申请日2014.06.25
公开(公告)日2014.10.01
IPC分类号C02F9/14; C02F103/36; C01C1/24
摘要
本发明公开了一种利用膜技术处理己内酰胺废水的方法。本发明采用的方法是首先将己内酰胺废水用硫酸调节pH至6-7之间，将废水中的游离氨转化为硫酸铵的形式存在;再利用纳滤膜处理，截留废水中的氨氮和COD，分别得到纳滤膜的浓缩液和透过液。纳滤膜的透过液直接进入好氧—厌氧—好氧生化系统处理，出水可以达到《污水综合排放标准》的一级标准。纳滤膜的浓缩液进入DTRO膜进行浓缩，回收浓缩液中大量的硫酸铵，最终得到硫酸铵肥料。因此，本发明不仅可以使最终的出水达到国家规定的排放标准，而且还可以回收大量的铵肥，既具有环境效益，也具有经济效益。
权利要求书
1.一种利用膜技术处理己内酰胺废水的方法，其特征在于：包括如下步骤：用第一纳滤膜对己内酰胺废水进行浓缩，得到纳滤浓缩液和纳滤透过液;将纳滤透过液送入生化处理。
2.根据权利要求1所述的利用膜技术处理己内酰胺废水的方法，其特征在于：将所述的己内酰胺废水酸化后再用第一纳滤膜浓缩。
3.根据权利要求2所述的利用膜技术处理己内酰胺废水的方法，其特征在于：通过硫酸将己内酰胺废水酸化，将纳滤浓缩液用第三纳滤膜进行浓缩，得到回收硫酸铵。
4.根据权利要求3所述的利用膜技术处理己内酰胺废水的方法，其特征在于：所述的第三纳滤膜是碟管式纳滤膜。
5.根据权利要求2或3所述的利用膜技术处理己内酰胺废水的方法，其特征在于：将己内酰胺废水的pH调节为6～7。
6.根据权利要求1所述的利用膜技术处理己内酰胺废水的方法，其特征在于：第一纳滤膜的操作压力0.5～3.0 MP;操作温度20～40℃;第一纳滤膜的材质选自乙酸纤维素系聚合物、聚酰胺、磺化聚砜、聚丙烯腈、聚酯、聚酰亚胺或乙烯基聚合物;截留分子量200～400 Da。
7.根据权利要求2或3所述的利用膜技术处理己内酰胺废水的方法，其特征在于：在将己内酰胺废水酸化之前，使用第二纳滤膜进行过滤除杂;第二纳滤膜的操作压力为0.4～2.0 MPa;操作温度为20～40℃;第二纳滤膜的截留分子量为400～800 Da。
8.一种利用膜技术处理己内酰胺废水的装置，其特征在于：包括第一纳滤膜和生化处理单元，所述的第一纳滤膜的渗透侧与生化处理单元的进口连接。
9.根据权利要求8所述的利用膜技术处理己内酰胺废水的装置，其特征在于：还包括有第二纳滤膜，所述的第二纳滤膜的渗透侧与第一纳滤膜的进口相连;第一纳滤膜的进口处还设置有加酸装置;第一纳滤膜的截留侧还与第三纳滤膜连接;所述的第三纳滤膜是碟管式纳滤膜。
10.一种提高己内酰胺废水中的氨氮在纳滤中截留率的方法，其特征在于：是将己内酰胺废水酸化后再进行纳滤。
说明书
一种利用膜技术处理己内酰胺废水的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种利用膜技术处理己内酰胺废水的方法，属于化工生产废水的处理技术领域。
背景技术
己内酰胺是一种重要的有机化工原料，主要用途是通过聚合生成聚酰胺切片，可进一步加工成锦纶纤维、工程塑料、塑料薄膜等。己内酰胺一般采用苯为原料进行生产，该工艺产生的废水成分十分复杂，主要污染物有环己酮、环己烷、笨等有机物和氨氮，具有高COD和高氨氮的水质特点，是一种难处理的石油化工废水。
目前，国内己内酰胺废水的处理方法主要包括生化法、高温焚烧法和膜法等，其中以生化法为主。传统的高温焚烧法必须将废水浓缩到一定浓度才能焚烧，并且高温焚烧能耗巨大，并会带来严重的环境污染，可行性较低。
传统的生化法具有废水停留时间长，处理效率不高，特别是对于像己内酰胺废水这种高COD和高氨氮的废水，生化稳定性较差，出水水质也很难达标。
二十一世纪，随着膜技术的不断发展，该技术越来越多地被应用于水处理行业。专利CN102219327A公布了一种己内酰胺废水膜法处理工艺，该工艺是废水首先经过混凝-砂滤系统除去废水中的悬浮物、SS等;然后经纳滤和反渗透系统截留废水中金属离子、有机物等大部分污染物，透析液即可达到回用水质标准。
但该法需要添加大量的絮凝剂，增加了运行成本，并且对环境造成了污染。另外，该方法采用纳滤膜和反渗透膜的组合工艺，但是由于己内酰胺废水中的氨氮多以游离态存在，纳滤膜对游离氨的截留率较低，如果直接采用纳滤膜过滤，对氨氮的截留率势必会很低。而且大部分的氨氮透过纳滤膜，也大大增加了反渗透膜的运行负荷。另外，膜的浓缩液中含有大量的氨氮，可以作为铵肥，而该专利也未曾提及对反渗透膜的浓缩液作何处理，势必会造成大量铵肥的损失。
鉴于此，本发明采用纳滤膜一次性去除己内酰胺废水中的大部分氨氮以及COD。纳滤膜的浓缩液再经过DTRO膜浓缩，最终得到硫酸铵，可作为肥料。另外，纳滤膜的透过液经过生化系统处理，最终出水可以达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级标准。由于纳滤膜已经除去了己内酰胺废水中的大部分氨氮和COD，大大减轻生化系统的运行负荷，出水水质也更好。
发明内容
本发明的目的是提供一种己内酰胺废水的集成处理与利用方法，解决废水难以用生化处理、处理难度大、废水成分难以回收利用的问题。
技术方案：
根据本发明的一个方面，利用膜技术处理己内酰胺废水的方法，包括如下步骤：用第一纳滤膜对己内酰胺废水进行浓缩，得到纳滤浓缩液和纳滤透过液;将纳滤透过液送入生化处理。
根据本发明的一个实施方式，将己内酰胺废水酸化后再用第一纳滤膜浓缩。
根据本发明的另一个实施方式，通过硫酸将己内酰胺废水酸化，将纳滤浓缩液用第三纳滤膜进行浓缩，得到回收硫酸铵。
根据本发明的另一个实施方式，在将己内酰胺废水酸化之前，使用第二纳滤膜进行过滤除杂。
根据本发明的另一个方面，利用膜技术处理己内酰胺废水的装置，包括第一纳滤膜和生化处理单元，所述的第一纳滤膜的渗透侧与生化处理单元的进口连接。
根据本发明的另一个方面，提高己内酰胺废水中的氨氮在纳滤中截留率的方法，是将己内酰胺废水酸化后再进行纳滤。
技术效果：
本发明提供的己内酰胺废水的集成处理与利用方法，提高了生化处理单元处理效率，另外还可以提高纳滤中对于氨氮的截留率，能够将己内酰胺废水中的氨转变为硫酸铵后回收利用。