含DMF廢水的回收利用及處理研究

徐昆倫(浙江陜鼓能源開發有限公司，浙江 麗水 323000)

1 DMF簡介

1.1 DMF的理化性質

從理化性質上分析，DMF是一種無色有淡味的液體，DMF化學分子量為73.1。通過蒸汽和空氣融合物進行混合的方式，可以在一定程度上提升及限制，而且通過與水等有機物交融的方式也可以使其爆炸呈現值達到相應的高度，同時通過濃硫酸和發煙硝酸之間的反應也可以產生爆炸現象。DMF液體在遇到明火時可能會發生爆炸情況，或者在和高溫氧化劑接觸時，也可能會產生爆炸的危險。

1.2 DMF廢水來源

與其他化學物質相比，DMF的化學性質比較穩定，并且具有較高的沸點，同時性能也比較優良。在應用過程中可以和水等大多數有機溶液融合，同時DMF中也有良好的溶解能力，可以稱之為萬能溶劑。而DMF又是一種農藥中間體，在實際應用過程中，DMF具有廣闊的應用空間。DMF可以通過有機合成的方式形成殺蟲瞇，進而在農藥方面有較大的突破，其次可以通過合成磺胺嘧啶等方式來在醫學上作出貢獻。并且在石油生產過程中，通過應用DMF也可以實現氣體的分離。

因此，由于DMF較廣闊的生產應用領域，因此這些相關產品在生產過程中，排放出的廢水中就含有大量的DMF。每年DMF的排放量已達到1億噸，同時在生產中排放出的DMF溶液濃度較低，然而在目前回收應用處理過程中，會消耗大量的能源，并且造成一定的經濟負擔。又因為DMF的處理并沒有給工廠直接的經濟效益，因此DMF廢液在處理過程中存在著不合理的現象，同時通過將DMF廢液直接排放到外界不僅會造成環境的污染，而且還在一定程度上造成了經濟損失。

2 DMF廢水降解研究現狀

為了降低DMF廢水排放對環境造成的污染，需要對含有DMF的廢水進行降解處理，下表便是對這三種方法在應用過程中的發展現狀進行了綜合的分析。通過圖表的對比可知，通過應用生物法來對DMF廢水進行降解處理的應用頻率最高，但是，在應用生物法過程中會受到多種因素的影響，由于生物法在處理過程中對溫度有嚴格的要求，因此在應用過程中具有較大的局限性。

通過對各種資料的分析可以得出鐵碳比高降解率較高，然而在實際應用過程中，由于鐵是重金屬離子，因此過量的應用鐵元素會在一定程度上造成環境新的污染。因此，在DMF廢水降解操作過程中，應該根據實際的需要來選擇合理的降解方法。并且根據我國制定的排放標準，可見大多數的降解排放方法并沒有達到國家標準的要求，因此在實際操作過程中應該違反操作行為以及采用合理的操作技術，以此保證排放降解措施達到國家的標準。并且在回收處理過程中可以根據實際情況來考慮回收和降解的前后，以此通過結合實際情況的方式，來保證資源的有效利用，進而保護環境。

3 DMF的回收

隨著目前經濟的迅速發展，DMF在生產生活中的應用也變得非常廣泛。因此為了保護環境需要對DMF進行充分的回收處理，通常情況下，DMF廢水回收方式可以分為以下四種。

3.1 精餾法

在目前生產過程中，精餾法的應用比較廣泛。然而，由于DMF廢水在應用過程中存在著濃度高回收率低的問題，因此在回收過程中也會應用到大量的能耗問題。

從雙塔三塔熱泵精餾這三種工藝來入手的。并且通過研究分析可知，在實際應用過程中更多的是看重產品的純度以及處理和能耗這三方面的問題，在這三種因素的影響中，能耗問題是最重要的，因此在實際應用過程中，人們會受到能耗問題的影響。通過應用雙塔三塔和熱泵精餾的方式可以在一定程度上保證DMF廢水回收利用的有效進行，同時在實際工作中應該根據具體的情況選擇合理的操作方式，以此盡可能降低成本。并且在應用過程中也可以通過提升單塔效率的方式，來進一步促進操作技術的有效應用。

3.2 萃取精餾

DMF廢水再回收應用過程中，應用傳統的精餾方式會在一定程度上增加能耗的應用同時也降低了純度，因此在研究過程中通過應用萃取和精餾兩種結合的方式，可以在一定程度上實現沸點的自由選擇。通常情況下，研究者更傾向于應用低熔點的溶劑，下圖是對幾種分離工藝能耗的對比圖，從圖中可知萃取法和其他工藝相比能耗應用較低，因此，為了進一步提升DMF處理工藝，可以通過應用萃取法的方式來盡可能降低對能源的消耗，以此達到保護環境的目的。對于低沸點的溶劑，在應用過程中由于使用量較大，因此也存在著相關的問題。在之后研究過程中應該盡可能探索應用無毒的萃取劑，通過應用無毒萃取劑的方式來保證萃取工藝的有效進行。

3.3 吸附

隨著近些年來社會的迅速發展，在處理DMF廢水時，吸附技術的應用也變得比較廣泛。并且在近些年來的調查中可知，通過應用洗衣服可以在一定程度上保證DMF廢水排放達到國家的標準。并且通過應用吸附蒸餾工藝可以在一定程度上降低能源的消耗，因此通過應用吸附技術可以在一定程度上提升DMF回收處理的有效性。然而吸附劑在應用過程中需要進行洗脫，一些情況下也需要對吸附液進行相關的處理，因此這種復雜操作，也會在一定程度上提升成本。

3.4 膜分離

隨著近些年來科技的發展，膜分離技術也逐漸應用于有機物混合液分離過程中，通過應用膜分離技術可以在一定程度上提升DMF回收的效率。并且通過相關的研究可知，在應用過程中膜分離中的膜主要分為親水性和親有極性膜。通過研究可知，膜滲透量會在一定程度上受到溫度的影響，因此在實際操作過程中應該嚴格控制溫度，在實際應用過程中，如果膜面積過大的話，會在一定程度上增加成本，并且不利于施工操作，因此在目前發展過程中，膜分離技術的發展較緩慢，因此不能大規模應用于工廠生產中。

4 DMF廢水的處理主要技術

隨著目前經濟的迅速發展，DMF在農業生產中的應用也變得非常突出，因此為了保證環境的質量以及農產品的食品安全，需要對DMF廢水處理投入充分的重視，傳統上應用的活性污泥降解法可以對生物進行有效處理，但是這種方法在應用過程中受到眾多因素的限制，因此在應用中具有局限性。在遇到毒性較大并且難以用生物降解的有機化合物時，可以通過應用混凝、沉淀、氣浮、高級氧化技術等降低DMF廢水對環境造成的影響，達到廢水處理的目的。

5 高級氧化技術

5.1 臭氧氧化法

在目前社會發展過程中，臭氧氧化法的應用比較廣泛，通過應用臭氧氧化技術可以在一定程度上實現水資源的有效處理，并且臭氧氧化技術的應用歷史比較久遠，在18世紀就已經應用于化工、石油、紡織等工業部門。通過應用臭氧可以在一定程度上促進有機物和廢水之間的反應，并且通過應用臭氧的方式來在一定程度上實現對難解有機物的分解。通過應用臭氧也可以將有機物分解為小分子，通過這種方式來達到降解有機物的目的。臭氧氧化法在應用過程中氧化能力較強，并且反應速度較快，在使用過程中具有極大的便捷之處。

5.2 Fenton試劑氧化法

Fenton法在目前廢水處理過程中的應用也比較頻繁，并且在應用過程中，這種技術具有較廣闊的發展前景，由于Fenton法包括酚類、芳胺類等多種有機廢水，因此和其他氧化工業相比，Fenton法在應用過程中反應較迅速，并且操作方法簡練。實際上是應用于蘋果酸的一種氧化，在實際應用過程中可以通過氧化的方式來對有機污染物進行分解，具體反應方程式如下所示：

5.3 過氧化氫氧化機理

過氧化氫氧化機理是在20世紀才得到廣泛應用的，同時由于過氧化氫中含有氧的共價鍵，因此在應用過程中其性質也和這個共價鍵有著密切的關系。通常情況下過氧化氫是一種液體并且熔點。在負0.4℃左右。然而由于過氧化氫一般情況下都為水溶液，因此過氧化氫在應用過程中可以作為活性氧的來源，并且通過分解的方式來達到氧化能力。通常情況下過氧化氫的類型可以分為以下方面。

(1)分解反應：

(2)分子附加反應：

(3)取代反應：

(4) H2O2作為還原劑：

(5) H2O2作為氧化劑：

5.4 臭氧生物活性炭吸附法

臭氧生物活性碳工藝吸附法主要是通過應用臭氧和活性炭混合的方式來形成的一種工藝，這種工藝在應用過程中所需要的費用較低，并且可以保證穩定的處理效果。在處理過程中是通過應用臭氧氧化的方式來將原水分成小分子有機物，通過這種方式可以在一定程度上提升氧氣的供給。同時，小分子有機物也更容易被活性炭所吸附，增加吸附的功能。由于供養充分的原因也會使微生物表面生成相應的生物膜，通過這種方式也可以降解吸附的小分子。臭氧生物活性炭吸附法在應用過程中由于應用便捷的方式也得到了大范圍的推廣。

6 結語

文章主要是通過大量查閱DMF回收資料后，經過細致的研究，對DMF廢水的處理和回收進行了充分的分析。在實驗過程中通過對失敗原因總結的方式提升了相關經驗，并且在減壓精餾實驗中，通過對實驗密閉性和真空度分析的方式，也在一定程度上提升了實驗的精準性。由于目前在研究過程中缺少減壓精餾實驗的研究，本文可以為這方面的研究提供相應的參考，并且在論文研究過程中也發現了一些新的問題，這些新的問題都會在一定程度上影響DMF廢水回收利用技術的有效發展，因此在未來的發展過程中，相關工作者也需要加強這方面的研究。