[发明专利]一种处理高浓度丙烯腈废水的吸附氧化方法

说明书

技术领域

本发明涉及丙烯腈废水处理方法，特别涉及一种处理高浓度丙烯腈废水的吸附氧化方法。

背景技术

丙烯腈(acrylonitrile，AN)主要用于腈纶、丁腈橡胶、己二腈、丙烯酰胺、ABS树脂等生产，其他用途如己内酰胺、多元醇聚合物，丙烯腈在合成纤维、合成橡胶、塑料等领域也有着广阔的应用前景。在丙烯腈生产过程中，每生成1t丙烯腈就伴有约1t废水生成，而急冷、吸收、回收系统又需要大量的水做急冷水、吸收水和溶剂水。我国有10套丙烯腈装置，年产丙烯腈超过100万吨，在这种情况下，高浓度、剧毒有机废水——丙烯腈生产废水的处理成为丙烯腈生产企业的最大难题之一。

国外开展丙烯腈废水处理研究始于20世纪70年代，采用的主要方法有氧化法、生物法、吸附法等。20世纪末，国外曾采用电解法处理此废水，并有工业化应用，但由于其成本高，应用非常有限。目前我国处理该废水的主要方法有：(1)焚烧法，我国许多高浓度丙烯腈废水应用该法处理，其优点是处理彻底，但处理废水的能耗高，焚烧一吨废水的能耗费用在230-250元左右，而且实际操作过程中，由于燃烧产生有害气体，引起二次污染和大气污染，另外自身设备还容易结垢。(2)蒸发精馏法，其原理是利用废水中各物质沸点不同，丙烯腈为77.3℃，乙腈为81.6℃，水为100℃，重组分高于120℃，在蒸馏釜内加热并控制温度，从分馏塔顶部的不同部位得到不同沸点组分，达到分离目的，其缺点是能耗高，处理不彻底，处理成本较高。(3)芬顿(Fenton)试剂法，过氧化氢与催化剂Fe²⁺构成的氧化体系称为Fenton试剂，在Fe²⁺催化作用下，双氧水能产生活泼的羟基自由基，从而引发自由基链反应，加快有机物和还原性物质的氧化，从而有效降低丙烯腈废水中的COD，去除率可达到80％左右，作为丙烯腈废水的预处理是一种比较有效的方法，但是在该处理方法在操作过程中双氧水易无效分解造成处理效率的下降和处理成本的提高，难以实现Fenton试剂对丙烯腈废水的高效处理。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种处理高浓度丙烯腈废水的吸附氧化方法，提高处理效率，且不受废水COD高低的限制，无二次污染，能耗低，操作简便，占地面积小，具有高效、经济、对环境友好的特点。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种处理高浓度丙烯腈废水的吸附氧化方法，包括以下步骤：

1)首先向丙烯腈废水中投加相对于废水质量比为(0.1-15)∶100的絮凝剂水溶液，在转速为20-300rpm下搅拌5min-2h，静置1-24h，待絮体沉降至容器底部备用，絮凝剂水溶液为质量浓度为0.01％-5％的阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、氯化铁、硫酸铝铁水溶液中任意一种或任意两种任意比例的组合；

2)将经过步骤1)絮凝处理后的废水经过微滤膜或超滤膜去除废水中的悬浮颗粒、絮体和丙烯腈低聚物，微滤膜或超滤膜材料为聚偏氟乙烯或聚丙烯腈；

3)调节经过步骤2)处理后的丙烯腈废水pH值至1.0-6.0，在废水中同时加入活性炭和Fenton试剂，活性炭相对于丙烯腈废水的质量比为(0.1-5)∶100，Fenton试剂中硫酸亚铁相对于丙烯腈废水的质量比为(0.05-0.5)∶100，Fenton试剂中双氧水相对于丙烯腈废水的质量比为(0.5-5)∶100，搅拌1-24h进行吸附氧化；

4)采用活性炭滤布对步骤3)处理过的丙烯腈废水进行过滤，在滤液中再次加入活性炭和双氧水，活性炭相对于丙烯腈废水的质量比为(0.1-5)∶100，双氧水相对于丙烯腈废水的质量比为(0.5-5)∶100，搅拌1-24h进行二次吸附氧化；

5)采用活性炭滤布对4)处理过的丙烯腈废水进行过滤，滤液采用氢氧化钠进行中和至中性。