果很好,而且所需要的Fe3+浓度也降到小于0.05mg/L。赵宗升曾[7]从化学热力学和铁砷沉淀物的红外光谱两个方面探讨了氧化铁砷体系沉淀除砷的机理,发现在低pH值条件下,废水中的砷酸根离子与铁离子形成溶解积很小的FeAsO4,并与过量的铁离子形成的FeOOH羟基氧化铁生成吸附沉淀物,使砷得到去除。 马伟等报道[8],采用硫化法与磁场协同处理含砷废水,提高了硫化渣的絮凝沉降速度和过滤速度,并提高了硫化剂的利用率。研究发现经磁场处理后,溶液的电导率增加,电势降低,磁化处理使水的结构发生了变化,改变了水的渗透效果。国外曾[9]有人提出在高度厌氧的条件下,在硫化物沉淀剂的作用下生成难溶、稳定的硫化砷,从而除去砷。 化学沉淀法作为含砷废水的一种主要处理方法,工程化比较普遍,但并不是采用单一的处理方式,而是几种处理方式的综合处理,如钙盐与铁盐相结合,铁盐与铝盐相结合等等。这种综合处理能提高砷的去除率。但由于化学法普遍要加入大量的化学药剂,并成为沉淀物的形式沉淀出来。这就决定了化学法处理后会存在大量的二次污染,如大量废渣的产生,而这些废渣的处理目前尚无较好的处理处置方法,所以对其在工程上的应用和以后的可持续发展都存在巨大的负面作用。 2 物化法处理含砷废水 物化法一般都是采用离子交换、吸附、萃取、反渗透等方法除去废液中的砷。物化法大都是些近年来发展起来的较新方法,实用的尚不多见,但是有众多学者在这方面做了深入的研究,并取得了显著的成果。 陈红等曾[10]利用MnO2对含As(III)废水进行了吸附实验,结果表明,MnO2对As(III)有着较强的吸附能力,其饱和吸附量为44.06mg/g(δ-MnO2)和17.9 mg/g(ε-MnO2),阴离子的存在使MnO2吸附量有所下降,一些阳离子(如Ga3+、In3+)可增加其吸附量,吸附后的MnO2经解吸后可重复使用。

丙烯腈装置说明书

一、工艺流程 1.1 丙烯腈的生产方法 早在1893年就发现了丙烯酰胺脱水制造丙烯腈的方法,但此生产方法原料来源非常困难。1930年发现了由环氧乙烷和氢氰酸合成丙烯腈的方法,随后又发现了由乙炔和氢氰酸合成丙烯腈的生产反法,这些方法因受各种条件的限制,生产规模均较小。1959年发明了丙烯、氨氧化法生产丙烯腈,使丙烯腈生产技术的发展取得了重大突破。由于这一方法的原料价廉易得,工艺流程较为简单,产品质量较好,所以此法很快就实现了工业化生产。到了七十年代,世界各国丙烯腈的生产几乎都采用这种方法。 1.2 装置流程简述 来自丙烯、氨罐区的液态丙烯和液态氨进入丙烯、氨蒸发器,经过气化和过热后混合在一起,经丙烯、氨分布器进入反应器,来自空压机的工艺空气进入反应器底部,并经过空气分布板进入流化床。当这些气体通过流化床式反应器时,发生放热反应,放出的热量用来维持反应并通过垂直安装在反应器内的蒸汽盘管移去热量,产生4MPa蒸汽。反应气体通过旋风分离器从反应器顶部流出,热的反应气体通过反应气体冷却器,一方面加热反应器蒸汽盘管中所用的锅炉水,一方面反应气体本身被冷却。 从反应气体冷却器出来的气体,在急冷塔的下端被绝热冷却。未反应的氨与加到急冷塔上段循环水中的硫酸反应,从出料气中除去。四效蒸发器底部物料被引入急冷塔的下段,这些物料部分气化,其余部分出装置,这股物料中含有水、氰化物、少量催化剂。从急冷塔上段出来的的硫铵溶液送往硫铵装置。 从急冷塔出来的气体在急冷塔后冷器中进一步冷却,然后进入吸收塔。在吸收塔中,下降的水吸收逆流向上的反应气体中可溶解的产物。未被吸收的气体含有未反应的烃、氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、水及少量的丙烯腈,经吸收塔排放烟囱放入大气。从急冷塔后冷器出来的冷凝液被送到回收塔以回收丙烯腈和其它有机物。 来自吸收塔的液体在加热之后进入回收塔,利用水作为溶剂进行萃取精馏。由于丙烯腈和水形成共沸物从塔顶蒸出,这就把丙烯腈和乙腈分开。塔顶产品被分层,含有丙烯腈、氢氰酸和水的有基层用泵送至脱氢氰酸塔,水层返回回收塔进料。乙腈在回收塔34#板作为气相抽出,送到乙腈塔。在乙腈塔中,乙腈、水和少量的氰化物及丙烯腈从塔顶出来并送到乙腈回收单元,塔釜液返回到回收塔33#板。 从回收塔分层器出来的有机相用泵送到脱氢氰酸塔,该塔可在常压或微真空下操作。该塔的上段用来脱除丙烯腈中的氢氰酸,下段用来脱水。脱氢氰酸塔从上部进料,塔顶气相产品氢氰酸被冷凝后送往其它装置回收,部分冷凝液回流到塔顶。脱氢氰酸塔釜液通过泵送到成品塔,作为成品塔进料。在成品塔中,从侧线采出丙烯腈产品,然后

含砷废水的处理方法

砷和含砷废水 更新时间:09-1-5 13:59 砷在地壳中含量并不大,但是它在自然界中到处都有。砷在地壳中有时以游离状态存在,不过主要是以硫化物矿的形式存在如雌黄(As2S3)、雄黄(As2S2)和砷黄铁矿(FeAsS)。无论何种金属硫化物矿石中都含有一定量砷的硫化物。砷的硫化物矿自古以来被用作颜料和沙虫剂、灭鼠药。硫化合物具有强烈毒性,砷和它的可溶性化合物都有毒。砷作合金添加剂生产铅制弹丸、印刷合金、黄铜(冷凝器用)、蓄电池栅板、耐磨合金、高强结构钢及耐蚀钢等。黄铜中含有重量砷时可防止脱锌。高纯砷是制取化合物半导体砷化镓、砷化铟等的原料,也是半导体材料锗和硅的掺杂元素,这些材料广泛用作二极管、发光二极管、红外线发射器、激光器等。砷的化合物还用于制造农药、防腐剂、染料和医药等。用于制造硬质合金;黄铜中含有微量砷时可以防止脱锌;砷的化合物可用于杀虫及医疗。砷和它的可溶性化合物都有毒。 随着冶金和化工等行业发展以及贫矿的开发,砷伴随主要元素被开发出来,进入废水中的砷数量相当大。据1995年中国环境状况公报报道,95年砷排放量达到1084吨,比94年增长4.4%,1996年中国环境状况公报报道,96年砷排放量达到1132吨,比95年增长4.2%。含砷废水有酸性和碱性,当中一般也含有其它重金属离子。砷与铅等共同作用会使废水的毒性更大,国内外都曾发现废水中砷的中毒事件。 含砷废水中砷的存在形态受pH的影响很大,在中性条件下,可溶砷的数量达到最大,随着pH的升高或降低其溶解的数量都将降低。pH为5.0时,溶液中砷主要以无机砷的形态存在,当pH为6.5时,有机砷为其主要存在形态。但由于含砷废水的来源并不单一,其成分也是复杂多变的。 含砷废水的处理在六十年代就已得到世人的关注。如能回收利用则不仅可解决了砷对环境的污染问题,而且经济效益显著,节约资源。目前,比较系统的处理方法有化学沉淀法、物理法以及新兴的、最具发展前途的微生物法。 砷污染及砷污染的来源

丙烯腈安全技术说明书

丙烯腈安全技术说明书 1、物质的理化常数 国标编号: 32162 CAS: 107-13-1 中文名称: 丙烯腈 英文名称: acrylonitrile;cyanoethylene 别名: 乙烯基氰;氰(基)乙烯 分子式: C3H3N;CH2CHCN 分子量: 53.06 熔点: -83.6℃沸点:77.3℃ 密度: 相对密度(水=1)0.81; 蒸汽压: -5℃ 闪点-1.11℃ 自燃点481.11℃ 溶解性: 微溶于水,易溶于多数有机溶剂 稳定性: 稳定 外观与性状: 无色液体,有桃仁气味 危险标记: 7(易燃液体),40(有毒品) 用途: 用于制造聚丙烯腈、丁腈橡胶、染料、合成树脂、医药、纤维等 2.对环境的影响: 一、健康危害 侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。 健康危害:本品在体内析出氰根,抑制呼吸酶;对呼吸中枢有直接麻醉作用。急性中毒表现与氢氰酸相似。 急性中毒:以中枢神经系统症状为主,伴有上呼吸道和眼部刺激症状。轻度中毒有头晕、头木、意识蒙胧及口唇紫绀等。眼结膜及鼻、咽部充血。重者除上述症状加重外,出现四肢阵发性强直抽搐、昏迷。液体污染皮肤,可致皮炎,局部出现红斑、丘疹或水疱。 慢性中毒:尚无定论。长期接触,部分工人出现神衰综合征、低血压等。对肝脏影响未肯定。二、毒理学资料及环境行为 毒性:属高毒类。 急性毒性:LD5078mg/kg(大鼠经口);250mg/kg(兔经皮);人吸入300~500mg/m3×5~10分钟,上呼吸道灼痛、流泪;人吸入35~200mg/m3×20~45分钟,粘膜刺激。 亚急性和慢性毒性:大鼠吸入40mg/m3×4小时/日×6日/周×40日,致死,肝坏死;大鼠经口0.1%饮水×13周,生长减慢,萎靡。 刺激性:家兔经眼:20mg(24小时),重度刺激。家兔经皮:500mg,轻度刺激。 致突变性:微生物致变突性:鼠伤寒沙门氏菌25μL/皿。哺乳动物体细胞突变性:人淋巴细胞25mg/L。生殖毒性:大鼠经口最低中毒剂量(TDL0):650mg/kg(孕6~15天),对雄性生育指数有影响,可引起胚胎毒性,肌肉骨骼发育异常。 致癌性:大鼠经口最小中毒剂量1700mg/kg(37周)胃癌。 污染来源:丙烯腈是重要的有机原料,主要用于橡胶合成(如丁腈橡胶)、塑料合成(如ABS,AS

含砷废水处理研究进展-最新范文

含砷废水处理研究进展 摘要:含砷废水的传统处理方法,如物理法和化学法的不足之处在于费用高,二次污染大,工程化程度小。微生物法在含砷废水处理方面的研究取得了显著进展,研究成果已投入工程应用。本文认为活性污泥法对含砷废水的处理有着广阔的应用前景。 随着冶金和化工等行业发展以及贫矿的开发,砷伴随主要元素被开发出来,进入废水中的砷数量相当大[1]。据1995年中国环境状况公报报道,95年砷排放量达到1084吨,比94年增长4.4%,1996年中国环境状况公报报道,96年砷排放量达到1132吨,比95年增长4.2%。含砷废水有酸性和碱性,当中一般也含有其它重金属离子。砷与铅等共同作用会使废水的毒性更大,国内外都曾发现废水中砷的中毒事件[2]。 含砷废水中砷的存在形态受pH的影响很大,在中性条件下,可溶砷的数量达到最大,随着pH的升高或降低其溶解的数量都将降低。pH 为5.0时,溶液中砷主要以无机砷的形态存在,当pH为6.5时,有机砷为其主要存在形态[3]。但由于含砷废水的来源并不单一,其成分也是复杂多变的。 含砷废水的处理在六十年代就已得到世人的关注。如能回收利用则不仅可解决了砷对环境的污染问题,而且经济效益显著,节约资源。目前,比较系统的处理方法有化学沉淀法、物理法以及新兴的、最具发展前途的微生物法。

本文通过对含砷废水的传统处理方法如物化法和化学法进行系统论述,找出其存在的问题,详细考察微生物法处理含砷废水的研究进展,旨在为进一步发展活性污泥法处理含砷废水的处理技术提供重要的参考依据。 1化学法处理含砷废水处理含砷废水,目前国内外主要有中和沉淀法、絮凝沉淀法、铁氧体法、硫化物沉淀法等,适用于高浓度含砷废水,生成的污泥易造成二次污染。在化学法方面的研究已经比较成熟,很多人曾在这方面做了深入的研究。 中和沉淀法作为工程上应用较广的一种方法,很多人在这方面作了深入的研究,机理主要是往废水中添加碱(一般是氢氧化钙)提高其pH,这时可生成亚砷酸钙、砷酸钙和氟化钙沉淀。这种方法能除去大部分砷和氟,且方法简单,但泥渣沉淀缓慢,难以将废水净化到符合排放标准[4]。 絮凝共沉淀法,这是目前处理含砷废水用得最多的方法。它是借助加入(或废水中原有)Fe3+、Fe2+、Al3+和Mg2+等离子,并用碱(一般是氢氧化钙)调到适当pH,使其形成氢氧化物胶体吸附并与废水中的砷反应,生成难溶盐沉淀而将其除去。其具体方法有,石灰-铝盐法、石灰-高铁法、石灰-亚铁法等[4]。 铁氧体法,在国外,自70年代起已有较多报道,工艺过程是在含砷废水中加入一定数量的硫酸亚铁,然后加碱调pH至8.5-9.0,反应温度60-70℃,鼓风氧化20-30分钟,可生成咖啡色的磁性铁氧体渣[5]。NakazawaHiroshi等研究指出[6],在热的含砷废水中加铁盐(FeSO4

丙烯腈工艺废水处理技术研究进展

丙烯腈工艺废水处理技术研究进展 发表时间:2018-11-09T17:49:26.390Z 来源:《防护工程》2018年第19期作者:徐岩赵晓伟 [导读] 丙烯腈(AN)广泛应用于合成纤维、合成橡胶及化学合成等领域。 大庆石化公司化工二厂丙烯腈车间黑龙江省大庆市 163714 摘要:丙烯腈(AN)广泛应用于合成纤维、合成橡胶及化学合成等领域。丙烯腈废水成分复杂、有毒有害、难降解和COD浓度高、含低聚物,其毒性与氢氰酸类似,属于52种优先控制的有毒化学品之一。因此,高效的丙烯腈废水处理技术已成为废水处理的研究重点。目前,丙烯腈废水处理方法主要有物理法、化学法和生物法。物理法包括精馏法、电解法、活性炭吸附法、溶液萃取法、辐射法和膜析法等。化学法主要包括混凝法、氧化法、焚烧法和加压水解法。生物法主要包括微生物处理法和膜生物反应器法。工业化应用中最具代表性的处理方法为焚烧法和低浓度氧化-生化法。其中,焚烧法设备投资、运行成本高;氧化-生化法对水质的可生化性要求高,需消耗大量新鲜水,运行周期长,处理不彻底,且生化系统运行不稳定。因此,本试验探索了一种高效、实用、经济的高浓度丙烯腈废水处理工艺技术。 关键词:丙烯腊;工艺废水;处理技术;进展;分析 引言:丙烯腈是合成纤维、合成树脂、合成橡胶和有机合成工业的主要原料之一,但丙烯腈装置产生的废水量大,毒性大,色度高,成分复杂。随着国家对过程工业节水减排要求的日益严格,建设节水型和水环境友好型的化工企业,已经是我们面临的最紧迫的任务。在丙烯腈装置中每1t丙烯腈产品会生成1.5t的废水,因此在提高丙烯腈的产能的同时,提高废水的利用率,减少环境的污染,提高节能减排的能力已成为国内丙烯腈各生产厂家的迫切的需要。 1.丙烯腈生产工艺及其副产物 1.1丙烯腈主要的生产工艺 丙烯腈的生产工艺在国内主要使用丙烯氨氧化法,该方法工艺简单、产品成本低。生产过程中,除主产物丙烯腈之外,还生成多种副产物和大量废水,副产物主要为氢氰酸、乙腈、丙烯醛、丙烯酸、和少量羰基化合物。 1.2丙烯腈生产废水来源 国内丙烯腈工业装置的废话主要来源主要来自急冷塔和精制废水,按照急冷塔的不同可分为一段式和两段式工艺。在一段急冷塔中,急冷水洗去反应气中的聚合物和粉尘,沉降后主要为含氰废水,二段急冷塔排除的废水即为二段急冷废水(硫氨废水)。 2.试验部分 2.1样品及试剂 水样:高浓度丙烯腈废水,p H值为7-8,丙烯腈质量分数为6.72%。0.1mol/L硫酸溶液,0.1mol/L氢氧化钠溶液,固体过硫酸铵。亚硫酸钠溶液(126g/L):126g无水亚硫酸钠,移入1000mL容量瓶后用蒸馏水定容。茜素黄-麝香草酚酞指示剂:称取0.05g茜素黄溶于25mL乙醇中,0.1g麝香草酚酞溶于25mL乙醇中,两溶液等体积混合。 2.2试验方法 取500mL丙烯腈废水放入1000mL容量瓶,加入一定量的固体过硫酸铵,放置在设定温度的水浴锅中,反应一段时间后,滤去固体,取清液测试丙烯腈含量。 2.3分析方法 取50mL稀释后的水样于碘量瓶中,滴入3滴茜素黄-麝香草酚酞指示剂,用氢氧化钠标准溶液滴定至淡蓝色;加入10mL亚硫酸钠溶液变为蓝紫色,水封10 min后,用硫酸标准溶液滴定至淡黄色,体积记为V1。空白试验:加50mL水和10mL亚硫酸钠溶液,加入指示剂后再用硫酸标准溶液滴定,消耗体积记为V0。 3.丙烯腈废水处理主要方法及其研究进展 丙烯腈废水处理方法有加压水解-生化处理法、焚烧法、湿式催化氧化法等。 3.1加压水解–生化处理法 加压水解法是利用丙烯腈装置产生的废水在高温加压下被碱分解,除掉废水里的丙烯腈等有机物。采用加压水解对急冷塔一段的废水先进行预处理,再通过生化法进行处理。朱绍芬等研究大庆石油化工总厂处理丙烯腈生产废水的加压水解处理工艺,针对消耗大量的新鲜水和能耗的问题改进了水解方法,研究了一种新技术——四效水解法。该法不再需要加压水解法中的加热部分,投资较少,但消耗大量的新鲜水,同时出水盐含量过高,二次污染环境——酸碱污染。 3.2焚烧法 焚烧法是将含有高浓度的有机物废水在高温下氧化分解,将生成的水及二氧化碳、氮气等无害物质排入大气的方法,COD的去除率可达99.99%,实现了污染物的零排放,是一种环境友好的处理方法。目前工业上普遍采用高温焚烧处理工艺,由于该废水中还含有硫铵、乙腈等组分,焚烧后的烟气遇冷会产生结垢、堵塞和腐蚀锅炉的问题,需要在焚烧炉后增加脱硫脱硝和布袋除尘器装置,投资较大,同时,焚烧消耗的燃料油量大,成本偏高。采用流化床焚烧炉技术可以使有机物在低温燃烧,同时氮氧化物产量得到了降低。因此采用流化床燃烧技术处理有机废水具有燃烧效率高、限制氮氧化合物的生成、可以有效避免装置损坏等优点。 3.3湿式催化氧化法 催化湿式氧化是一种处理有机废水的平台技术,该技术是在高温(125-320℃)、高压(0.5-20MPa)、有氧及催化剂存在下,液相中将有机污染物氧化成CO2、N2、水等无机物或小分子有机物的化学过程。该技术适用于处理绝大多数有机废水,经催化湿式氧化深度处理后的废水,可以实现直接排放;该技术亦可作为难处理有机废水的预处理手段,通过催化湿式氧化,降低废水的COD及对生化细菌有毒、有害的物质的含量,从而提高废水的可生化性。经过催化湿式氧化处理后的精制废水可直接送至生化处理,替代目前的四效工艺技术,简化工艺流程,实现装置长周期运行。该法的缺点是设备材质要求高、投资较大。 3.4丙烯腈废水的其他处理方法 处理丙烯腈废水还有很多待研究的新技术。如采用铁炭微电解技术处理丙烯腈废水,处理后的废水再用其他工艺处理,COD去除率可

丙烯腈装置说明书

一、工艺流程 丙烯腈的生产方法 早在1893年就发现了丙烯酰胺脱水制造丙烯腈的方法,但此生产方法 原料来源非常困难。1930年发现了由环氧乙烷和氢氰酸合成丙烯腈的方法,随后又发现了由乙炔和氢氰酸合成丙烯腈的生产反法,这些方法因受各种 条件的限制,生产规模均较小。1959年发明了丙烯、氨氧化法生产丙烯腈,使丙烯腈生产技术的发展取得了重大突破。由于这一方法的原料价廉易得, 工艺流程较为简单,产品质量较好,所以此法很快就实现了工业化生产。 到了七十年代,世界各国丙烯腈的生产几乎都采用这种方法。 装置流程简述 来自丙烯、氨罐区的液态丙烯和液态氨进入丙烯、氨蒸发器,经过气 化和过热后混合在一起,经丙烯、氨分布器进入反应器,来自空压机的工 艺空气进入反应器底部,并经过空气分布板进入流化床。当这些气体通过 流化床式反应器时,发生放热反应,放出的热量用来维持反应并通过垂直 安装在反应器内的蒸汽盘管移去热量,产生4MPa蒸汽。反应气体通过旋风分离器从反应器顶部流出,热的反应气体通过反应气体冷却器,一方面加 热反应器蒸汽盘管中所用的锅炉水,一方面反应气体本身被冷却。 从反应气体冷却器出来的气体,在急冷塔的下端被绝热冷却。未反应的氨与加到急冷塔上段循环水中的硫酸反应,从出料气中除去。四效蒸发器 底部物料被引入急冷塔的下段,这些物料部分气化,其余部分出装置,这 股物料中含有水、氰化物、少量催化剂。从急冷塔上段出来的的硫铵溶液 送往硫铵装置。 从急冷塔出来的气体在急冷塔后冷器中进一步冷却,然后进入吸收塔。 在吸收塔中,下降的水吸收逆流向上的反应气体中可溶解的产物。未被吸 收的气体含有未反应的烃、氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、水及少量 的丙烯腈,经吸收塔排放烟囱放入大气。从急冷塔后冷器出来的冷凝液被

含砷废水的处理办法

1. 砷的处理办法 废水中的三价砷可以用沉淀法进行回收,如硫酸厂中的废水,可用硫化钠在20~40℃下进行处理,所得的硫化砷用硫酸铜 在70℃进行处理,冷却后进行分离,分出硫化铜后,再与硫酸 铜溶液反应,并在>70℃通入空气或氧,使砷成为五价,再分出 硫化铜,溶液通入二氧化硫或硫酸厂的尾气,使五价砷还原成三 价砷,并结晶,过滤干燥,即可回收三氧化二砷[1]。 在从蒽醌磺酸制备氨基蒽醌过程中,以前曾用过 作为催化剂,其废水可以先在90℃加入过氧化氢,再通过一个 阳离子交换树脂处理,出水中形成的可以用20%的NR3(R=C8~16的烷基)在二甲苯中的溶液进行萃取,约有95% 以上的砷被回收,其纯度可达97~98%,可以回用于氨基蒽酯的 生产。而出水中砷的最终浓度可降至0.005~0.007mg/L[2]。 2.1.沉淀及混凝沉降法 砷的主要处理方法有硫化物沉淀法,或与多价重金属如三价铁等络合并与金属氢氧化物进行共沉定。第二种方法是水处理技术中常采用的传统混凝沉降法。此外也可采用活性炭和矾土吸附或离子交换。

1.1.1.铁盐法 铁盐法是处理含砷废水主要方法,由于砷(V)酸铁的溶解度极小,所以除直接用铁盐处理[3][4][5][6][7][8][9][10]外,也可在处理含砷废水时,先进行氧化处理,使废水中的三价砷先氧化成五价砷,使沉淀或混凝沉降法的效果更好。由于空气对三价砷的氧化速度很慢,所以常用氧化剂进行氧化,常用的氧化剂有氯,臭氧,过氧化氢,漂白粉,次氯酸钠[11][12][13]或高锰酸钾,也可以在亚硫酸钠存在下进行光催化氧化[14][15]。如在活性炭存在下也可以进行空气催化氧化,再与镁,铁,钙或锰等盐作用,脱砷能力可以提高10~30倍[16]。结合铁盐处理,出水中的砷含量可以降至0.05~0.1mg/L[17]。铁盐法可以用在饮用水的净化中去[18]。 废水中的砷可以用石灰乳、铁盐沉淀、中和,再用PTFE膜过滤,废水中的砷的去除率可达,克服了传统的含砷废水处理工艺投资高,占地大,运行成本高,处理后水质不稳定的弱点,滤清液无色,清澈,透明,可以达标排放或降级回用[19]。 用硫酸铁或其它三价铁盐可以有效地去除废水中的砷化合物。当初始浓度为0.31~0.35毫克/升时,用硫酸铁处理,砷的去除率可达91~94%,如再经双层滤料过滤,去除率还可增加5~7%,总去除率可达98~99%,出水砷含量可降至0.003~0.006毫克/升[20]。在用硫酸铁作为凝聚剂时,当用量在500毫克/升时,可以使水中的含砷量从25毫克/升降至5毫克/升以下。其机理是共沉淀法,在铁沉淀的同时,将砷也从废水中络合除去。砷酸盐和亚砷酸盐都可以用这种方法处

化学品安全技术说明书(大全)

化学品安全技术说明书 二〇〇六年二月

目录 表1-001 乙炔气 (1) 表1-002 氧气 (2) 表1-003 二氧化碳 (3) 表1-004 氢气 (4) 表1-005 氩气 (5) 表1-006 甲烷 (6) 表1-007 四氢噻吩 (7) 表1-008 活性炭 (8) 表1-009 三乙胺 (9) 表1-010 硫代磷酰氯 (10) 表1-011 硫黄 (11) 表1-012 甲胺磷 (12) 表1-013 多聚甲醛 (13) 表1-014(附表1-3)甲缩醛 (14) 表1-015 黄磷 (15) 表1-016 氯 (16) 表1-017 三氯化磷 (17) 表1-018 甲醇 (19) 表1-019 液碱 (20) 表1-020 氨水 (21) 表1-021 硫酸二甲酯 (22) 表1-022 甲胺磷 (23) 表1-023 液氨 (24) 表1-024 氯仿 (25) 表1-025 二氯乙烷 (26) 表1-026 二硫化碳 (27) 表1-027 甲苯 (28) 表1-028 盐酸 (29) 表1-029 氯甲烷 (30) 表1-030 硫酸 (31) 表1-031 二甲苯 (33) 表1-032 醋酸酐 (34) 表1-033 多聚甲醛 (35) 表1-034 草甘膦 (36) 表1-035 稻瘟灵 (37) 表1-036 异丙胺 (38) 表1-037 漂白粉 (39) 表1-038 氯化氢 (40) 表1-039 氰化氢 (41) 表1-040 氰化钠 (42) 表1-041 氯乙酸 (43)

表1-043 丙烯腈 (45) 表1-044 氧化亚铜 (46) 表1-045 四氯化锡 (47) 表1-046 四氧化三铅 (48) 表1-047 三氯化铝(无水) (49) 表1-048 松香水 (50) 表1-049红丹油性防锈漆 (51) 表1-050 酚醛树脂 (52) 表1-051 硫磺粉(补充) (53) 表1-052 一乙胺 (54) 表1-053三聚氯氰 (55) 表1-054 三氯乙烯 (57) 表1-055 磷酸 (58) 表1-056 四丁基锡 (59) 表1-057 柴油 (60) 表1-058 对氨基苯酚 (61) 表1-059 醋酸乙酯 (62) 表1-060 对氯硝基苯 (63) 表1-061 氮气 (64) 表1-062莠去津 (65) 表1-063 扑草净 (66) 表1-064 八氯二丙醚 (67) 表1-065 硫化钠 (68) 表1-066 异丙醇 (69) 表1-067 丙酮 (70) 表1-068 二氯丙烷 (71) 表1-069 环己酮 (72) 表1-070 乙酸异戊酯 (73) 表1-071 锌粉 (74) 表1-072 乙醇 (75) 表1-073 次氯酸钠溶液 (76) 表1-074 石脑油 (77) 表1-075 双环戊二烯 (78) 表1-076 乙酸丁酯 (79) 表1-077 双氧水 (80) 表1-078 丙烯酸丁酯 (81) 表1-079 丙烯酸 (82) 表1-080 苯乙烯 (83) 表1-081 过硫酸铵 (84) 表1-082 过硫酸钾 (85) 表1-083 丙烯酰胺 (86) 表1-084 甲醛 (87) 表1-085 甲基丙烯酸甲酯 (88)

含砷废水的处理方法有哪些

含砷废水的处理方法有哪些 砷污染是指由砷或其化合物所引起的环境污染。砷和含砷金属的开采、冶炼,用砷或深化合物作原料的玻璃、颜料、原药、纸张的生产以及煤的燃烧等过程,都可产生含砷废水、废气和废渣,对环境造成污染。那么含砷废水的处理方法有哪些? (一)石灰法 一般适用于含砷量较高的酸性废水。投加石灰乳,使其与砷酸或亚砷酸根离子发生反应,生成难溶解的砷酸钙或亚砷酸钙沉淀。 废水投加石灰乳混合沉淀,当石灰乳投加量适当,反应进行完全时,出水水质可达到污水综合排放二级标准(GB8978—88)。此法的优点是操作单位、成本低廉;缺点是沉渣量大,对三价砷的处理效果较差,容易造成二次污染。 (二)石灰—铁盐法

一般用于含砷量较低,pH值接近中性或弱碱性的废水处理。利用砷酸盐、亚砷酸盐能与铁、铝等金属形成稳定的络合物,并为铁、铝等金属的氢氧化物吸附沉淀除砷。 当pH10时,砷酸根、亚砷酸根与氢氧根置换,使一部分砷溶于水中,所以终点最好控制在pH10。 (三)硫化法 在酸性条件下,砷以阳离子形式存在,当加入硫化剂时,生成难溶的As2S3沉淀。硫化法可使废水中的含砷量降至0.05mg/L以下。但硫化法沉淀需在酸性条件下进行,否则沉淀物难以过滤,上清液中过剩的硫离子在外排前还需处理。 (四)软锰矿法

利用软锰矿法(天然的二氧化锰),使三价砷氧化为五价砷,然后投加石灰乳,生成砷酸锰沉淀,即: H2SO4+MnO2+H3AsO3→H3AsO4+MnSO4+H2O 3H2SO4+3MnSO4+6Ca(OH)2→6CaSO4↓+3Mn(OH)2+6H2O 3Mn(OH)2+2H3AsO4→Mn3(AsO4)2↓+6H2O 具体做法:废水加温至80℃,曝气1h,然后投加磨碎的软锰矿粉氧化3h,最后投加10%石灰乳,调pH值至8~9,沉淀30~40min,出水水质中砷可降至0.05mg/L以下。 (五)综合回收法 当前许多矿山正在将含砷废水蒸发、浓缩、结晶、离心脱水得

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