
今天漓源環保給大家簡述一下丙烯腈廢水處理方法主要有精餾法、焚燒法、Fenton 氧化法、濕式催化氧化法、超臨界水氧化法、生物法、輻射法以及膜法等。
1、精餾法
此法又稱分餾法,是利用分餾柱來分離沸點相近的組分,然后精制純化的方法。一般情況下,物質的沸點隨相對分子質量的增大、雙鍵數目的增多而升高。
利用精餾法處理丙烯腈一段急冷水,經過分離、回收、綜合利用等步驟,符合環保要求的原則,而且設備投資少、能耗低。經過處理后的廢水可生化性得到了很大的改善,缺點是對氰化物的去除不夠徹底,需要添加后續的處理裝置。
2、焚燒法
焚燒法是將燃料油與高含量廢水分別噴入爐膛內進行焚燒,使廢水中的有毒有害物質氧化分解為CO2、H2O、N2等進入空氣中。此法是處理高含量有機腈廢水簡單的方法。
3、 Fenton 氧化法
Fenton 氧化法是以Fe2+ 為催化劑,利用H2O2進行化學氧化的廢水處理方法。此法可有效地處理含硝基苯、ABS 等有機物的廢水,還能用于廢水的脫色、除惡臭。
Fenton 法具有設備投資省的優點,但同時也存在2 個缺點:一是有機物不能完全礦化,初始物質中的一部分轉化為某些中間產物,這些中間產物有些能與Fe3+ 形成絡合物,有些能與.OH 的生成路線發生競爭,并可能對環境的危害更大;二是雙氧水的利用率不高。3.4 濕式催化氧化法
濕式催化氧化法(CWAO 法)是在200~325℃的高溫下,以及15 MPa 的壓力下,將有機廢水中的N 元素轉化為NH4+,將C 元素轉化為CO2,然而NH4+對環境是有害的,需要加入特定的催化劑Mn/Ce 的復合氧化物,將NH4+ 進一步轉化為N2,同時此種催化劑也能使原有機廢水中的N 元素直接轉化成分子的形式。此法可將有機物轉化成低毒甚至是無毒的H2O、N2、O2等物質,在高有機物含量廢水處理中非常有效,具有很高的實用價值。丙烯腈廢水在高溫高壓下,在保持液相狀態時通入空氣,同時在催化劑的作用下,對其進行徹底的氧化分解,使之轉化為無毒無害物質,從而使廢水得到深度凈化。
濕式氧化的主要缺點之一是無法實現有機物的完全礦化,因為一些相對分子質量較低含氧化合物(如乙酸、丙酸、甲醇、乙醇和乙醛等)對于進一步氧化成CO2具有抵抗性。同時,對于設備材質的要求較高,投資也較大,反應溫度高、壓力大,還會產生有機酸,因此必須對反應裝置進行防腐處理。
然而催化劑的使用可以提高廢水處理的速度,降低反應的溫度和壓力,提高氧化分解的能力,從而可以防止設備腐蝕和降低成本,而且反應產物多為CO2、H2O 等,有效地降低了二次污染的可能性。
對于新型反應器的研制,尤其是流態化反應器在含氰廢水濕式催化氧化中應用的優勢有待于發揮。目前CWAO 工藝發展歷史還較短,依然存在著有待探索和完善的地方,盡管經營成本高,但是催化濕式氧化法是有前途的廢水處理方法。
5、超臨界水氧化法
超臨界水氧化(SCWO)法是指有機廢物和空氣、氧氣等氧化劑在超臨界水中進行氧化反應而將有機廢物去除。由于SCWO 法是在高溫高壓下的均相反應,反應速率很快(可小于1 min),處理徹底,有機物中的C、H、O 終轉化成CO2和H2O,而N、S、P 則相應地轉化為N2、SO42-、PO43-,不會形成二次污染。有機物在超臨界水中氧化,除發生氧化反應外,還伴隨有機物的水解、熱解等反應。
采用超臨界水氧化法對含丙烯腈的廢水進行處理,可在幾分鐘內將有機物幾乎全部氧化分解,終生成無害的CO2、H2O、N2等產物,而S、P 則生成無機鹽等沉淀物,反應不會降低水質,對環境不會產生二次污染,因而對于無機鹽含量較低的有機廢水的處理,此法可以直接安全地應用在工業用水當中。但是該工藝對設備要求相當高,抗腐蝕,抗壓能力都要求很高。
6、生物法
生物脫氮法是利用微生物去除廢水中氮污染物的生物轉化法,它是一種消除氮污染較為有效和徹底的方法。廢水中的含氮化合物通過硝化、反硝化作用轉化為N2從水中逸出返回大氣。趙文輝等利用生物脫氮反應中氨化、硝化和反硝化的原理和特點,對大慶石化分公司煉油廠污水進行處理,采用了缺氧- 好氧生物膜法脫氮工藝進行改造,改造后氨氮合格率在95%以上,效果顯著。該工藝將廢水中的含氮化合物(丙烯腈、乙腈、氰氫酸、丙酮氰醇等)分別經過氨化、硝化和反硝化作用,后轉化為氮氣,釋放到大氣中,從而使出水氨氮含量小于來水中的氨氮含量。
丙烯腈對厭氧菌有較強的毒性,很難采用厭氧法進行處理。循環式活性污泥法(CAST 法)是一種新型的污水生物處理工藝,它是在序批式活性污泥法(SBR)工藝的基礎上,增加了選擇器和污泥回流設施,并對時序做了一些調整,從而大大提高了SBR工藝的可靠性及效率。
7、輻射法
此法是利用60Co 所產生的高能量、強穿透性的γ 射線,來消毒滅菌、改變物質性狀等。在放射線的照射下,水分子會產生一系列具有很強活性的輻解產物,如OH-、H+ 和H2O2等。這些產物再進一步與廢水中的有機物發生反應,使其分解或改性。該法可明顯消除城市污水中的TOC、BOD、COD,并能滅活污水中的病原體。
輻射技術相應的報道還很少,還處于實驗室研究階段。就目前的研究結果來看,用輻射法來處理丙烯腈廢水,COD 和CN- 的去除效果相當明顯,但是不夠徹底,需要進一步地優化實驗條件,尋找佳輻射劑量,引入有效的氧化劑或催化劑。
8、膜法
膜法是近年來興起的一種膜分離技術,具有能耗低、占地面積小、操作簡便、不改變被處理物質的形態、無二次污染以及可回收有用物質等優點,受到了國內外研究者的廣泛重視。
利用膜法來處理含腈(氰)廢水具有能耗低、操作簡單等優點,處理結果類似于精餾法,可將污染物回收利用,所以符合廢水資源化的要求。主要缺點在于隨著反應的進行,膜污染越來越嚴重,導致對污染物的去除能力大幅度下降,所以應當采取有效的措施來解決膜污染問題。
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