申请日2008.11.20
公开(公告)日2009.04.08
IPC分类号C02F1/30
摘要
本发明公开了一种含丙烯腈废水的处理技术，发明了一种添加铜离子提高丙烯腈废水辐照处理效果的新方法。该方法利用电离辐射产生的氧化能力强的羟基自由基·OH，促进丙烯腈废水中的丙烯腈发生聚合反应，在废水中添加铜离子可以催化丙烯腈的聚合，降低废水辐射处理所需要的吸收剂量，从而降低处理成本。可以直接应用本发明去除丙烯腈废水中大部分有毒污染物-丙烯腈，处理后丙烯腈的浓度很低，有利于后续生化处理工序的正常运行，而且治理工艺简单，废水治理成本低、治理效果好，丙烯腈去除率可高达95%以上。添加铜离子可以使丙烯腈去除率提高约10%-80%，丙烯腈去除率可高达99.6%以上。该方法是一种高效、经济、对环境友好的废水处理新技术。具有较大的实施价值和较好的社会、环境和经济效益。
翻译权利要求书
1.一种添加铜离子提高丙烯腈废水辐照处理效果的方法，其特征是利用电离 辐射产生的氧化能力强的羟基自由基·OH，促进丙烯腈废水中的丙烯腈发生聚合 反应，在废水中添加铜离子可以催化丙烯腈的聚合，降低废水辐射处理所需要的 吸收剂量，从而降低处理成本。具体方案是在浓度为200mg/L-4000mg/L的丙 烯腈废水中，添加一定量的铜离子，浓度范围为5-50mg/L，利用γ射线或高 能电子束进行辐照处理，剂量在5kGy-15kGy范围内，使丙烯腈发生辐照聚合 反应，生成丙烯腈聚合物，通过过滤等技术有效地去除水相中的有毒有害物质- 丙烯腈，丙烯腈去除率可提高10%-80%。
2.根据权利要求1所述添加铜离子提高丙烯腈废水辐照处理效果的一种方 法，其特征是所述丙烯腈废水浓度为200mg/L-4000mg/L。
3.根据权利要求1所述添加铜离子提高丙烯腈废水辐照处理效果的一种方 法，其特征是所述Cu2+为硝酸铜、硫酸铜或氯化铜，浓度范围为5-50mg/L。
4.根据权利要求1所述添加铜离子提高丙烯腈废水辐照处理效果的一种方 法，其特征是γ射线是由放射性核素60Co或137Cs衰变产生。
5.根据权利要求1所述添加铜离子提高丙烯腈废水辐照处理效果的一种方 法，其特征是所述电子束是由电子加速器提供。
说明书
添加铜离子提高丙烯腈废水辐照处理效果的一种方法
技术领域
本发明属于含丙烯腈废水的处理技术，特别涉及添加铜离子提高丙烯腈废水 辐照处理效果的一种方法。该技术在一定程度上改变目前由于焚烧法处理丙烯腈 废水而造成的环境污染和高处理成本的治理状况。
背景技术
丙烯腈是一种重要的有机化工原料，广泛应用于合成纤维、合成橡胶等许多 工业领域。但是，在丙烯腈生产过程中通常会产生大量有毒有害的工业废水。丙 烯腈废水中主要含有高浓度的无机氰化物和丙烯腈、乙腈等有机腈类物质。氰化 物属剧毒化学品之一，对人、畜的危害极大。丙烯腈废水由于其有毒有害和难降 解的特性，难以用传统的物化方法和生物方法进行有效的处理。
目前，丙烯腈废水处理方法主要有物化法、化学法和生物法三种。物化法包 括精馏法、活性炭吸附法、溶剂萃取法和反渗透膜法。化学法主要包括焚烧法、 加压水解法、湿式催化氧化法、试剂氧化法和电解法。而生物法则包括微生物处 理法和膜生物反应器法。但这些处理方法大多为研究性的报道，处理效果也不是 很理想，实现工业化应用的更少。
以γ射线或高能电子束为基本手段的辐射技术应用于环境保护领域，最早始 于20世纪50年代，最初的研究主要是针对垃圾的消毒，以钴60为辐射源。在 70年代，这些研究工作延伸到水的净化，其后，开始发展烟气净化的辐射方法。 近年来，随着核辐射技术的不断发展，辐射技术在环境污染治理领域也向深度和 广度发展，涉及多种污染物，多个污染治理领域，在废气治理，废水治理、污泥 处置及消毒等方面的应用已初步达到工业化水平。与其它水处理方法相比，电离 辐照技术具有其特殊的特点和优势。最显著的就是可以处理众多难降解污染物， 具有广泛的适应性;不会产生二次污染，安全可靠;具有很强的穿透力，可以穿 透固体颗粒，杀死其中的病菌和病毒，这是一般消毒方法如臭氧消毒做不到的。 而且当电离辐照与氧、臭氧、氯或加热等方法同时使用时，会产生独特的“协同 效应”，其效果远非简单的相加。
从有机废水治理工艺看，目前的高浓度有机废水治理方法，均为各种各样的 降解方法，即在一定条件下，实现污染物分子链的断裂，将大分子物质变为小分 子，直至矿化。本申请的治理方法则是在利用辐照聚合方法处理高浓度丙烯腈废 水的基础上添加适量的Cu2+，使丙烯腈的去除率更高、处理效果更好，同时可以 降低废水处理所需的辐照剂量，这对辐照技术应用于实际废水处理是十分有利 的。
发明内容
本发明的目的是针对目前高浓度丙烯腈废水治理过程中处理技术缺乏、治理 成本高等缺点而提供一种添加铜离子提高丙烯腈废水辐照处理效果的一种方法， 其特征是利用电离辐射产生的氧化能力强的羟基自由基·OH，促进丙烯腈废水中 丙烯腈聚合，添加Cu2+以催化废水中丙烯腈的聚合，降低废水辐射处理所需的 吸收剂量，从而降低处理成本。具体方案是在浓度为100mg/L-4000mg/L的丙烯 腈废水中添加Cu2+(如硝酸铜)，添加量为5-50mg/L(以铜离子计)，利用γ 射线或高能电子束进行辐照处理，吸收剂量为5-15kGy范围内，使丙烯腈发生 辐照聚合反应生成聚丙烯腈沉淀，通过过滤有效地去除水相中的有毒有害物质 -丙烯腈，使丙烯腈去除率提高10%-80%。
本发明的有益之处是根据丙烯腈生产废水中主要污染成分丙烯腈的化学特 性，在辐照处理的基础上适当添加一定浓度的Cu2+，以提高丙烯腈的处理效率。 通过实验验证，对不同温度、浓度的高浓度丙烯腈废水，可以直接应用本发明去 除废水中大部分有毒污染物—丙烯腈，有利于后续生化工序的正常运行，而且工 艺简单，废水治理成本低、治理效果好，处理效果可高达95%以上。具有较大的 实用价值，并且具有良好的环境效益、社会效益和经济效益。