DMF生产废水处理调整建议
N,N-二甲基甲酰胺(DMF)废水处理研究进展
N,N-二甲基甲酰胺(DMF)废水处理探究进展目前,DMF废水处理技术主要包括生物处理、化学氧化和物理吸附等方法。
生物处理是一种将有机物降解为无机物的方法,其包括生物降解和微生物燃烧两个过程。
生物降解是通过菌类、真菌或其他微生物将有机物转化为无机物,如二氧化碳和水。
微生物燃烧则是通过微生物菌株将有机物转化为能源,如甲烷。
生物处理方法具有处理效率高、产生低污泥量等优点,但对废水中DMF浓度较高时处理效果较差。
化学氧化方法利用氧化剂将有机物氧化为无害的物质。
常用的氧化剂有过硫酸铵、过硫酸盐和臭氧等。
这些氧化剂能够有效地将DMF分解为无害物质,降低废水中的有机物浓度。
然而,化学氧化方法存在着氧化剂成本高、对环境有一定的影响等缺点。
物理吸附方法利用吸附剂将废水中的DMF吸附到表面,达到净化废水的目标。
常用的吸附剂包括活性炭、沸石、聚合物等。
物理吸附方法具有操作简易、处理效率高等优点,但吸附剂饱和后需要再次处理,且吸附剂的再生过程比较复杂。
除了以上三种主要的废水处理方法外,还有一些新兴的技术开始应用于DMF废水处理。
其中之一是膜分离技术,包括超滤、微滤和纳滤等。
膜分离技术具有废水回收率高、处理效果好等特点,但膜污染问题依旧存在。
另一种新兴的废水处理技术是电化学方法,包括电解降解和电化学氧化等。
电化学方法通过电流作用将DMF氧化为无害物质,具有处理效果稳定、操作简易等优点。
但该方法对电极材料的选择具有一定要求。
总的来说,目前DMF废水处理技术已经取得了一些进展,但仍面临一些挑战。
将来的探究方向可以集中在降低处理成本、提高处理效率和缩减对环境的影响等方面。
此外,探究人员还可以探究各种技术的组合应用,以实现更高效、经济可行的DMF废水处理方案综上所述,DMF废水处理技术包括化学氧化、物理吸附、膜分离和电化学方法等。
化学氧化方法虽然能有效分解DMF,但存在成本高和环境影响大的缺点。
物理吸附方法操作简易且处理效率高,但需要再次处理饱和的吸附剂。
DMF废水的处理
二甲基甲酰胺废水处理概述1二甲基甲酰胺(Dimethylformamide, DMF)概述DMF是一种透明液体,能和水及大部分有机溶剂互溶,它是化学反应的常用溶剂。
纯二甲基甲酰胺是没有气味的,但工业级或变质的二甲基甲酰胺则有鱼腥味,因其含有二甲基胺的不纯物。
名称来源是由于它是甲酰胺(甲酸的酰胺)的二甲基取代物,而二个甲基都位于N原子上其分子结构是如图1-1所示。
二甲基甲酰胺是高沸点的极性(亲水性)非质子性溶剂,能促进SN2反应机构的进行。
二甲基甲酰胺是利用甲酸和二甲基胺制造的。
二甲基甲酰胺在强碱如氢氧化钠或强酸如盐酸或硫酸的存在下是不稳定的(尤其在高温下),并水解为甲酸与二甲基胺。
图1-1 DMF分子结构式与三维模型1.1 DMF理化性质DMF无色、淡的氨气味的液体,分子式C3-H7-N-O,分子量73.10,相对密度0.9445(25℃)。
熔点-61℃,沸点152.8℃,闪点57.78℃,蒸气密度2.51,蒸气压0.49kPa(3.7mmHg25℃)。
自燃点445℃,折射率1.42817,溶解度参数δ=12.1,蒸气与空气混合物爆炸极限2.2~15.2 %。
与水和通常有机溶剂混溶,与石油醚混合分层。
遇明火、高热可引起燃烧爆炸。
能与浓硫酸、发烟硝酸剧烈反应甚至发生爆炸。
危险标记7(易燃液体)。
1.2 DMF主要用途(1)用作分析试剂和乙烯树脂、乙炔的溶剂。
(2)是优良的有机溶剂,用作聚氨酯、聚丙烯腈、聚氯乙烯的溶剂,亦用作萃取剂、医药和农药杀虫脒的原料。
(3)二甲基甲酰胺既是一种用途极广的化工原料,也是一种用途很广的优良的溶剂。
二甲基甲酰胺对多种高聚物如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺等均为良好的溶剂,可用于聚丙烯腈纤维等合成纤维的湿纺丝、聚氨酯的合成;用于塑料制膜;也可作去除油漆的脱漆剂;它还能溶解某些低溶解度的颜料,使颜料带有染料的特点。
二甲基甲酰胺用于芳烃抽提以及用于从C4馏分中分离回收丁二烯和从C5馏分中分离回收异戊二烯,还可用作从石蜡中分离非烃成分的有效试剂。
合成革生产废水中dmf的节能回收新工艺
合成革生产废水中dmf的节能回收新工艺合成革是一种良好的皮革替代品,它的优点包括耐磨损,防水,易清洁等。
但在生产过程中,产生的废水中含有致癌物质DMF,对环境和人体健康造成了潜在威胁。
因此,有必要寻求一种节能回收DMF的新工艺。
第一步,要对合成革生产废水进行初步处理,去除其中的固体颗粒和油脂。
常用的工艺包括沉淀、过滤、离心等。
这样可以降低后续步骤的负担,提高回收效率。
第二步,采用膜法分离提纯。
将初步处理后的废水通过膜分离器,使得DMF和其他有机物被分离开来。
由于DMF分子量较大,相对于其他有机物而言具有更大的惯性,在膜分离器内容易被拦截。
采用膜法不仅能够有效回收DMF,而且能够实现对DMF的高效提纯。
这对于后续利用也有较高的意义。
第三步,采用真空蒸馏抽提DMF。
将膜法分离获取的DMF溶液加热至其沸点,通过真空蒸馏的方式把DMF吸出来。
这一步骤需要用到低温高真空环境,抽提效率高且过程中不会对DMF及其他物质产生损坏。
而且,相较于传统的蒸馏技术,真空蒸馏能够降低热量损失,从而实现节能减排。
最终,我们可以在反流冷凝器中,获得回收且纯度高的DMF。
这种新工艺极大地提高了DMF的回收效率,减轻了废水对环境的污染,而且也降低了生产成本。
当然,如何更好地促进这种新工艺的推广,推动合成革业的可持续发展,也需要我们深入思考。
比如我们可以将新技术运用于企业生产的实践中,掌握其中的关键技术,积极推进技术的推广和应用。
这样一来,不仅能实现我们回收利用DMF的目标,也能够促进整个产业的可持续发展。
因此,在探索和运用这种新技术的同时,我们也要注重技术的更新和升级,保持对技术的敏锐感知和认知,一直走在环保技术的前沿。
让现代化科技与环保产业融合,才能真正实现可持续发展的目标。
合成革废水处理工艺
合成革废水处理工艺合成革以及人造革行业在回收二甲基甲酰胺(dimethylformamide,DMF) 的过程中,会产生含有DMF的废水。
该废水含有大量DMF 以及DMF 水解、自身分解所产生的二甲胺(dimethylacetamid,DMA)等。
胺类废水具有挥发性、刺激性和高毒性 ,并具有很强的致癌作用。
每年仅制革行业排放的含DMF 的废水就约1 亿t 。
我国规定地面水中DMF 允许排放的最高浓度为25 mg·L - 1。
DMF 废水的B / C 比在0. 065 左右,很难直接生物降解 ,因此,含DMF 废水的处理引起了国内外专家的广泛关注。
约200 年前,制革废水的臭味便引起人们的重视。
那时候人们还没有考虑到废水的净化问题。
1952年,第一个净化站建立,1953 年起大量的研究人员开始从事废水处理的研究工作,才不断有关于制革废水新工艺的问世。
起初只是简单的机械处理、化学处理和生物处理。
其中比较著名的是捷克的Olrokovice大实验站。
之后出现较为成熟的物化法(吸附法和萃取法,一般不单独处理合成革废水,主要用于预处理)、化学法(碱性水解法,酰胺类物质在强碱溶液中可以分解为相应的胺和盐)和生物法(ABR 及其变形工艺、A/ O 和生物接触氧化法等)。
随着研究的不断深入,这些方法的不足之处也逐渐被发现,主要表现在:萃取法系统能耗高、容易造成二次污染、萃取剂再生困难;吸附法吸附容量小、吸附剂机械性能差。
化学法设备运行费用较高;传统的生化法,处理时间长废水未经预处理直接进入系统后废水较难生化处理效果差,尤其是很难去除氨氮,排放不达标。
针对这一问题,本研究采用外加均相催化剂的臭氧紫外氧化+ 化学沉淀预处理,氧化部分加入了均相催化剂以强化臭氧的氧化能力,更大程度地减少生物毒性,提高废水的可生化性,为后续废水生化处理减轻负担。
预处理采用臭氧紫外+ 化学沉淀处理合成革废水的研究国内基本没有,在预处理时加入催化剂更是鲜有研究。
二甲基甲酰胺(DMF)类废水处理工艺
含二甲基甲酰胺(DMF)生产废水预处理工艺介绍DMF(N,N-二甲基甲酰胺)废水水质特点在农药、医药、石油化工和合成革等工生产排出的废水中含有大量DMF,每年仅制革行业排放的含DMF废水约1亿t。
工业废水中DMF化学性质稳定,B/C为0.065,难生物降解,对废水生物处理过程产生抑制作用,影响处理效果。
DMF可以经过呼吸道、消化道和皮肤进入人体内,具有一定的毒性。
我国职业性接触毒物危害程度分级确定DMF为Ⅱ级( 中度危害),并为实验动物致癌物质,美国确定DMF为人体可能致癌物质,原苏联规定污水中DMF排放最高容许质量浓度标准为10mg·L-1,我国地面水中最高容许质量浓度推荐值是25 mg·L-1。
由于DMF仅作为有机溶剂而不发生化学反应,在量上几乎没有损耗,全部进入生产废水中,如不加以处理,将对环境造成很大污染。
工艺简介1、工艺的选用因DMF化学性质稳定,属有毒难降解污染物质,生化处理难以奏效。
芬顿(Fenton)氧化法是一种高级催化氧化化学反应,具有很强的氧化能力,且对反应环境无特殊要求、药剂利用率高、操作简单、反应产物无二次污染,故确定选用芬顿(Fenton)氧化——混凝沉淀法作为该类废水的预处理工艺。
2、工艺流程说明废水调节池:对废水进行均质均量调节,防止造成冲击负荷;管道混合反应器:使药剂与废水充分混合,提高药剂利用率,节省药剂成本;Fenton氧化塔:降解矿化废水中的DMF,降低废水COD,提高废水可生化性,同时具有显著的除色效果;pH反调池:调节Fenton氧化塔出水pH值,达到后续混凝沉淀水质要求;混凝池:通过加入混凝剂、絮凝剂使废水中污染物架桥连接形成絮体进一步去除水中COD 及悬浮物;斜管沉淀池:利用浅池沉降原理,加速沉降悬浮物的沉降分离;生化处理系统:进一步降解去除废水中残余污染物,使废水达标排放;石英砂过滤器:过滤废水中未被沉降去除的颗粒;活性炭过滤器;吸附残余COD,保证出水达标。
dmf废水处理工艺
dmf废水处理工艺DMF(N,N-二甲基甲酰胺)是一种常用的有机溶剂,广泛应用于化学合成、纺织印染、塑料制品和涂料等行业。
然而,DMF也是一种有毒有害的物质,对人体和环境造成潜在风险。
因此,DMF废水处理成为了一个重要的环境问题。
DMF废水处理的工艺主要包括预处理、生物处理和深度处理三个阶段。
预处理是DMF废水处理的第一步,其目的是去除废水中的固体悬浮物和油脂。
预处理通常采用物理方法,如过滤、沉淀和浮选等。
通过这些方法,可以有效地去除废水中的颜料、纤维和其他固体杂质,从而减少后续处理工艺的负担。
接下来是生物处理阶段。
生物处理是将DMF废水中的有机物通过生物降解转化为无害物质的过程。
生物处理可以分为好氧生物处理和厌氧生物处理两种方式。
好氧生物处理是利用好氧菌将DMF废水中的有机物氧化分解为二氧化碳和水。
厌氧生物处理则是在缺氧条件下,通过厌氧菌的作用将有机物转化为甲烷和二氧化碳。
生物处理工艺具有处理效果好、操作简单、投资和运行成本低等优点。
最后是深度处理阶段。
深度处理是为了进一步降低DMF废水中残留有机物的浓度。
深度处理通常采用物理化学方法,如吸附、氧化和膜分离等。
吸附是利用吸附剂吸附废水中的有机物,常用的吸附剂有活性炭和树脂。
氧化则是通过氧化剂将废水中的有机物氧化分解为无害物质。
膜分离则是利用膜的特殊性质将废水中的有机物分离出来。
这些深度处理工艺能够进一步提高DMF废水的处理效果,达到排放标准。
DMF废水处理工艺包括预处理、生物处理和深度处理三个阶段。
通过逐步去除固体悬浮物、降解有机物和深度处理,可以将DMF废水处理为无害物质,达到环境排放标准。
未来,随着技术的不断进步,DMF废水处理工艺将更加高效和环保,为保护环境做出更大贡献。
DMF 技术在工业废水处理及回用领域的应用
DMF 技术在工业废水处理及回用领域的应用编者:Joe Lander Ida Wang 唐亚新陈林虎【摘要】美国Duraflow公司研制了一种微滤膜使用的是最有耐强性和耐化学腐蚀性的膜管。
由于其接近于超滤过滤孔径,使用这种类型的微滤膜可以高效的去除废水中的污染物,同时由于其独特的构造,可以使含有污泥颗粒的废水进入膜系统进行直接的固液分离,因此应用于目前常见的回用工艺流程里,可以省去沉淀池、多介质过滤,砂滤、碳滤及超滤等环节,在目前工业废水处理的领域里被称为“现时最有效的技术”。
更进一步的来说,这项技术与现有的反渗透系统或EDR系统(频繁倒极电渗析)等其他深度除盐技术联合运用可以真正实现废水回用的目的。
在工业废水处理的领域里,本产品能承受化工和机械不同的物化压力来证明它的耐操和经用,已经有许多这样的膜管运用在粗劣的环境和条件下。
应用领域包括印刷电路板、电镀、钢铁、电池、半导体等,目前在全球7个国家里推广使用。
在仅两年的时间里中国地区约有20余套DMF系统在废水处理及回用项目中投建和运行。
【关键词】DMF 微滤膜回用EDR Duraflow一、DMF技术介绍及特点1、DF膜产品及性能特点Duraflow公司研制的微滤膜显示出以下的优点:1) 它的流速是市场上其他微滤膜的流速的两到三倍。
2) 它有滤除颗粒污染物质的能力而不会发生透漏泥颗粒的现象。
3) 滤膜可以承受酸性,碱性,漂白和氧化药剂的清洗。
4) 膜管有着耐久的质地,与一般的过滤材质相比它有较长的使用期。
微滤功能是将直径大于0.1 微米的固体颗粒从水中滤除。
这样以分离来去除的工序是通过Duraflow的微滤膜来完成的。
Duraflow的滤膜是一根一英寸直径,六英尺长(1.83米)的圆型管芯。
根据过滤的废水的量来决定需要使用多少数量的这样的管芯。
将这样的管芯按数量有次序地组合在一起并按照不同需求装入不同直径的圆管里面膜管就形成了。
这样的膜管能承受高速流量,排污和耐压的运作。
DMF的生物处理方法
DMF废水的生物处理含有N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的废水用生化的方法进行处理,出水中的含量可降至10mg/L 以下。
腈纶废水在用SBR工艺进行处理时,当进水浓度为3000~4000mg/L时,出水浓度可降至400~600mg/L,去除率为75%,过程中效果较好,出水氨氮<10mg/L,但其中主要污染物二甲基甲酰胺经处理后会产生难于生化降解的氮氧化合物,需作进一步处理,所以SBR工艺目前仅适合作为预处理手段使用。
由Pseudomonas DMF 3/3产生的N,N-二甲基甲酰胺水解酶(DMFase)对处理二甲基甲酰胺具有非常重要的作用。
这个酶的等电点为7.7,而在40℃时以pH5~6其活性最高,也可降解N-乙基甲酰胺及N-甲基甲酰胺。
但N,N-二乙基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺以及未取代的酰胺类如甲酰胺,脯氨酰胺、乙酰胺、丙烯酰胺及丁酰胺的降解速率要明显低下得多。
在捷克的人造革废水中含有二甲基甲酰胺及二甲胺,可以用藻类植物(Scenedesmus quadricauda) 经过驯化后进行处理,并可以此为氮源进行生长,由于过程中会产生氨,所以过程pH的控制非常重要,可以通入含有3%的二氧化碳的空气解决这个问题。
磷的缺少对藻类植物的生长非常不利,所以可以和市政生活污水共同处理。
在用好氧生物法降解含DMF 废水时, DMF 的去除率可达95.1%。
在其活性污泥的培养过程中, 需加入磷酸氢二铵及尿素等。
当废水的处理负荷TOC 值大于0.4 千克/(米3.天) 时, 生化降解不稳定。
在生化处理过程中, 几乎不产生新的污泥, 所以可以认为DMF 全被氧化成二氧化碳及水[17]。
在长期驯化的菌种中, DMF 可以作为唯一的碳源。
含氮的工业废水, 如含甲酰胺, 二烷基甲酰胺、一烷基甲酰胺、伯胺、仲胺、叔胺及季铵盐可用活性炭固定化的Arthrobacter sp. 进行生化处理。
在活性污泥法中, 当体积负荷为0.64千克DMF/(米3.天) 时, 出水中的DMF 含量可在10 毫克/升以下, 在仔细的操作情况下, 体积负荷可提高到1.44 千克/(米3.天), 而出水仍在10 毫克/升以下, 因此用生化法处理高浓度的含DMF 废水是有效的。
二甲基甲酰胺废水处理
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二甲基甲酰胺废水处 理
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目 录
• 引言 • 二甲基甲酰胺废水的来源与特性 • 二甲基甲酰胺废水处理方法 • 二甲基甲酰胺废水处理案例分析 • 二甲基甲酰胺废水处理技术展望
通过在反应器中培养生物膜,利用生 物膜上的微生物降解废水中的有机物 ,达到净化废水的目的。
PART 04
二甲基甲酰胺废水处理案 例分析
物理处理案例
活性炭吸附
利用活性炭的吸附作用去除废水中的 二甲基甲酰胺,吸附后的活性炭可以 再生或焚烧处理。
蒸馏法
通过加热将废水中的二甲基甲酰胺挥 发出来,再冷凝回收。适用于高浓度 的二甲基甲酰胺废水处理。
废水处理的重要性
随着环境保护意识的提高,对工业废 水处理的要求也越来越严格。二甲基 甲酰胺废水的处理不仅有助于保护环 境,还能促进企业的可持续发展。
处理二甲基甲酰胺废水有助于降低对 水资源的污染,保障人民的健康和生 态安全,同时也有利于企业的绿色发 展和社会责任的履行。
PART 02
二甲基甲酰胺废水的来源 与特性
PART 01
引言
主题简介
二甲基甲酰胺(DMF)是一种重要的有机溶剂,广泛应用于医 药、农药、染料等行业。然而,在生产和使用过程中会产生大 量的二甲基甲酰胺废水,对环境和人类健康造成严重威胁。
二甲基甲酰胺废水具有高毒性、高有机负荷、难降解等特点 ,因此需要采取有效的处理方法来降低其对环境的影响。
dmf废水处置方案
DMF废水处置方案背景DMF(N,N-二甲基甲酰胺)是一种广泛用于化纤、合成革、树脂等工业领域的有机溶剂。
但是,在使用过程中,DMF会产生大量的废水,其中含有重金属、有机物等对环境和人体健康都具有潜在危害的成分,必须进行有效的处置。
风险及影响如果DMF废水得不到妥善处置,其会对水源地造成污染,使得水源无法正常地稳定供应。
同时,DMF废水中的有机物和重金属成分容易对河流、湖泊的生态环境造成破坏,影响水体生物的正常生存。
对于那些直接接触DMF废水的人员,含有有机溶剂和重金属的废水具有良好的渗透性,因此,直接接触会对人体健康造成潜在的危害。
废水处置方案生物处理法生物法是一种目前比较成熟的处理DMF废水的方法。
其可以通过将DMF废水暴露在生物颗粒的菌群中,以生物代谢的方式将DMF废水中的有机物分解。
使用生物处理法需要有较高水平的技术力量保障,生物反应器还需要考虑稳定性,可操作性和成本等多种因素。
活性炭吸附法活性炭吸附法可以将DMF废水中的有机物通过吸附到床层中来去除,但是吸附后的活性炭需要及时更新,且使用该方法产生的二次污染隐患较大。
因此,活性炭吸附法通常被应用于DMF废水的前期处理,以去除杂质和大量的有机物,而不是最终处理。
膜分离法膜分离法可以有效地去除DMF废水的有机物和重金属离子。
该方法的优势在于:膜分离法能够大规模地、高效地、节能的分离和提纯各种有机溶剂、醇类、苯及类物与水的混合物,而且不会像活性炭吸附法一样产生二次污染隐患。
其他处理方法此外,还有一些其他的处理方法,如气浮法、电化学法等。
但是,这些方法比较复杂,适用范围较小,因此并未得到广泛应用。
结论综上所述,DMF废水产生的危害不容小觑,必须采取妥善的处理方法,以减少其对环境、健康等造成的潜在危害。
从多种处理方法中可以发现:生物处理法、膜分离法更加成熟,能够高效、低成本地处理DMF废水,并且未产生二次污染。
针对不同的DMF废水处理问题,可以灵活选择相应的处理方法。
含DMF废水的回收利用及处理研究
用铁元素会在一定程度上造成环境新的污染。
因此,在DMF 废水降解操作过程中,应该根据实际的需要来选择合理的降解方法。
并且根据我国制定的排放标准,可见大多数的降解排放方法并没有达到国家标准的要求,因此在实际操作过程中应该违反操作行为以及采用合理的操作技术,以此保证排放降解措施达到国家的标准。
并且在回收处理过程中可以根据实际情况来考虑回收和降解的前后,以此通过结合实际情况的方式,来保证资源的有效利用,进而保护环境。
3 DMF的回收随着目前经济的迅速发展,DMF 在生产生活中的应用也变得非常广泛。
因此为了保护环境需要对DMF 进行充分的回收处理,通常情况下,DMF 废水回收方式可以分为以下四种。
3.1 精馏法在目前生产过程中,精馏法的应用比较广泛。
然而,由于DMF 废水在应用过程中存在着浓度高回收率低的问题,因此在回收过程中也会应用到大量的能耗问题。
从双塔三塔热泵精馏这三种工艺来入手的。
并且通过研究分析可知,在实际应用过程中更多的是看重产品的纯度以及处理和能耗这三方面的问题,在这三种因素的影响中,能耗问题是最重要的,因此在实际应用过程中,人们会受到能耗问题的影响。
通过应用双塔三塔和热泵精馏的方式可以在一定程度上保证DMF 废水回收利用的有效进行,同时在实际工作中应该根据具体的情况选择合理的操作方式,以此尽可能降低成本。
并且在应用过程中也可以通过提升单塔效率的方式,来进一步促进操作技术的有效应用。
3.2 萃取精馏DMF 废水再回收应用过程中,应用传统的精馏方式会在一定程度上增加能耗的应用同时也降低了纯度,因此在研究过程中通过应用萃取和精馏两种结合的方式,可以在一定程度上实现沸点的自由选择。
通常情况下,研究者更倾向于应用低熔点的溶剂,下图是对几种分离工艺能耗的对比图,从图中可知萃取法和其他工艺相比能耗应用较低,因此,为了进一步提升DMF 处理工艺,可以通过应用萃取法的方式来尽可能降低对能源的消耗,以此达到保护环境的目的。
离心萃取法处理高浓度dmf废水
离心萃取法处理高浓度DMF废水高艳芳ꎬ李瑞琛ꎬ杨鹏飞ꎬ王利军ꎬ张书锋(郑州天一萃取科技有限公司ꎬ河南郑州㊀450000)摘㊀要:利用离心萃取法处理高浓度DMF废水ꎬ考察了相比㊁级数及流量对DMF萃取效果的影响ꎬ确定该DMF废水处理的最佳条件ꎮ由结果可知ꎬ较佳的操作条件是:相比O/A=1ʒ1(体积比)ꎬ三级逆流ꎬ进料总流量控制在600mL/min内ꎬ萃余液中的DMF含量均低于1%ꎮ同时解决了现有工艺存在的一系列问题ꎬ大大减少了废水的处理成本ꎮ关键词:DMF废水ꎻ离心萃取ꎻ萃余液中图分类号:X783㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1003-3467(2020)01-0033-03TreatmentofHighConcentrationDMFWastewaterbyCentrifugalExtractionGAOYanfangꎬLIRuichenꎬYANGPengfeiꎬWANGLijunꎬZHANGShufeng(ZhengzhouTiEiExtractionTechnologyCo.LtdꎬZhengzhou㊀450000ꎬChina)Abstract:CentrifugalextractionisusedtotreathighconcentrationDMFwastewater.TheinfluenceofphaseratioꎬextractionstagesandflowontheextractionefficiencyofDMFareinvestigated.Theresultsin ̄dicatedthattheoptimumoperatingparametersareasfollows:thephaseratio(O/A)is1ʒ1ꎬextractionstagesisthreestagecountercurrentandthetotalflowrateiswithin600mL/min.Undertheabovecondi ̄tionsꎬthecontentofDMFintheraffinateislessthan1%.Atthesametimeꎬitsolvedaseriesofproblemsexistingintheexistingprocessandgreatlyreducethecostofwastewatertreatment.Keywords:DMFwastewaterꎻcentrifugalextractionꎻraffinate0㊀前言NꎬN-二甲基甲酰胺(NꎬN-Dimethyl ̄formamideꎬ简称DMF)是一种无色㊁透明的液体ꎬ极性较强ꎬ可与水㊁醚㊁酮㊁酯㊁不饱和烃和芳香烃等混溶ꎬ有 万能溶剂 之称ꎬ被广泛应用于石油化工㊁有机合成㊁无机化工㊁农药㊁制药等领域[1-2]ꎮDMF可以通过呼吸㊁皮肤接触损坏人体健康ꎬ刺激损害眼睛ꎬ人体长期接触或吸入会阻碍血机能并造成肝脏阻碍ꎮ在水中会导致生物化学耗氧量和氮含量增加ꎬ使水质迅速恶化ꎬ而且极难生物降解[3]ꎮ当前DMF废水的处理方法主要有精馏法㊁萃取法㊁生化法㊁超临界水氧化法㊁物化法㊁化学法等[4-8]ꎮ工业上对于高浓度DMF废水常采用多段精馏的方法进行处理ꎮ然而ꎬ有些工业生产过程产生的废水中往往含有盐ꎬ采用精馏法处理时容易造成设备损害严重ꎬ处理功耗高ꎬ且DMF的收率较低ꎮ萃取法针对不同浓度的DMF含盐废水ꎬ选用合适的萃取溶剂及设备ꎬ可以大幅度提高DMF的回收率ꎬ同时降低后续处理工段的压力ꎮ本文以高浓度DMF废水为研究对象ꎬ对河南某公司原有处理工艺进行改进ꎬ采用离心萃取的方法进行处理ꎬ不仅使工艺处理连续化ꎬ同时减少了溶剂的投入量ꎬ提高了DMF的回收率ꎬ降低了后续蒸馏回收溶剂及废水深度处理(生化段)的压力ꎮ1㊀离心萃取工艺概述1.1㊀原有工艺㊀㊀收稿日期:2019-08-20㊀㊀作者简介:高艳芳(1988-)ꎬ女ꎬ助理工程师ꎬ从事应用萃取法回收有价金属的研究工作ꎬ电话:0371-67896671ꎮ 33第1期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀高艳芳等:离心萃取法处理高浓度DMF废水㊀㊀采用三氯甲烷作萃取溶剂ꎬ在反应釜内进行搅拌ꎬ静置分层ꎮ具体如下:三氯甲烷分三次加入ꎬ每次与废水量等体积加入ꎬ混合搅拌30minꎬ静置30minꎬ然后分层ꎬ将三氯甲烷相分出ꎻ继续加入等体积的新三氯甲烷混合ꎮ混合三次后ꎬ将分出的三氯甲烷相混合在一起ꎬ通入精馏工段㊁回收溶剂及DMFꎮ处理后的低浓度的DMF废水进入生化处理段进行深度处理ꎬ处理后的水进行回用ꎮ该工艺中存在问题如下:萃取操作属于间歇式ꎬ每处理一批废水耗时较长ꎻ三氯甲烷加入量较大ꎬ增加精馏工段的压力ꎻ萃取后分相过程中易出现乳化层ꎬ造成有机溶剂的损失ꎻ萃取后的废水进入生化段DMF含量(质量分数)有波动(要求DMF含量<1%)ꎬ增加生化处理的压力ꎮ1.2㊀离心萃取工艺本试验中采用CWL-M型离心萃取机替代原有的反应釜ꎬ进行DMF废水的处理ꎮ该设备是一种新型㊁快速㊁高效的液液萃取分离设备ꎬ与传统萃取设备如搅拌釜㊁混合澄清槽㊁萃取塔等在工作原理上有本质的区别ꎮ将废水与萃取溶剂分别通入设备内ꎬ按照一定的相比和流量ꎬ进行多级逆流萃取ꎬ分别获得含DMF的萃取相和低浓度的DMF废水ꎮ低浓度的DMF废水(含量<1%)进入生化段进行深度处理ꎬ而含DMF的萃取相则进入精馏段ꎬ进行溶剂与DMF的分离ꎮ2㊀材料与方法2.1㊀试验设备试验用萃取设备为CWL50-M型离心萃取机ꎬ材质为高分子杂化复合材料ꎬ进料设备为BT-300FJ型蠕动泵ꎮ2.2㊀试验用水试验用高浓度DMF废水取自河南某生物科技有限公司ꎬ废水为随机取样ꎬ废水pH值约为9ꎬDMF含量24%~27%ꎬ盐分含量(质量分数)为10%~13%ꎬ深棕色略浑ꎬ废水产生量50m3/dꎮ该废水不需要进行预处理ꎬ可直接进入离心萃取机内ꎮ2.3㊀试验方法实验主要针对原有工艺中存在的问题ꎬ分别考察萃取相比㊁进料流量㊁萃取级数等条件对废水中DMF的处理效果的影响ꎮ固定离心萃取机电机转速ꎬ按照一定的相比(O/Aꎬ体积比)和流量进入离心萃取机内ꎬ稳定平衡后观察两相的分离情况ꎬ检测两相出料流量及萃余液中DMF含量ꎮ2.4㊀检测方法原料液及萃余液中DMF含量m采用分光光度法测定ꎬ根据萃取前后水相中DMF含量ꎬ计算萃取效率ꎮ计算公式如下:萃取率E=m(原液中)-m(萃余液中)m(原液中)ˑ100%3㊀结果与讨论3.1㊀相比对DMF萃取效果的影响在废水中DMF含量26%ꎬ盐分含量12%ꎬpH值约为9的条件下ꎬ固定离心萃取机的电机转速为2750r/minꎬ两相进料总流量为300mL/minꎬ三级逆流萃取的操作条件下ꎬ改变两相的相比(O/Aꎬ体积比)ꎬ试验结果见表1ꎮ表1㊀相比对DMF萃取效果的影响检测项目相比(O/A体积比)2ʒ11.5ʒ11ʒ10.5ʒ1萃余液DMF含量/%0.260.650.872.56两相分离情况两相均澄清两相均澄清两相均澄清两相均澄清㊀㊀由表1可以看出ꎬ相比的改变对废水中DMF萃取效果有很大的影响ꎮ随着相比的降低ꎬ即三氯甲烷使用量的减少ꎬDMF的萃取效率逐渐降低ꎬ在三级逆流的情况下ꎬ相比控制在O/A=1ʒ1时即可满足后续生化段的处理要求ꎮ同时可以看出ꎬ采用离心萃取机处理该废水时ꎬ两相分离效果均良好ꎬ未出现乳化或者三相物等现象ꎬ进一步降低了三氯甲烷的损失量ꎮ后续试验中将萃取相比定为O/A=1ʒ1ꎬ考察其他条件对DMF萃取效果的影响ꎮ3.2㊀级数对DMF萃取效果的影响在废水中DMF含量26%ꎬ盐分含量12%ꎬpH值约为9的条件下ꎬ固定离心萃取机电机转速为2750r/minꎬ两相进料总流量为300mL/minꎬ相比O/A=1ʒ1的操作条件下ꎬ改变萃取级数ꎬ试验结果见表2ꎮ43 河南化工HENANCHEMICALINDUSTRY㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2020年㊀第37卷表2㊀级数对DMF萃取效果的影响检测项目级数3456萃余液DMF含量/%0.870.540.190.08两相分离情况两相均澄清两相均澄清两相均澄清两相均澄清㊀㊀由表2可以看出ꎬ萃取级数增加ꎬDMF的萃取效率逐渐增加ꎬ萃取级数增加至6级时ꎬ废水中的DMF含量可降低至0.1%以下ꎬ可进一步降低后续生化段的处理压力ꎮ考虑后续生产投入成本ꎬ萃取级数暂定为3级ꎬ若后续生化段处理要求改变时ꎬ可适当调整萃取级数ꎮ3.3㊀进料总流量对DMF萃取效果的影响在废水中DMF含量26%ꎬ盐分含量12%ꎬpH值约为9的条件下ꎬ固定离心萃取机的电机转速为2750r/minꎬ相比O/A=1ʒ1ꎬ三级逆流萃取的操作条件下ꎬ改变两相进料流量ꎬ试验结果见表3ꎮ表3㊀进料总流量对DMF萃取效果的影响总流量/mL min-1400500600700800萃余液DMF含量/%0.910.950.971.122.34两相分离情况两相均澄清两相均澄清两相均澄清两相均澄清两相均澄清㊀㊀由表3可以看出ꎬ进料总流量从400mL/min增加至600mL/min时ꎬDMF的萃取效率有所降低ꎬ但均可满足后续进后续生化段的要求ꎮ总流量增加至700mL/min时ꎬ两相分离效果均良好ꎬ继续增加至800mL/min时ꎬ两相分离效果较差ꎮ因此ꎬ试验进料总流量控制在600mL/min内均可满足要求ꎮ4㊀两种工艺比较与原有工艺比较ꎬ改进工艺具有以下几方面的优点:①原有工艺中ꎬ设备体积庞大ꎬ并且数量较多ꎬ占用厂房空间大ꎻ改进工艺中选用CWL-M型离心萃取机ꎬ占地面积只要5m2左右即可ꎮ②CWL-M型离心萃取机内物料充分接触ꎬ使得三氯甲烷的用量比原有工艺减少65%左右ꎮ③改进工艺处理后的废水中DMF含量比较稳定ꎬ均低于1%ꎬ降低了生化段的处理压力ꎮ④CWL-M型离心萃取设备内积存料液较少ꎬ密封操作ꎬ大大降低了安全隐患ꎮ⑤改进工艺中设备操作简单ꎬ自动化程度高ꎬ大大降低了人工成本ꎮ5㊀结论选用CWL50-M型离心萃取机进行DMF废水处理时ꎬ分相效果良好ꎬ均无明显夹带ꎮ最佳操作工艺条件为:相比O/A=1ʒ1ꎬ三级逆流萃取ꎬ进料总流量为600mL/min以内ꎬ均可满足进生化处理的要求ꎮ选用离心萃取法处理高浓度DMF废水ꎬ解决了原有工艺存在的溶剂投入量及损失量大㊁处理效率低㊁能耗高㊁出水质量不稳定等问题ꎬ大大减少了DMF废水处理成本ꎬ具有较好的市场前景ꎮ参考文献:[1]㊀李殿卿ꎬ刘大壮ꎬ王福安.对羧基苯甲醛㊁对甲基苯甲酸㊁苯甲酸㊁对苯二甲酸和间苯二甲酸在NꎬN-二甲基甲酰胺中的溶解度[J].高校化学工程学报ꎬ2001ꎬ15(3):258-261.[2]㊀刘兴泉ꎬ唐毅ꎬ戴汉松ꎬ等.NꎬN-二甲基甲酰胺的生产与应用[J].化工科技ꎬ2002ꎬ10(1):46-49. [3]㊀刘治国.DMF废水资源化无害化处理研究[D].南京:南京工业大学ꎬ2005.[4]㊀谢菊冲ꎬ王卫标ꎬ孙常磊ꎬ等.盐酸克林霉素低浓度DMF废水回收工艺改进[J].广州化工ꎬ2014ꎬ42(3):67-68.[5]㊀BROMLEYCHALLENORKCAꎬCAGGIANONꎬKNAPPJS.Bacterilagrowondimethylformamide:implicationforthebiotreatmentofindustrialwastewater[J].IndusMicro ̄biolBiotech-nolꎬ2000ꎬ25(1):8-16. [6]㊀OKAZAKIMꎬHAMADATꎬFUJIIH.Developmentofpoly(vinylalcohol)hydrogelforwastewaterforcleaningtreat ̄mentofNꎬN-dimethylformamideinwastewaterwithpoly(vinylalcohol)gelwithimmobilizedmicroorganisms[J].ApplPolySciꎬ1995ꎬ58(12):2243-2249. [7]㊀乌锡康.有机化工废水治理技术[M].北京:化学工业出版社ꎬ1999:211-218.53第1期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀高艳芳等:离心萃取法处理高浓度DMF废水。
盐酸克林霉素低浓度DMF废水回收工艺改进
盐酸克林霉素低浓度DMF 废水回收工艺改进谢菊冲,王卫标,孙常磊,石岳崚,叶彬彬,王玲燕,许会凌,解慧萍,陈苏云,毛理江( 浙江海翔药业股份有限公司研究院,浙江台州318000)摘要: 针对克林霉素合成中采用三光气氯化,产生大量低浓度DMF 含盐废水,处理收率低、分离效果差、能耗高等问题,提出一种萃取、预处理、结合精馏的新工艺。
确定了适合生产的工艺: 萃取剂为氯仿,溶剂比2,温度30 ~40 ℃,回流比大于2∶1,真空度为0. 07 ~0. 08 MPa,DMF 回收总收率80% ~85% ,含量大于98% ,水分小于0. 2%,达到新品标准,用于氯化工艺与新品无差异。
关健词: N,N -二甲基甲酰胺; 氯仿; 萃取; 废水处理中图分类号: TQ460. 9文献标志码: A文章编号: 1001 -9677( 2014) 02 -0067 -03 Clindamycin Hydrochloride Low Concentration DMF WastewaterReclamation Technology ImprovementXIE Ju -cho ng,WAN G Wei -biao,S UN Ch ang -lei,SHI Yu e -ling,YE Bin -bin,WANG Ling -y an,XU Hui -l ing,XIE Hui -p ing,CHEN Su -y un,MAO Li -j iang( Zhejiang Hisoar Pharmaceutical Co. ,L td.,Zhejiang Taizhou 318000,China)Abstract: Clindam ycin used for the synthesis of bis ( triehloromethyl) carbonate chloride,resulting in a lar ge number of low concentrations of DMF saline wastewater,treatment of low yield,poor separation efficiency,high energy consumption problem,an extraction,pretreatment,combined with new technology distillation. Determining a suitable production process: chloroform extraction agent,the solvent ratio of 2∶1,the temperature of 30 ~ 40 ℃,a reflux ratio of greater than 2∶1,the degree of vacuum of 0. 07 ~ 0. 08 MPa,DMF recovery yield of 80% ~ 85% of the total content of more than 98% ,moisture less than 0. 2% ,reaching new standards for technology and new chlorination no difference.Key words: DMF; chloroform; extraction; wastewater treatm entN,N -二甲基甲酰胺( DMF) 是一种无色透明的液体,沸点153 ℃( 101. 3 kPa) ,极性较强,可与水、醚、醇、酯、酮、不饱和烃和芳香烃等混溶,有万能溶剂之称[1 -2]。
制药行业DMF废水处理新工艺
制药行业DMF废水处理新工艺
制药行业DMF废水处理新工艺
作者:方静;李春利;宋博
作者机构:河北工业大学化工学院,天津,300130;河北工业大学化工学院,天津,300130;河北工业大学化工学院,天津,300130
来源:环境工程
ISSN:1000-8942
年:2009
卷:027
期:004
页码:32-34,39
页数:4
正文语种:chi
关键词:N;N-二甲基甲酰胺;氯仿;萃取;废水处理
摘要:针对目前国内处理制药过程中低浓度DMF含盐废水收率低、分离效果差、能耗高等问题,提出一种萃取结合精馏的新工艺.通过单因素对比实验,确定了适宜的萃取操作条件:萃取剂为氯仿,温度为20℃,溶剂比为2.通过新工艺与原有的减压精馏工艺进行对比实验表明,新工艺将DMF产品的质量分数由
98.87%提高到99.85%,产品收率提高了29%,而再沸器能耗降低44%.。
有机胺及DMF废水的处理
有机胺及DMF废水的处理
王金娥
【期刊名称】《化工安全与环境》
【年(卷),期】2005(018)008
【摘要】有机胺及DMF生产废水属于高浓度难降解的有机废水.废水主要来自有机胺生产环保塔排水和DMF过滤机、蒸发器、合成塔等的热洗排水.由于生产过程的副反应多,其水质较复杂,COD在3000~12000mg/L之间,废水氨氮含量不高,但由于有机胺的存在,总氮较高.某公司目前的生产能力:一甲胺、二甲胺、三甲胺综合能力8万t/a;DMF生产能力8万t/a,2004年建成一座处理能力1500t/d的污水处理装置,用生化+物化联合处理工艺处理这部分废水,经过调试运行,处理水量和水质基本达到设计要求.
【总页数】3页(P17-19)
【作者】王金娥
【作者单位】山东华鲁恒升集团,山东,德州,253024
【正文语种】中文
【中图分类】X783.03
【相关文献】
1.有机胺废水的综合处理研究 [J], 李正任
2.两段多级A/O在有机胺及DMF生产废水处理工程中的实践 [J], 梅竹松; 楼丹
3.对有机胺废水的综合处理工艺研究 [J], 胡望平; 杨宏沙; 王欧; 王向明
4.有机胺废水的综合处理工艺研究 [J], 张慧风
5.减压蒸馏法处理有机胺废水的研究 [J], 岳秀伟;姜丽娜;张保军;师旺
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DMF法丁二烯抽提装置“三废”排放现状分析
DMF法丁二烯抽提装置“三废”排放现状分析摘要:本文通过对中国石化7家单位的丁二烯抽提装置(DMF法)进行调研,对装置生产运行过程中产生的“三废”情况进行探讨和分析,并针对其存在的潜在安全环保风险,综合各家先进的做法提出相应的控制手段及处理措施,对装置的安全环保运行有重要参考意义。
关键词:丁二烯;DMF抽提;三废排放;环保1.DMF法丁二烯抽提装置三废排放现状分析2.1前言丁二烯是合成橡胶的重要单体,其生产方法很多,目前从乙烯生产的副产物裂解碳四馏分中抽提得到丁二烯的工艺方法被广泛应用。
根据其萃取剂的不同,主要分为二甲基甲酰胺法(DMF)、DMF法(ACN)和N-甲基吡咯烷酮法(NMP)。
DMF法丁二烯抽提装置采用二甲基甲酰胺溶剂作为萃取剂,其生产工艺主要包括两级萃取精馏、水洗、两级普通精馏和溶剂回收等工序组成,通过分离得到纯度99.5%以上的丁二烯产品。
本文主要针对DMF法丁二烯抽提装置,通过对中国石化各家进行调研,对装置产生的“三废”进行统计,分析产生废物的渠道、原因并提出初步的改进措施,采取的创新措施以避免或减少对环境的污染。
2.2“三废”排放现状2.2.1废气通过此次对7家单位的调研,各装置的废气排放点主要集中在几个部位,分别是在线分析尾气、氮封罐尾气、槽车装卸车尾气、机泵密封尾气、助剂装卸尾气、污水池尾气、排焦油废气、压缩机废油罐废气。
具体排放情况及处理情况如表2-1。
表2-1 废气排放情况统计表废气来源处理措施单位在线分析尾气通过尾气回收系统进火炬系统茂名、齐鲁、上海深冷机组回收燕山现场直排大气福建联合氮封罐尾气收集至火炬或者焚烧炉燃烧福建联合、齐鲁、上海、广州深冷机组回收燕山石化现场直排大气茂名、扬子槽车装卸尾气现场直排大气茂名、福建联合、上海、广州、燕山收集至火炬或者焚烧炉燃烧齐鲁、扬子机泵密封尾气进火炬放空系统茂名、福建联合、上海、广州助剂装卸尾气焚烧炉焚烧现场直排大气茂名、福建联合、上海、广州、燕山、扬子收集措施后排火炬系统齐鲁废水池尾气收集措施后排火炬系统或废气管网连通齐鲁、广州现场直排大气茂名、福建联合、上海、扬子环保检测后排放排焦油废气盘油混合后密闭排放茂名、福建联合、上海、燕山现场直排大气齐鲁、广州、扬子压缩机废油罐废气现场直排大气茂名、福建联合、上海、扬子收集措施后排火炬系统齐鲁、广州、燕山2.2.2废水丁二烯装置的废水来源主要包括三部分,其中正常生产主要有溶剂回收塔塔釜排放污水、水洗塔塔釜排放污水和在线分析的预处理废水,还有一部分是装置大检修或者消缺检修时产生的化学清洗废水或者检修清洗废水。
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×××化工股份有限公司污水处理工程工艺调整方案对策××××工程设计项目组二○○六年一月十日1概况××××化工股份有限废水处理工程于03年10月完成该项目的施工图设计工作,并于11月底完成施工图交底工作。
工程施工、设备采购、安装由××××化工股份有限自行负责完成,我院承担调试的指导工作。
项目于2004年6月投入调试。
调试接种污泥采用当地牛仔布棉纺厂生化污泥,最初阶段,由于进水量较小(5~10吨/小时),进水COD控制在5000毫克/升,由于系统容量大(按设计水量1500吨/天,总停留时间约7天),系统运行状况正常,未见异常。
随着水量的逐步提高和调试进程的延续,生化池中水温一度达到40~47度左右,泡沫严重,污泥性能下降,处理出水质量下降,通过对压缩空气、进水采取降温措施,情况有所好转,另一方面气温的下降也使降温的效果比较明显,系统逐步恢复正常,尽管进水浓度波动很大(COD:2000~15000毫克/升),水量逐步提高到20吨/小时左右,泥量仍有大幅度提高,出水COD尚维持在200~300之间。
为加快调试进度,甲方采购了300磅的针对降解有机负荷的进口生物制剂投入A/O泥法段,从甲方及供应商的介绍来看对泥量的增长有明显作用,SV达到25~30%,出水基本稳定的情况下。
当进水量提高到30吨/小时左右,起初系统尚稳定,但由于10月上旬从调节池的来水浓度连续几天COD达到14000毫克/升,系统开始出现污泥膨胀现象,SV曾达到90%,由于缺少水质监测资料,只能从甲方电话中了解的情况判断可能是由于负荷过高、抑制物浓度累积使污泥中毒或曝气量不足引起了污泥膨胀,通过控制进水水质、降低负荷、加强曝气等多种措施系统逐步得到恢复,但系统总体效果有所下降。
现进水控制在18吨/小时左右,但处理出水水质比原先下降不少,在11月份监测中,进水平均COD5000毫克/升左右,氨氮在155毫克/升左右,出水COD在1742毫克/升左右,氨氮在485毫克/升左右,从该处理结果来看,调试是不成功的,应该说存在的问题比较多。
随着环保问题的日益严峻,对该系统的改造和如何完善并使之满足设计要求已经相当紧迫。
通过对该项目深入了解,在我院技术委员会相关技术人员的支持下,编制本《方案对策》,以期尽早使工程达到预期效果。
2工艺设计及运行状况分析2.1工艺设计2.1.1废水特点1) 水质特点是污染物浓度高,总氮浓度高,尤其是有机氮浓度高,其CODcr/TN在7左右,但氨氮浓度低。
主要污染成分有甲醇、一甲胺、二甲胺、DMF等,基本上是溶于水的小分子有机物,SS浓度很低。
2) 有机胺废水的排放呈间断性。
水质、水量随时间而变化,波动范围较大,且存在事故性排放。
2.1.2设计指标表1-1 设计水量、水质一览表表1-2 设计出水水质一览表备注:其中要求生化出水COD≤200mg/L2.1.3工艺流程事故调节池废水均匀泵入综合调节池,其它废水进入综合调节池,废水在此均质、均量,并鼓入二氧化碳预中和。
调节后废水经泵提升加盐酸调节PH后进行隔油处理,除油后废水进入泥膜两段多级A/O生化处理系统,活性污泥段由O1/A1/O2/A2/O3各池组成,污泥经中间竖流沉淀池进行泥水分离,污泥100%回流至泥段O1池,出水进入膜法段,膜法段由A3/O4/A4/O5各池组成,出水经平流式终沉池进行泥水分离,污泥部分回流至A3池,其余进入污泥浓缩池。
终沉池出水进行Fonten试剂处理,后加入NaOH调节PH6~9,使废水进行混凝反应并进行连续式流砂过滤,清水达标排放。
浓缩污泥进行离心分离,干泥外运,清液经集水池收集后泵入生化池O1池。
流程图见图1-1。
事故废水废水排放图1-1 污水处理工艺流程图2.1.4 构筑物参数表1-3 主要构筑物工艺参数综合池为一座整体构筑物,活性污泥段由O 1/A 1/O 2/A 2/O 3各池组成,生物膜法段由A 3/O 4/A 4/O 5各池组成,各池位置及流向示意图见下图。
南废水流向 污泥流向图1-2 综合池分隔及流向示意图2.1.5 A/O 多级串联工艺本工程设计生化处理工艺流程如图1-1所示,活性污泥段O 1/A 1/O 2/A 2/O 3流程如图1-3,生物膜法段A 3/O 4/A 4/O 5流程如图1-4。
进水膜法段图1-3 活性污泥段工艺流程图1-4 生物膜法段工艺流程A/O生物处理工艺其NH3-N的去除是利用生物的硝化作用,由两类化能自养细菌参与,亚硝化单细胞菌首先将NH3-N养化成NO-2-N(亚硝酸盐),再由硝化细菌将NO-2-N(亚硝酸盐)氧化成NO-3-N(硝酸盐),从而使NH3-N得到去除。
在缺氧池中再通过反硝化细菌作用将NO-3-N转化为N2,从而达到废水中脱氮的目的。
2.2调试状况分析表2-1为05年11月份测得的运行数据。
表2-1 部分生化运行监测数据汇总表备注:在9月份中间沉淀池出水测得的NO3-、NO2-分别为0.06 mg/L、0.02mg/L。
从表2-1的数据来看现有系统的运行不尽人意,结合到工程实施至今的情况,对可能存在的问题分析如下:2.2.1水质本工程废水主要成分有:一甲胺〔CH3NH2〕、二甲胺〔CH2(NH2)2〕、甲醇〔CH3OH〕、DMF〔N,N-二甲基甲酰胺〕等,废水表观COD浓度高、NH3-N浓度低,但TN浓度高,C/N比低是该废水的一个显着特点。
在生物脱氮的反硝化过程中,碳/氮(C/N)比是控制脱氮效果的一个重要因素。
其比值愈低,反硝化去除的氮就愈少。
一般认为,当废水中的BOD/TKN之比在5~8时可以不考虑外加碳源,而针对本工程废水水质,BOD/TKN=1:1~3:1,对生物硝化反硝化来说,水质调整或相应的工艺调整是必须的。
2.2.2NH3-N抑制一甲胺、二甲胺上氨基在O1池中水解成无机氨氮,使废水中氨氮值成倍上升,对于含高浓度氨氮的废水在氨氮浓度大100mg/L时,高浓度氨氮对硝化菌有抑制作用,从而硝化作用受到抑制。
根据现有的监测数据和各池运行氨氮的波动情况,本系统氨氮浓度大大高于100mg/L,抑制明显,硝化作用不明显或基本未发生,从这个方面讲现有系统需要工艺调整,一方面需改善工艺以提高对高氨氮浓度的适应能力,降低高氨氮的抑制作用,另一方面还应强化对高浓度氨氮的去除,为生化系统的进行及出水达标创造良好的环境。
2.2.3溶解氧DO氨氮硝化需氧量很大,曝气池内必须供给足够的溶解氧,硝化反应才能正常进行,通常当曝气池内溶解氧质量浓度在2 mg/L以下,溶解氧浓度就成了硝化反应的抑制因素。
表2-2为11月下旬测得生化池平均DO数据。
表2-2 生化池部分DO监测数据汇总表表观上在现有水质水量的状态下,DO能基本满足硝化的要求,至少对硝化未有明显抑制,进一步分析可以知道,现有DO值是在硝化作用受到NH3-N抑制的状态下测得的,如果将系统内的氨氮全部转化为硝基氮,则空气仍存在很大的缺口,在水质调整或氨氮有效削减工艺未实施前,现有的空气供应远未能满足系统对DO的要求,因此有必要对现有的空气供给设备进行检修、维护,使其充分发挥本身效率,并且在水质或工艺为调整后,应视具体情况予以增加,以满足生物硝化对DO要求。
2.2.4A/O硝化反硝化在A/O工艺中,好氧池的作用是使有机物碳化和使氮硝化;缺氧池的作用是反硝化脱氮,故两池的容积大小对总氮的去除率极为重要。
A/O的容积比主要与该废水的曝气分数有关。
缺氧池的大小首先应满足NO3--N利用有机碳源作为电子供体,完成脱氮反应的需要,与废水的碳氮比,停留时间、回流比等因素相应存在一定的关系。
本设计中泥法段A1/02、A2/03容积比分别为:6:1、4:1,从A/O组合的角度讲应该说该比例还是比较符合A/O工艺的要求,但由于本工程废水的水质特点,各单元的容积是否合理是个问题。
而膜法段A3/04、A4/05分别1:1、2:1,由于膜法段A池中均设有曝气装置,其运行已非严格意义上的A/O系统,但其合理性值得商榷。
回流比是A/O系统运行中的一个重要控制参数,应包括混合液回流比和污泥回流比。
混合液回流的作用是向缺氧池提供硝态氮. 作为反硝化的电子受体;污泥回流的作用主要是保持系统的污泥平衡。
前置反硝化A/O工艺要求大部分混合液回流到缺氧池,以确保反硝化的正常进行,因此回流比的大小直接影响系统的脱氮效果。
从本工程工艺设置来看,仅有污泥回流而没有混合液的回流,而且泥法段污泥100%回流至于O1池,该回流系统对保持O1池的污泥平衡、促进O1池生物水解有重要作用,但是从O1池的DO值和氨氮浓度来看,污泥在此性质可能发生变化,在后续的A1池中未能发挥作用;另外,膜法段的回流同样有不如人意的地方,因此,从A/O工艺的原理来看应该说本工程A/O工艺的调整和完善应是首先应该着手考虑的问题。
2.2.5调试配套能力首先,调试过程水质监测分析环节薄弱,不能满足调试要求。
在废水处理调试过程中,水质分析工作极为重要,它对废水处理过程起着指示与指导作用,同事对监测数据的分析可以反映出废水处理构筑物的运转状态以及各种特异变化情况,定时定点的水质分析工作是检验废水处理成果和调整、控制废水处理运转状态必须进行的工作。
水质监测分析能力薄弱是本工程调试之初就存在的一个问题,对本工程低氨氮、高COD、高TN的废水水质特点,其工艺调试难度远大于一般的市政污水,调试过程中所产生的问题和需要解决的问题的对策均异于城市污水,因此,水质分析工作尤为重要。
调试中各种新的问题不断出现,但数据积累十分有限,使工程技术人员对问题的解决缺少必要的数据支持,系统出现反复恶化,并形成现在的不良循环。
再者,现场操作人员缺少相关经验。
现场参与调试运行的操作人员大多数都是从各个化工车间转岗过来的,对生物处理技术缺少必要的经验,在设计人员不能常驻现场指导的情况下,对系统或运行中产生的问题还不能灵活处理也是本工程调试出现反复的一个重要原因。
另外,污水站与各排污车间的协调困难,信息交流不够。
污水处理工程是末端处理,是废水在厂区内流向的最后一个环节。
废水处理处理效果的好坏依托于厂区内各个产污环节与污水处理站的有机结合,这样污水处理站的相关人员才能根据排污情况做出相应的措施,以避免或防止污水处理站处理效果的下降或失效。
从这个层面上说,本工程做的还不够到位,部门之间协调困难,相关的问题得不到落实,在一定程度上给调试工作带来了难度。
3方案对策根据本工程的调试状况和所暴露的问题,工艺调整对策拟分三步进行实施,一是加强清洁生产,控制进入污水站污染物特别是TN浓度,从源头上为处理达标创造有利条件;二是提高调试管理和水质监测分析水平,加强内部协调机制,使出现的问题能得到及时处理;三是对现有工艺进行有效的调整,使之能满足设计的进出水要求。