申请日2009.10.20
公开(公告)日2010.06.02
IPC分类号C02F9/10; C02F1/28; C02F103/36; C02F1/20; C02F1/04; C02F1/461
摘要
本发明涉及一种腈化工艺废水的处理与回收利用方法，包括氨气回收工序、酸化分离工序、吸附分离工序和电极氧化工序，腈化工艺废水首先通过蒸馏回收其中的氨气，随后通过酸化处理析出有机物并分离，接着通过吸附分离进一步降低有机物含量，最后进入电极氧化槽处理，使氨氮及COD含量达到国家规定的一级排放标准。所述电极氧化工艺中电极氧化槽包括惰性电极板、直流稳压电源、氧化槽、循环泵，其中，惰性阳极极板采用钛基涂钌铱合金制作而成，形状为网状或板状;阴、阳极板间距离保持在3～25mm。本发明的腈化工艺废水的处理与回收利用方法及设备处理过程简洁、运行稳定、成本较低。
翻译权利要求书
1.一种腈化工艺废水的处理与回收利用方法，包括氨气回收工序、酸化分离工序、吸附分离工序和电极氧化工序，其特征在于：在所述氨气回收工序中，腈化工艺废水首先通过蒸馏回收其中的氨气;在随后的酸化分离工序中，将回收了氨气后的腈化工艺废水通过酸化处理析出有机物并分离;在接下来的吸附分离工序中，将分离了有机物后的腈化工艺废水通过吸附分离进一步降低有机物含量;在最后的电极氧化工序中，将吸附分离后的腈化工艺废水送入电极氧化槽处理，使氨氮及COD含量达到国家规定的排放标准。
2.根据权利要求1所述腈化工艺废水的处理与回收利用方法，其特征在于，
(1)氨气回收工序：将腈化工艺废水加入蒸馏塔，采用碱液调节其pH值至8～14之间，在40～100℃的条件下进行负压或常压蒸馏，当氨氮总量<500mg/L时，结束氨气回收工序，进入下一道工序;
(2)酸析分离工序：将经氨气回收工序处理后的工艺废水加入中和槽，加酸酸化，调节其pH值在2～3之间，使水中的酸性有机物充分析出，然后采用过滤或离心的方式分离析出的酸性有机物，进入下一道工序;
(3)吸附分离工序：将经酸析分离工序处理后的工艺废水加入吸附分离槽，添加吸附剂，开启搅拌，进一步脱除废水中的有机物;其中，体系的pH值控制在3～7之间，在常温条件下，重复所述的吸附分离操作2~3次(吸附剂可套用)，控制废水中的COD值不超过800mg/L，进入下一道工序;
(4)电极氧化工序：将经吸附分离工序处理后的工艺废水加入电极氧化槽，启动循环泵，让废水动态循环;接着开启直流恒压电源，控制电压在2～6v之间;同时用盐酸和氢氧化钠调节体系pH值在6～7之间，维持Cl-浓度在0.05%～1%范围内，不足部分需补加氯化钠;处理时间1.5~3.5小时，当废水中的氨氮总量及COD值合格时，结束电极氧化工序，废水达标排放。
3.根据权利要求1或2所述腈化工艺废水的处理与回收利用方法，其特征还在于：所述氨气回收工序中，调节pH值的碱液采用氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化钡溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液中的一种或几种。
4.根据权利要求1或2所述腈化工艺废水的处理与回收利用方法，其特征还在于：所述氨气回收工序中，蒸馏可以是常压蒸馏，也可以是负压蒸馏，优选负压蒸馏。
5.根据权利要求1或2所述腈化工艺废水的处理与回收利用方法，其特征还在于：所述氨气回收工序中，蒸馏工艺优选参数为：蒸馏温度控制在60～70℃之间，蒸馏压力控制在-0.07～-0.05Mpa之间，pH值控制在10～12之间。
6.根据权利要求1或2所述腈化工艺废水的处理与回收利用方法，其特征还在于：所述酸析分离工艺中酸化用酸为盐酸或硫酸。
7.根据权利要求1或2所述腈化工艺废水的处理与回收利用方法，其特征还在于：所述酸析分离工艺中分离得到的有机物进一步精制后可循环使用。
8.根据权利要求1或2所述腈化工艺废水的处理与回收利用方法，其特征还在于：所述吸附分离工序中的吸附剂为活性炭(重量比1~2%)或树脂。
9.根据权利要求1或2所述腈化工艺废水的处理与回收利用方法，其特征还在于：所述电极氧化工序中，优选工艺参数为：电压控制在3～5v之间，腈化工艺废水中的Cl-浓度控制在0.1～0.3%。
10.根据权利要求1所述的腈化废水是指碳数为C8~C18范围内的脂肪二腈生产中的工艺废水。
11.权利要求1所述腈化工艺废水的处理与回收利用方法中所用的设备，其特征在于：所述电极氧化工序中的电极氧化槽包括惰性电极板、直流稳压电源、氧化槽及循环泵;惰性电极板位于氧化槽内，循环泵用于使位于氧化槽内的处理液循环流动，直流稳压电源为惰性电极板提供电源;惰性电极板中的惰性阳极极板采用钛基涂钌铱合金制作而成，形状为网状或板状;阴、阳极板间距离保持在3～25mm。
说明书
腈化工艺废水的处理与回收利用方法及其设备
技术领域
本发明涉及一种废水处理与回收利用的方法，包括其设备，具体的说是一种腈化工艺废水的处理与回收利用方法及其专用设备。
背景技术
长碳链脂肪二腈是合成长碳链脂肪二胺的重要原料，是一类用途较为广泛的精细化工中间体。通常情况下，以长碳链脂肪二酸、液氨为原料，通过氨化反应制得。可是在其氨化反应过程中，产生相当数量的工艺废水，且气味较重，组分多而庞杂，就一般情况而言，其氨氮总量为10～20万mg/L，COD值为8～15万mg/L。现成的处理方法都采用蒸馏+生化组合工艺，具体操作是通过蒸馏分离其中大部分氨气，剩余氨氮及有机物通过生化法处理。但从实际运行情况来看，并不理想，主要表现在三个方面：1，因原始水质既含氨氮又含有机物，且组分多而庞杂，生化负荷重，处理成本高。2，异味不易去除。3，原始投资相对较大。所以有必要探求一种更为有效实用的工艺处理方法。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种处理过程简洁、运行稳定、成本较低的腈化工艺废水的处理与回收利用方法，及其专用设备。
按照本发明提供的技术方案，所述一种腈化工艺废水的处理与回收利用方法，包括氨气回收工序、酸化分离工序、吸附分离工序和电极氧化工序，其特征在于：在所述氨气回收工序中，腈化工艺废水首先通过蒸馏回收其中的氨气;在随后的酸化分离工序中，将回收了氨气后的腈化工艺废水通过酸化处理析出有机物并分离;在接下来的吸附分离工序中，将分离了有机物后的腈化工艺废水通过吸附分离进一步降低有机物含量;在最后的电极氧化工序中，将吸附分离后的腈化工艺废水加入电极氧化槽，做进一步氧化处理，使氨氮及COD含量达到国家规定的一级排放标准。
在所述氨气回收工序中：将腈化工艺废水加入蒸馏塔，采用碱液调节其pH值至8～14之间，在40～100℃的条件下进行负压或常压蒸馏，当氨氮总量<500mg/L时，结束氨气回收工序，送下一道工序;
在所述酸析分离工序中：将经氨气回收工序处理过的工艺废水加入中和槽，加酸酸化，调节其pH值在2～3之间，使水中的酸性有机物充分析出，然后采用过滤或离心的方式加以分离，回收的酸性有机物通过水洗脱盐等精制工艺处理后可继续循环使用，本工序结束后，COD值一般在3000～5000mg/L，最高不超过10000mg/L，进入下一道工序;
在所述吸附分离工序中：将经酸析分离工序处理过的工艺废水加入吸附分离槽，添加吸附剂，开启搅拌，在常温条件下，进一步脱除废水中的有机物;与此同时，要控制体系的pH值在3～7之间，视具体情况，重复所述的吸附操作，控制废水中的COD值不超过800mg/L，进入下一道工序;
在所述电极氧化工序中：将经吸附分离工序处理后的工艺废水加入电极氧化槽，开启直流恒压电源，控制电压在2～6v之间;启动循环泵，让废水动态循环;同时要维持废水中C1-浓度在0.05%～1%之间，1.5～3.5小时后，结束电极氧化工序，废水可达标排放。
按照本发明所述处理工艺中的废水，是指长碳链脂肪二腈生产中的工艺废水，更具体的说，是指碳数为C8～C18范围内的脂肪二腈生产中的工艺废水，优选碳数为C9~C14范围内的脂肪二腈生产中的工艺废水.
按照本发明提供技术方案中的专用设备是指电极氧化槽，其由惰性电极板、直流稳压电源、氧化槽及循环泵构成;其特征在于：惰性电极板位于氧化槽内，循环泵用于使位于氧化槽内的处理液循环流动，直流稳压电源为惰性电极板提供电源;惰性电极板中的惰性阳极极板采用钛基涂钌铱合金制作而成，形状为网或板状;阴、阳极板间距离保持在3～25mm。
如上所述的电极氧化方法处理腈化废水，其工艺原理是：在定制的电极氧化槽中，维持Cl-的适宜浓度，在直流电压下电解，此时，阳极主要发生析氯反应，其次是析氧反应，所以在体系中很快产生氯气、次氯酸、次氯酸根等主要氧化物，同时，体系中也产生溶解氧，臭氧及其它活性自由基(如羟基自由基，原子氧等)，其含量随着时间的延长在逐步增加。
氯气，次氯酸等氧化物能很快与氨发生反应，生成氮气;同时也能把体系中绝大部分有机物氧化成二氧化碳和水;另一方面，体系中的臭氧及其它活性自由基也能快速有效地把多数有机物彻底氧化。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明所采用的工艺能够最大限度地实现物料的循环使用，如：氨气回收工艺中回收的氨气可动态循环使用，而且回收效率高，残留率低;酸化分离工序中回收的有机物通过脱盐、水洗等精制工艺处理后可继续使用;
2、本发明中的电极氧化工艺对氨氮及COD脱除率高，而且效果稳定，在允许波动范围内，几乎不受环境因素及条件制约，作为配套工艺处理低浓度的氨水及有机物非常合适。
3、本发明所采用的组合工艺，投资少，操作灵活方便，而且在运行中节省能源，较大幅度地降低了成本，尤其适合小规模批量废水的处理。