化学法处理高浓度己内酰胺有机废水工艺

刘炳鑫，王亮，赵文灿

（中国平煤神马集团尼龙科技有限公司，河南平顶山467212）

化学法处理高浓度己内酰胺有机废水工艺

刘炳鑫，王亮，赵文灿

（中国平煤神马集团尼龙科技有限公司，河南平顶山467212）

针对在己内酰胺参与生产的过程中，会产生大量的粘稠状、具有强烈刺激臭味的有机废液，此废液中含有复杂的化学成分，包括硫铵、甲苯、苯甲酸等。其是国家重点处理的废水之一，属于难处理的高浓度有机废水。因此，对于此类废水的有效处理成为相关部门中的重要工作。作者系统研究了处理高浓度己内酰胺有机废水的化学方法，以供生产实际中参考。

化学法；高浓度己内酰胺；有机废水

随着社会的快速发展，工业废水已成为污染环境的重要源头之一。因此，选择正确方式对工业废水进行有效处理尤为重要。

1 化学法处理高浓度己内酰胺有机废水方法概述

1.1 膜生物反应器法

膜生物反应器法是当前处理城市工业废水的一种新型高效的生物处理技术。其利用膜分离系统取代普通的活性污泥法中的二沉池，直接分离出可回用的水质，同时对微生物的截留和生长有积极的作用，使其更加容易硝化。与此同时，此种处理方法的运行成本较低，并可以通过PLC进行全自动化控制。MBR膜生物反应器设备布置具有较强的灵活性，既可以集中布置，也可以分散布置，能够对污水进行就地处理，节省了大部分排水管道和泵站的成本费用。

传统的活性污泥法在处理过程中，会因为颗粒不固定而产生活性细菌流失的情况。而膜生物反应器在处理有机污染物时，能够对有机物进行深度氧化，排出的物体中也不含有固体颗粒，能够使生物体得到完全的保留，即使在低温的状态下，也可以保持较高的处理效率。另外，此处理方法还可以减少污泥浪费，也可以通过硝化和反硝化进行同时作用将氮元素进行分离并排出，能够长时间保留系统中的硝化细菌。同时，膜生物反应器法工艺结构简单，耗能较低，占用的面积较小，很容易实现自动化控制和管理。膜生物反应器法的具体工艺流程如图1所示。

图1 膜生物反应器法的工艺流程

当前，膜生物反应器法虽然得到了广泛的应用，但是仍然存在一定的缺陷。一是膜生物反应器法整体系统中的各个生物处理单元仍然采用的是传统的活性污泥法，反应器内部的污泥具有较高的浓度，膜是进行污泥过滤的介质，在长期的处理过程中，通过膜的水量会不断下降，运转时间会越来越慢，从而形成膜堵塞的现象，在没有较好的膜清理技术的支持下，会使整体处理系统的使用寿命减少。二是膜的制造成本相对偏高。由于膜生物反应器法的关键设备就是膜本身，但由于膜的制造过程和材质要求过高，导致了膜本身的成本相应增加，给企业带来了一定的困难[1]。

1.2 活性污泥处理法

当前，国内的工业废水中含有大量的氮元素，一般的含量占比达到了12%左右。而目前现有的废水处理工艺中会存在大量的己内酰胺和少部分的低聚物。而总氮的数量一般为400～500mg/L，CODcr的总量为2 000～3 000mg/L。如果此种水质通过利用传统活性污泥法进行处理，只有CODcr能完成安全水质所规范的标准，但是氨氮、总氮却不能达到规定的安全水质标准。此种方法虽然在处理污水中得到了广泛应用，但仍存在很大的弊端。一是活性污泥处理系统在整体运行过程中会残留大量的污泥，需要安装后续污泥处理系统，将产生很高的后续处理成本。二是此系统在运行过程中需要消耗较高的能量，而传氧效率相对较低。三是此系统在处理水和微生物分离方面使用的是重力式沉淀池的方法，很难将水中的微细颗粒彻底清除，大大影响了出水的水质。同时，活性污泥的沉降性能对二沉池的浓缩性能影响较大[2]，使曝气池中的污泥浓度降低，大大缩小了活性污泥的处理效率，使得处理工艺占有较大的地域面积。

2 案例分析

该文对某公司高浓度己内酰胺废水的处理方法作出简单的介绍和分析[3]。

2.1 试验仪器

试验所需的仪器及其型号见表1。

表1 试验仪器及其型号

2.2 试验试剂

试验所需的试剂见表2。

表2 试验试剂

2.3 废水处理流程

废水处理技术路线如图2所示。

图2 己内酰胺废水处理技术路线工艺流程图

图2显示，是把废水通过直接蒸馏的方式，将30%的水去除后，然后对浓缩液冷却后进行抽样过滤，使其中的盐类物质进行分离，在滤液中加入共沸剂使其共沸蒸馏，再将余下1/5的水分去除，抽滤，并用甲醇同时洗涤和过滤滤饼，得到分离的盐类物质，再将甲醇蒸出，从而得到有机物油分。

如果在利用直接蒸馏法将30%水分去除后，得到的盐液浓度适中，可以直接将其输送并进行过滤。在第一步进行过滤时，可以去除废水中大量的盐类物质，能够为第二部共沸后的盐液黏度做好准备。如果对其进行直接共沸，会使用很大的能耗，相比之下，此种方法降低了能耗。此方法虽然彻底解决了盐类物质去除后的黏度问题，但增加了试验步骤。

3 结语

对于当前我国工业迅速发展后产生的工业废水，采用化学方法对高浓度己内酰胺有机废水进行处理，具有很大的经济效益和社会效益。但是，在处理过程中，任何方法都存在一定的缺点。因此，为了达到更好的效果，需要对处理方法和技术做进一步的研究。

[1]杨书平.A/O系统处理己内酰胺污水试验研究[J].中国给水排水,1994,10(2):18-22.

[2]徐兆瑜.己内酰胺生产工艺技术新进展[J].精细化工原料及中间体,2006,37(3):25-29.

[3]王雪梅.己内酰胺生产技术及应用[J].煤炭与化工,2005,33(5):22-25.

Study on the Treatment of High Concentrations of Caprolactam Organic Wastewater by Chemical Method

Liu Bing-xin,Wang Liang,Zhao Wen-can
(Nylon Chemical Corporation,China Pingmei Shenma Group,Henan Pingdingshan 467212)

With the rapid development of China's industry,as an important organic chemical raw material,demand for caprolactam is also increasing.However,in the process involved in the production of caprolactam,organic waste liquid with a large amount of viscous and strong pungent odor can be produced,waste liquid contains complex chemical components,including ammonium sulfate,toluene and benzoic acid.It is one of the national key treatment wastewater,which belongs to the difficult treatment of high concentration organic wastewater.Therefore,the effective treatment of such wastewater has become an important work in the relevant departments.Based on this,the chemical method for treatment of high concentration organic wastewater was briefly analyzed,for reference.

Chemical method;High concentration of caprolactam;Organic wastewater

X703

A

2096-0387（2016）06-0030-03

刘炳鑫（1985-），男，河南平顶山人，大专，助理工程师，研究方向：应用化工。