丙烯腈污水处理设计，分析.doc

前 言 目前，现代工业生产高度发展，人民生活水平也日渐提高，需要的物质种类等也日益增多，出现了许多由人工合成的有机化合物，虽然为人类的生产生活等方面提供了许多便利，但也因此使生产这些有机物时所排放的工业废水中有毒难降解有机污染物的数量也随之增加，这类有机物虽然用处很多但是以人类现在的科技发展水平却是很难对其处分处理的，如果乱排的话，对环境造成严重污染同时也极大的危害到了人们的身体健康，所以此方面也一直是环境治理保护中较难处理的一个方面。这类污染物种类繁多，主要包括了许多有机腈化物、多环芳烃、有机磷农药等有毒又难降解的有机污染物，并且随着工业的继续发展还会有更多的新有机化合物的出现，有许多的有机物毒性会增大并且很难降解，对环境产生了更严重的污染，进而危害人类健康，对这种有机污染物的治理也变的越来越困难，因此要不断追求新的技术方法来解决这一问题。 含丙烯腈的废水就是有毒的较难完全处理的废水。传统处理高浓度丙烯腈废水的工艺现已不能满足日益严峻的水污染形势，并且其存在许多弊端。因此，从技术先进性、经济可行性、工业实施可行性等方面出发综合考虑，研究开发一种高效、实用、经济的新型处理工艺显得尤为重要。在废水进行处理前应该要先进行预处理，以减少废水中的大多数的有机物含量，才能进行进一步处理。 齐鲁石化丙烯腈的生产主要是采用丙烯和氨水为原料，在催化剂的作用下生成丙烯腈，丙烯腈装置产生的废水中含有剧毒物质丙烯腈、乙腈、氢氰酸、聚合物、硫铵等，这些废液必须经过处理才能排放，不然会对环境造成极大的污染，同时危害人类健康，且有机腈经生化反应后水中氨氮增加，加大水体富营养化危害。因此必须对废水进行适当的处理，并且该厂排水要执行国家Ⅰ级排放标准，即CODCr小于60mg·L-1，氨氮小于15mg·L-1，但是由实验测得污水处理厂来水的CODCr指标累计平均值为1633mg·L-1，而生化进水要求CODCr含量应小于1000mg·L-1，可生化性要好，因此为减轻后续处理的负担，要先经过预处理才能进入生化环节进一步处理。 目前，主要的预处理方法有厌氧生化法，水解酸化法、混凝法、絮凝法、臭氧氧化法、加压水解法、焚烧法、光催化氧化法、Fenton试剂高级氧化法等。由于丙烯腈废水有一定的毒性，对生物有一定的毒害作用，因此可用厌氧法来分解好氧法不能分解的一些难降解的有机物，将难降解的转变成可降解的有机物后，能提高废水的可生化性，便于后续好氧生化的进行。目前普遍认为厌氧生化法处理有毒有害废水是最廉价有效的方法，通过试验确定最佳的运行条件，以降低废水的COD值，提高废水的可生化性，为后续处理创造良好的进水水质条件，同时为含腈废水的处理提供一定可行的依据[1]。 1 综 述 1.1 丙烯腈污水介绍 齐鲁石化腈纶厂丙烯腈生产工艺采用丙烯氨氧化工艺,经反应、分离、精制等工艺过程获得丙烯腈产品。丙烯腈装置产生的废水中含有剧毒物质丙烯腈、乙腈、氢氰酸、聚合物、硫铵等。丙烯腈属于剧毒性化学物质，其特点是毒性较强,浓度较高,波动较大。由于污水源头丙烯腈装置,排出有机和无机含氮化合物,这些含氮化合物,除供原生质的合成、微生物的繁殖及生长外,大部分经生化作用转化为氨氮。为目前对此废水处理的技术主要包括物理处理法，化学处理法和生物处理法三类[2]。 1.2 预处理方法介绍 预处理的目的就是最大限度地除去或转化这些有毒、难降解物质，降低废水的毒性，提高废水的可生化性，使废水适宜于生化处理。废水生化前预处理的方法很多，有混凝、中和、过滤、隔油、气提、微电解、吸附、化学氧化和厌氧酸化等。根据废水中所含污染物的性质可选用合适的技术。 有机废水的生化前预处理技术，主要有物理处理法，化学处理法和生物处理法三类[3]。 1.2.1 物化法 吸附法 吸附法主要处理用生化法难于降解的有机物或用一般氧化法难于氧化的溶解性有机物，包括卤素、木质素或硝基取代的芳烃化合物、杂环化合物、洗涤剂、合成燃料、DDT等。吸附剂在对此类废水进行处理的过程中，不但能够吸附这些难于氧化分解的有机物质，降低COD，还能使废水脱色、去臭，将废水处理达到可回用的程度。常用的吸附剂包括活性炭、硅藻土、铝矾土、磺化煤、矿渣以及可吸附用的树脂等，其中活性炭较为常用。 活性炭具有很强的吸附性能，对丙烯腈有一定的吸附，吸附丙烯腈的活性炭可用蒸馏法再生，再生回用5次后应使用热再生，以便进一步使活性炭恢复吸附能力，以保持其原有的吸附性能。据日本有关方面认为，浓度为230～700 mg·L-1的丙烯腈废水，用l0 mg·L-1的活性炭吸附，在2000 mg·L-1的铜离子存在下或3500 mg·L-1铜离子及1.2％氨存在下，丙烯腈有66～68％的去除率。废炭可在200～250℃及7.0 MPa下进行再生，与合成吸附树脂连用可以提高活性炭的吸附能