探究己內酰胺生產廢水處理技術及其應用

王宏斌

摘 要：本文簡要闡述了己內酰胺生產廢水處理技術的研究現狀，針對氨肟化汽提廢水的預處理工序進行了詳細分析，圍繞深度過濾預處理-HPOD、A/O-MBR-臭氧-BAF、A/O -氧化-混凝沉淀-MBR、鐵碳微電解-SBR工藝四個層面，探討了氨肟化法己內酰胺生產廢水處理技術的具體應用要點，以供參考。

關鍵詞：己內酰胺;生產廢水處理;氨肟化法

1 己內酰胺生產廢水處理技術研究現狀

從國外層面來看，德國I.G.FANBEN公司最早以苯酚作為生產原料，采用拉西法生產己內酰胺，然而拉西法的不足在于副產硫酸銨，導致該工藝的經濟價值遭到削弱;其后國外以荷蘭DSM公司為代表的廠商陸續研發出了DSM-HPO工藝、BASF-NO還原工藝、ALLIED異丙苯/苯酚工藝以及CAPROPOL等改進工藝，使得副產硫酸銨含量得到有效控制。

2 氨肟化法己內酰胺生產廢水處理技術的具體應用探討

2.1 氨肟化汽提廢水預處理

2.1.1 酸堿預處理

為降低廢水中的CODCr濃度，利用混合器依照一定配比將廢水與發煙硫酸進行強制混合，隨后將混合物送入反應釜中，在強氧化反應下促使部分有機物分解，將廢水與發煙硫酸的體積比控制在1000：（1.83-2）左右，pH值控制在3.5-3.8左右，預處理后的廢水中CODCr的質量濃度可從5000-6000㎎/L降至3100㎎/L，使水質得到有效提升。還可以采用離子交換樹脂再生法進行廢水處理，將廢酸pH值調節為3.0，在100℃溫度條件下反應20min，隨即選取廢堿實現廢水的中和處理，使其中的過氧化物得到有效清除，可使廢水中CODCr的質量濃度降低73%、m（BOD5）/m（CODCr）值增至0.46，滿足生化處理需求。

2.1.2 氧化預處理

氧化預處理工藝采用雙氧水作為氧化劑，配合催化劑使廢水產生氧化反應，將廢水中的有害有機物氧化為無害有機物，隨即進行絮凝沉淀，將出水與其他廢水混合后送入生化系統中進行生化處理，可有效優化廢水的可生化性。還可以將廢水與雙氧水精制廢水進行混合，利用隔油池回收廢水中的油類物質、送入調節池，待經由鐵碳池完成廢水的氧化預處理后，將其送入芬頓氧化池中再次進行氧化處理，將出水經由混凝土沉淀處理后，與其他廢水混合進行后續生化處理。

2.2 己內酰胺混合廢水深度處理

2.2.1 深度過濾預處理-HPOD工藝

在非均相催化臭氧氧化技術的基礎上，采用深度過濾預處理技術聯合臭氧氧化系統HPOD共同進行己內酰胺廢水的深度處理，將進水量設為100m3/h。在使用深度過濾預處理技術方面，其濾料主要由無煙煤、石英砂、錳砂三種物質組成，用于去除己內酰胺廢水中的顆粒、懸浮物、膠體及有機質;在使用HPOD系統方面，選取臭氧作為氣源，借助HPOD反應器中的氧化室使臭氧在催化劑表面生成羥基自由基，可實現廢水中有機污染物的有效去除，氧化降解速率較以往超出10倍，每去除1g CODCr需消耗0.9-1g臭氧，從而有效降低廢水中CODCr質量濃度以及出水色度，使出水水質得到顯著優化。

2.2.2 A/O-MBR-臭氧-BAF工藝

采用A/O-MB與臭氧-BAF組合工藝進行己內酰胺廢水處理，其中在BAF段后置時，可使廢水中CODCr的去除率達到52.4%，出水中CODCr的質量濃度降至60mg/L，但此時CODCr去除率受廢水中懸浮物的影響較大;對此選取BAF段前置工藝，先利用BAF段完成廢水中懸浮物的過濾，為臭氧催化氧化段處理效率的提升創設保障，可使廢水中CODCr的去除率達72.4%，有效提升氧化段水質。

2.2.3 A/O -氧化-混凝沉淀-MBR工藝

該工藝適用于組成成分為苯、環己酮、環己烷、甲苯、脂環族胺類化合物、硫酸鹽等物質的生產廢水，這類廢水中CODCr、氨氮的質量濃度分別不超過8000mg/L與300mg/L。將經由A/O-氧化-混凝沉淀-好氧工藝處理后的廢水送入MBR池中，保障進水中CODCr、氨氮的質量濃度分別不超過300mg/L以及10mg/L，經由平板膜MBR深度處理后可使出水CODCr質量濃度不超過40mg/L、氨氮質量濃度不超過3mg/L，從而促使出水水質得到顯著優化，達到標準水質。

2.2.4 鐵碳微電解-SBR工藝

該工藝的應用原理為在酸性條件下，鐵碳微電解裝置的鐵、碳間將形成微電池、產生微電流，使有機物發生還原氧化反應，其中的有機大分子結構遭到破壞、發生斷鏈降解，以此提升廢水的可生化性，實現污染物的有效去除，隨后針對廢水進行生物處理，可有效提升己內酰胺廢水的處理能力。采用鐵碳微電解-SBR工藝針對廢水調節池內的己內酰胺廢水進行1.5h的處理，可使廢水中CODCr的質量濃度從2000-3000mg/L降至80mg/L、氨氮質量濃度從150mg/L降至15mg/L，其出水色度由120倍降至45倍，符合廢水排放標準要求。在此基礎上，采用鐵碳微電解-O/A/O組合工藝進行生產廢水處理，可使廢水中的質量濃度由3327.5mg/L降至500mg/L以下，其中氨肟化廢水的CODCr去除率為79.1%、己內酰胺離子交換廢水的CODCr去除率為34.5%、硫銨凝液廢水的CODCr去除率為71.1%、廢液濃縮廢水的CODCr去除率為52.2%、混合廢水的CODCr去除率為89.3%，從而促使廢水質量、可生化性得到提升。

3 結論

己內酰胺生產廢水具有成分復雜、污染性高等特點，其處理成本較高、處理效率難以得到保障，且現有廢水處理技術仍存在一定局限。對此還需圍繞預處理與深度處理兩個環節入手，采取技術手段提升生產廢水的凈化效率，并結合不同生產裝置特點加強技術研發與優化，從而實現經濟與環境雙重效益的提升。

參考文獻：

[1]許珂.O3-BAF處理己內酰胺生產廢水的工藝探討[J].合成纖維工業，2017，（2）：67-69.