MDEA廢液對生化處理的影響

郭忠良 李希君 郭德杰

摘 要：MDEA（N-甲基二乙醇胺），別名MDEA，分子式C 5H 13NO 2，MDEA是近年來常用的一種脫硫脫碳劑，天然氣凈化廠檢修廢液主要污染物為MDEA，并伴有Cl-、KMnO4、Mn（Ⅱ/Ⅳ）、NaClO、FeS等無機陰離子，這類廢水由于成分復雜、COD高、具有一定的抗氧化性及生化抗性，處理難度極大，如排入生化處理，對生化處理影響很大，廢舊脫碳液中COD可達百萬mg/L。目前，以達標排放為目標的MDEA降解過程研究相對薄弱，以催化氧化法、電化學法、生物法以及混合、稀釋為主的處理，降解效率較低?；谧杂苫磻母呒壯趸夹g是去除有機物的有效手段，研究表明對于含MDEA的廢液處理率可達83%;

關鍵詞：MDEA;降解;COD;生化處理

一、MDEA溶液對生化污水的影響

某化工廠2014年11月，因14萬t/a制硫溶劑再生閃蒸罐至火炬凝液夾帶MDEA，火炬凝液送蠟油催化裝置回煉，導致含硫污水帶胺、脫硫凈化水COD上升。期間污水汽提一裝置脫硫凈化水COD平均值為 3391 mg/L，最高達6280 mg/L，見表1。

2016年5月，某化工廠因加氫二裝置循環氫脫硫凝液漏至蠟油催化裝置，導致胺液竄至含硫污水引起汽提一裝置凈化水COD升高，平均值達到3104 mg/L，最高達4450 mg/L，見表2。

污水汽提一裝置凈化水 COD與MDEA濃度關系見圖2

上述2個案例說明，MDEA溶劑進入污水系統后，會導致含硫污水汽提凈化水水質出現波動，凈化水COD上升。

經調研，了解MDEA溶劑的可生化性（用 BOD5與CODcr之比表示，簡稱B/C）以及對水體 COD的貢獻情況，取脫硫溶劑MDEA的新鮮溶液（質量分數30%左右），與純凈水以體積比1∶200進行勾兌，配制溶液的CODcr、5天生化需氧量 BOD5）質量濃度以及B/C值見表3 溶劑配置溶液 CODcr 和 BOD5 質量濃度項目數據

從表3可見，MDEA對水體COD貢獻較大，B/ C值僅為0.087，可生化性極低（B/C<0.3則說明可生化性較低）。

結論：脫碳液中有機污染物無法降解，系統出水COD較高，MDEA對微生物降解有一定阻抗性。微量MDEA進入污水處理后，除影響COD去除外，主要表現為生化系統氨氮倒掛情況，經過厭氧、好氧等工藝后，部分有機氮轉化為氨氮，導致出水氨氮高于進水，出現氨氮倒掛，甚至超標。

2020年2月18日，2月20日取LNG車間脫碳事故水池出口水樣、脫碳液貧液、脫碳液富液進行化驗分析，數據如下：

從以上表格數據也可以看出，COD隨著脫碳液胺濃度增大而增大，可以證明脫碳液對COD去除有影響。胺濃度越大影響越大。

二、MDEA廢液處理措施

（1）可以采用集中收集后回稀釋處理，既把脫碳液在事故水池稀釋，測量事故水池COD與氨氮，達到生化進水指標后，再排入生化系統。（可以考慮增加管線進行上升管噴灑，利用焦爐上升管高溫分解，可以達到分解再利用）

（2）通過酸化曝氣-Fenton氧化-臭氧催化氧化的組合處理工藝，處理高濃度含MDEA污水在近期得到驗證，為處理含MDEA廢水提供了參考。采用酸化曝氣-Fenton氧化-臭氧催化氧化工藝處理某天然氣凈化廠含高濃度MDEA的檢修污水，指標如下：

通過實驗確定了最佳工藝參數。結果表明，過量浸漬法制備的催化劑中含有大量的活性組分MnO2，使臭氧氧化對COD、NH3–N的去除率分別提高了13.1%、10.5%，處理后的污水 COD從2 600 mg/L降至107 mg/L，NH3–N從176 mg/L降至7.48 mg/L，達到了《污水綜合排放標準》（GB 8978-1996）二級標準的要求。

（3）高能光催化氧化工藝（UV–CWOP）技術對高濃度難降解廢水及大分子有機物廢水的處理技術正在逐步推廣。UV–CWOP技術核心是在常溫常壓的溫和條件下徹底分解難降解有機污染物。其基本原理是在反應體系中利用高能光子、氧化劑和催化劑的高強度協同催化氧化作用降解有機污染物。光子可以活化有機物官能團，降低反應活化能，同時有利于強化 催化劑的再生和羥基自由基的產生以及自由基反應 鏈的傳遞和循環，從而強化整體氧化體系的氧化能力，加快氧化反應速度。

該工藝可以將高濃度、有毒有害工業廢水中的有機污染物和部分無機污染物徹底分解成CO2、水等無害成分，并同時除臭、脫色及殺菌消毒，從而達到凈化廢水的目的。該工藝具有高度的靈活性，根據工藝出水后續處理的不同情況，能夠方便地調 整工藝參數，將廢水處理到不同深度，從而降低運行成本，同時污水的生化性也有一定提高。2015年使用高能光催化氧化試驗裝置對廣州分公司煉油堿渣廢水進行了處理5h后，將原水COD由100800 mg/L降至1448 mg/L，理論上該工藝可將MDEA大分子有機物斷鏈為小分子有機物，通過氧化將有機污染物分解。由于未對含胺廢水進行實際試驗，該工藝處理含MDEA廢水的效果有待進一步驗證。

作者簡介：

郭忠良（1988年12月）男，漢，籍貫：吉林省舒蘭市金馬鎮，當前職務：技術員，當前職稱：中級工程師，學歷：大學本科，研究方向：MDEA溶液處理.