氨肟化法己內酰胺生產廢水處理技術研究及應用現狀

陳 波，黃 鵬，吳 博，聶少春

（武漢有機實業有限公司，湖北 武漢 430300）

近些年來，我國化工企業取得了很大的發展，無論企業的規模還是數量都有所增加。在化工企業的經營過程中，也產生了越來越多的污染廢水。氨肟化法己內酰胺生產廢水的排放量最大，加上其處理較為困難，對于環境的污染較為嚴重，所以遵從可持續發展的理念，必須加大技術的研究，提高對于氨肟化法己內酰胺生產廢水的凈化質量和效率，實現經濟發展與環境效益的平衡。

1 氨肟化法己內酰胺生產廢水處理技術的應用現狀

1.1 廢水處理的成本高

我國化工企業，在實際的生產經營過程中，會產生大量的有害廢水。由于化工廢水中的污染物較為復雜，而且污染性較高，所以直接排入普通的處理系統，會對系統本身造成莫大的損害，無形中加大了企業的生產成本。就目前國內的各種化工廢水處理技術而言，處理的經濟成本過高，很多的化工企業無力負擔，致使一些技術只停留在實驗的層面，并沒有具體的落地實施，這種狀況無論對于化工企業的經營，還是化工廢水處理技術的發展都極為不利。

1.2 技術存在問題

由于技術的限制，與西方發達國家的化工廢水處理相比較，我國在技術層面仍舊欠缺很多，主要表現在以下幾個方面：一是廢水處理設備的運行速率較低，沒有實現完全的自動化，需要一定的人工參與，這加大了企業的投資成本。二是成套的設備價格較高，占地面積也較大，操作和維護都比較復雜，導致在對于內酰胺生產廢水進行處理時，處理的效率無法保證。另外，相關的處理技術依然不夠完善，存在各種弊端，需要進一步的研究和改善。

2 氨肟化法己內酰胺生產廢水處理技術

2.1 氨肟化廢水的預處理

對于氨肟化廢水進行預處理，是廢水處理的第一步，具體的原理是：在氨肟化設施的內部廢水中，存在很多的有害成分，比如甲苯和丁醇等，以及在化學反應中生成的部分雜質成分，這些成分對于大部分的微生物都會產生不良的損害，因此絕對不能將其輸入相關的凈水系統，以避免導致微生物過度的死亡，對于凈水系統的生化裝置造成嚴重的損害。因此在氨肟化廢水排入凈水系統之前，必須使用相關的技術對其進行預處理，使得廢水所含有的有害成分適當的減少，符合相關的標準，并且將其和內酰胺以其排入廢水的凈化系統，以減少其對于凈水裝置的損害程度，同時提高凈化的質量和效率[1]。

2.2 對于酸堿度的預處理

在氨肟化廢水中，含有大量的CODCr，這對廢水的凈化造成了很大的阻礙。因此，在正式實施廢水凈化之前，必須對于CODCr的濃度進行處理，使其降低到標準的程度。一般的操作為：利用適量的硫酸銨，將其與氨肟化的廢水按照相關的比例進行搭配，可以使用混合器裝置，使得兩者之間充分的攪拌、融合；然后將充分混合之后的廢水裝入反應釜，在強烈的化學反應的作用下，廢水內部的有害物質會進行分解，進而改變廢水的質量。在進行過一系列的處理之后，廢水所含有的CODCr會大幅度的降低，一般會由5000mg/L降為3000mg/L。需要注意的是，在進行廢水與硫酸銨混合時，一定要嚴格的安裝相關的比例標準進行操作，以確保有效的降低氨肟化廢水的酸堿度。在正常反應的情況下，其pH值將到3.6左右最佳，可以保證水質的改善程度。將廢水與硫酸銨的比例控制在2.00∶1.83，就可以達到最佳的處理效果[2]。

2.3 關于氧化預處理

根據我國目前的研究與實踐情況，對氨肟化廢水進行氧化預處理也是非常必要的。氧化劑的選擇直接關系到氧化處理的質量。在具體的操作中，一般會選擇雙氧水。利用雙氧水的催化效果進行試驗，廢水在實驗室的環境下，會發生激烈的氧化反應，可以有效的殺死或者轉換大部分的氧化物，而留存的有機物對于外生物并無多大的傷害，因此可以保護廢水處理站生化系統的穩定和安全。在進行氧化反應之后，氨肟化廢水就與普通的廢水在成分和污染性方面較為相似，因此，可以將其與別的廢水同時排入污水處理的管道，流入生化系統做凈化處置。我國相關部門和企業已經進行過大量的實踐，充分表明將氨肟化廢水進行各種預處理，在不同化學反應的作用下，可以有效的改善廢水的水質，提高氨肟化廢水的可生化性，這既降低了對于生化系統的損害，也提高了污水凈化的質量和效率。將氨肟化廢水與雙氧水進行混合處理，分別經過調節池、氧化池等，在氧化反應結束之后，再進行靜置沉淀，將底部的絮凝雜志及時的清除，提高廢水的水質，再將其與普通的廢水混合排入生化系統，進行進一步的凈化處理，也可以適當的減少凈化的成本，實現經濟效益與環境效益的平衡。

2.4 以內酰胺廢水的處理

將氨肟化廢水進行各種預處理之后，廢水的水質會得到一定的改善，將其與以內酰胺廢水進行混合。就實際的情況而言，充分混合之后的廢水里，依然含有大量的有機物，而且有害的物質較多，這是因為對于以內酰胺廢水也要經過技術的處理，以消除其中的有機物質。與氨肟化廢水的處置相比較，以內酰胺廢水的處置需要更為復雜的技術工藝。

2.4.1 A/O-MBR處理技術

A/O-MBR處理基本利用的是生物膜的分離技術。在理想的情況下，通過一系列的化學反應，利用膜系統將廢水中的不利物質進行分離。需要注意的是，由于生物膜的最佳狀態有限，所以在A/O-MBR運行的過程中，對于CODCr要做好把控，防止其含量超出一定的標準，而使得廢水中的有機物質破壞生物膜，進而影響到正常的化學反應，使得技術不能發揮應有的效果。另外，在實際的操作中，要把握好氧化劑的量，過多會對于反應產生危害，過少又會使得廢水內部的有機物質發生內源消耗的現象。但是隨著技術的不斷進步，很多的操作環節都得到了完善，在傳統的技術下，以內酰胺廢水在進行過A/OMBR系統運行的處置后，依然有部分的有機物質無法充分的分離。但是在技術改良之后，增加了后續的操作，將處理后的廢水繼續排入相應的處理池，利用生物法進一步處理。同時在處理的過程中加入一定的過濾裝置，可以有效的確保處理的質量，使得廢水的質量得到改善[3]。

2.4.2 A/O-MBR-臭氧-BAF工藝

以內酰胺廢水進行凈化的另一種常見工藝即是A/O-MBR-臭氧-BAF工藝。以內酰胺廢水的污染成分雖然較為復雜，但是基本都為不容易降解的物質，而且廢水中的含有部分的CODCr，其濃度相對較高，為100～140mg/L，但是利用A/OMBR-臭氧-BAF工藝，可以對廢水實施較為徹底的處理。就實際的情況而言，BAF段處于后置的位置，對廢水中的CODCr含量處理效果較弱（大約50%含量消除掉），而且對濃度的影響也不大。在處理過后，CODCr的濃度基本在60mg/L，屬于濃度較高的情況。而當BAF段處于前置的位置時，可以有效的將廢水中70%的CODCr消除掉。

3 結語

隨著氨肟化技術的應用，以內酰胺的廢水處理逐漸受到社會的關注，而且氨肟化法己內酰胺生產廢水的污染性較高，對處理技術的要求更高。因此化工企業必須提高重視，根據自身的實際需要，在考慮經濟成本的基礎上，選擇價格合理、操作較為簡單、處理效果良好的工藝及設備，以提高對于廢水的處理質量，促進企業的可持續發展。