試論丙烯酸廢水處理的綜合工藝

李松松 毛晨東（山東新和成氨基酸有限公司，山東 濰坊 261108）

隨著丙烯酸廢水在多個(gè)行業(yè)的涉及，對(duì)于丙烯酸廢水的處理方法也被廣泛討論，本文基于丙烯酸廢水的自身特點(diǎn)，從以下這些方面對(duì)其處理工藝做出相應(yīng)的探討。

1.丙烯酸廢水自身特點(diǎn)

丙烯酸廢水酸性極強(qiáng)，廢水中COD值可達(dá)10000——100000mg/L，特點(diǎn)為成分復(fù)雜、濃度高且具有非常大的毒性。同時(shí)，丙烯酸廢水的B/C值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于0.3,并不具備很高的可生化性，基于丙烯酸廢水自身COD值較高的特點(diǎn)，單一的處理工藝很難將廢水處理后達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，而由于廢水中含有一小部分比重的乙酸可供回收利用，因此，研制出一套行之有效的處理工藝，對(duì)于丙烯酸廢水的處理無(wú)論是從經(jīng)濟(jì)價(jià)值角度，還是環(huán)保角度都具有巨大意義。

2.處理工藝

2.1 燃燒法

這是一種最傳統(tǒng)也是最為直接有效的方法，最大的缺點(diǎn)是造成了資源浪費(fèi)，同時(shí)成本較高、處理效率也比較低。

2.2 催化氧化法

這種工藝是通過在高溫、高壓的條件下，配以催化劑的催化作用，將廢水中大量的有機(jī)物氧化分解成水和二氧化碳等小分子或一些無(wú)機(jī)物。傳統(tǒng)的單一氧化法相比于催化氧化法來(lái)說(shuō)，需要更高的壓力和溫度，同時(shí)反應(yīng)的停留時(shí)間也更長(zhǎng)。

通常在處理中采用過氧化氫作為反應(yīng)的氧化劑。過氧化氫本身具有強(qiáng)氧化能力，可以促進(jìn)形成羥基自由基，同時(shí)過氧化氫對(duì)共軛中的發(fā)色基團(tuán)進(jìn)行氧化，產(chǎn)生斷鏈的作用，使廢水中的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)變成小分子的無(wú)機(jī)物，最終達(dá)到使廢水中COD值降低的作用。這其中，水中的氫離子對(duì)過氧化氫的催化作用起協(xié)同作用，可以使過氧化氫的氧化能力得到很大程度上提升，所以，廢水在處理時(shí)要保證一定的弱酸性，否則要經(jīng)過事先的預(yù)處理向其中投加少量酸用來(lái)調(diào)節(jié)廢水的pH值。同時(shí)，過氧化氫還具有很好的脫色作用，在處理紡織、涂料等一類廢水時(shí)效果很好。采用催化氧化法對(duì)丙烯酸廢水進(jìn)行處理，COD去除率可以達(dá)到70%。

2.3 電滲析法

丙烯酸廢水中含有一少部分的丙烯酸，相比于其他的處理工藝，采用電滲析法就能夠很好地實(shí)現(xiàn)丙烯酸的回收和利用。采用電滲析法主要有以下兩種方式:

2.3.1 一次提濃發(fā):通過丙烯酸廢水的稀釋溶液在電滲析器中進(jìn)行循環(huán)濃縮達(dá)到提濃的目的，采用生物膜的方式，對(duì)廢水進(jìn)行濃縮處理，具體通過對(duì)廢水處理量對(duì)應(yīng)的膜對(duì)數(shù)和膜面積進(jìn)行計(jì)算，來(lái)獲取所需要的生物膜數(shù)量，相比于其他處理方法，采用生物膜進(jìn)行的電滲析法要求更多，成本也更高，膜片需要定期進(jìn)行更換，優(yōu)點(diǎn)是處理效果更好。

2.3.2 分級(jí)處理法:采用這種方法可以得到一部分用于丙烯酸回收的濃相，一部分可進(jìn)行生化處理的稀相，但需要耗費(fèi)大量的電力資源。

采用電滲析法處理丙烯酸廢水實(shí)現(xiàn)了對(duì)廢水中丙烯酸的回收和利用，同時(shí)還使廢水處理結(jié)果達(dá)到了國(guó)家的排放標(biāo)準(zhǔn)，增加經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了廢水的循環(huán)利用。

2.4 濃縮-結(jié)晶-干燥法

丙烯酸廢水屬于高濃度的有機(jī)廢水，含有大量無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)物，通過濃縮結(jié)晶的方法，可以使其中含有的大量無(wú)機(jī)鹽隨著廢水的濃縮而結(jié)晶析出。同時(shí)，對(duì)廢水進(jìn)行濃縮，可以得到高純度的有機(jī)物，這些有機(jī)物在經(jīng)過高早處理后可以自燃，同時(shí)在燃燒過程中會(huì)釋放大量的熱量，也基于這點(diǎn)，這些有機(jī)物可以代替一部分的化石燃料。

相比于傳統(tǒng)簡(jiǎn)單的燃燒法，這種方法成本更低，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了廢水中有機(jī)物和無(wú)機(jī)鹽的回收和利用，干燥過程中產(chǎn)生的蒸發(fā)水也可以冷凝回收利用，作為冷卻回用水或者是車間的沖洗水，也可以用作供暖系統(tǒng)中的中水回用。

這種處理方法的核心設(shè)備就是多效蒸發(fā)器，這種設(shè)備廣泛應(yīng)用于果汁、牛奶、制藥、木糖、造紙黑液、乳酸等物質(zhì)的蒸發(fā)和濃縮，這些年來(lái)也被廣泛應(yīng)用在廢水處理中，設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和自身主體結(jié)構(gòu)直接影響了廢水中COD的處理效果。

該設(shè)備由多個(gè)蒸發(fā)器來(lái)串聯(lián)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了多級(jí)蒸發(fā)和熱能的多級(jí)利用，大大提升了熱能的利用效率，具體流程分為逆流流程和錯(cuò)流流程。

2.5 生化法

生化法是現(xiàn)今污水處理中最為常用的一種處理方法，相比于一般的膜法成本更低，和其他的處理方法相比處理效果更好，但同時(shí)生化法對(duì)廢水本身的可生化性較高。一般的丙烯酸廢水中有機(jī)物含量非常高，B/C比值遠(yuǎn)大于可生化的標(biāo)準(zhǔn)，這就要求在采用生化法對(duì)污水進(jìn)行處理之前要經(jīng)過事先的預(yù)處理，使COD值大大降低。常用的生化法有A/O法、UASB法等。采用生物法中的厭氧生物處理進(jìn)行丙烯酸廢水的處理時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一部分的沼氣，可以進(jìn)行回收和利用。

3.結(jié)語(yǔ)

丙烯酸廢水的處理方式有很多種，可以根據(jù)具體的處理水質(zhì)和污水排放標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行工藝的制定，但同時(shí)這些處理方法仍然存在處理效率低等問題，這些都需要專家在今后做出進(jìn)一步研究。

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