丙烯酰胺裝置污水COD減排技術研究

楊秀進

[摘要]COD即化學需氧量，是在一定的條件下，采用一定的強氧化劑處理水樣時所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質多少的一個指標。水中COD越高，表明水體中還原性物質（如有機物）含量越高，而還原性物質可降低水體中溶解氧的含量，導致水生生物缺氧以至死亡，水質腐敗變臭。我國水體中有100多種污染物，從目前水體中污染現狀看，最主要的代表物就是COD。我車間已在2010年末對裝置污水COD減排工作進行探討和研究，并在2011年、2012年的實踐工作取得了良好的效果。

[關鍵詞]污水COD;丙烯酰胺裝置;有機物;含量

一、裝置簡介

5萬噸/年丙烯酰胺一車間是世界上最大的丙烯酰胺生產裝置，該裝置全套引進日本三菱化學公司設備、技術，于1995年8月投產，并生產出第一批催化劑。裝置以丙烯腈、水為原料，并在自產金屬骨架銅催化劑作用下水合生產濃度為46%～50%之間的丙烯酰胺溶液。

丙烯酰胺為白色晶體化學物質，化學式為CH：=CHCONH：，是一種不飽和酰胺，其單體為無色透明片狀結晶。我車間生產的丙烯酰胺主要為生產聚丙烯酰胺提供原料，作為油田第三次采油的化學助劑，提高采油的收率。

二、裝置2010污水排放情況

經統計，2010年裝置排出口污水COD含量累計平均值為995mg/l，最低值為833mg/l，最高值為1217mg/l，直接接近裝置工藝卡片<1500mg/l指標值。

三、導致裝置污水COD高的因素

（一）水合反應轉化率高

水合反應中，催化劑的濃度、活性和反應溫度是影響反應轉化率的主要因素，在反應溫度不變的情況下，催化劑的濃度和活性高，反應轉化率高，反應副產物增多，同時在催化劑濃度和活性不變的情況下，反應溫度高，反應轉化率高，反應副產物也相應地增加，反應液中副產物NTPA（氮基三丙酰胺）在精制系統塔D-324中樹脂處理，再生時排入廢水中，造成廢水COD升高。

（二）N-703中有機物、含硫化合物高

精制塔D-324中離子交換樹脂再生的含銅和NTPA等的酸性廢水儲存在N-703中，加入液堿和硫氫化鈉與含銅廢水在攪拌器攪拌狀態下反應生成硫化銅沉淀物，攪拌時間不能過長，如果長期攪拌，反應生成的硫化銅可能和NTPA或其他排出物反應形成化合物，這種化合物、銅和有機物可能溶解在廢水中，造成廢水COD高。

（三）催化劑制備輔料配比和反應溫度控制不佳

在催化劑制備中，要定期加入硝酸根離子和鉻離子，鉻離子以硝酸鉻的形式加入，控制好各原料配比和反應溫度制備優質的催化劑，反之則制備出低活性綠色的不合格催化劑，同時原料比例失衡，某些原料過剩，未能完全反應溶解在水中，并在催化劑制備程序清洗步驟進入廢水系統，造成廢水COD升高。

（四）過濾器拆洗頻繁造成廢水COD高

在本裝置中，能夠影響廢水COD的過濾器有聚合物檢測器和催化劑檢測過濾器，此類過濾器拆洗次數多，引起廢水COD含量高。濃縮系統是本裝置聚合物產生較多的地方，平均每天拆洗泵前過濾器10余次，黏附在濾筐上的聚合物被沖洗到廢水池，造成廢水COD高。

四、降低污水COD措施

（一）優化操作參數，減少聚合物的生成

通過工藝調整優化參數使裝置各工序產生的聚合物量減少，以減少機泵過濾器和在線過濾器拆洗頻次，將產生的聚合物充分回收減少清洗水量，降低廢水池T-708廢水中的COD。

1.控制T-322入口溫度在41～42℃之間，且出入口溫差<2.5℃，T-322絕對壓力在6～9KPa，同時保證T-321鼓入的空氣量。

2.控制FC-347流量不低于6t/h，溶液進料在D-322內填料上分布均勻，保證丙烯酰胺溶液在塔內的平穩流動，減少聚合物的形成。

3.防止有鐵等雜質進入系統引起聚合物的增加，從而造成過濾器拆洗頻繁。

4.將拆洗過濾器的聚合物裝袋充分回收。

（二）控制N-703的攪拌時間

在常溫下，從D-324排放的含銅酸性廢水在N-703中與液堿和硫氫化鈉反應的時間約2～3小時，控制攪拌器攪拌時間不大于3小時，減少廢水中有機物等化合物的溶解。

（三）優化水合反應條件，減少副產物的生成

嚴格控制反應壓力在0.15～0.3MPa，溫度在90～97℃之間，根據生產負荷調整合適的反應溫度，精確計算催化劑配比值，準確計量催化劑制備原料，控制反應器內催化劑濃度在20%～22%，活性在0.045～0.055的范圍內，調整反應器催化劑進料量，維持反應工器中催化劑藏量與當前負荷相匹配，控制良好的轉化率減少反應副產物。

（四）實施效果對比情況

通過2010末對裝置污水COD減排工作的研究和實施，結果顯示2011年、2012年裝置污水COD均低于2010年活動前的數據，取得了較好的效果。

下表為2010年、2011年、2012年污水COD月平均值對比

總結

通過本文探討研究并用于實踐，取得了一定的效果，但在控制COD方面還有很大的空間，降低廢水中COD含量，減少對環境的污染，是企業首先要解決的問題，在以后的生產工作中，我們將繼續努力降低生產中COD的產生。

參考文獻：

[1]呂靜，郭繼鋒.5萬噸丙烯酰胺操作規程[M].黑龍江：大慶繪本出版社，2006.