一種丙烯腈廢水電解處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種丙烯腈廢水電解處理方法，旨在通過(guò)一步密閉強(qiáng)化電解法處理丙烯腈生產(chǎn)廢水的方法，使其能夠達(dá)標(biāo)排放。本發(fā)明采用：丙烯腈廢水經(jīng)絮凝、重力沉降、密閉強(qiáng)化電解處理后，完全可以達(dá)到直接排放的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。解決了采用其他的技術(shù)及工藝時(shí)丙烯腈廢水難以處理達(dá)標(biāo)的難題，如焚燒處理成本高、芬頓氧化法產(chǎn)生大量的固廢、濕式氧化法處理后氨氮濃度高、生化法由于氰化物毒性等很難做到達(dá)標(biāo)處理。本發(fā)明可應(yīng)用于丙烯腈廢水達(dá)標(biāo)處理，也可應(yīng)用于具有毒性、難生化、高氨氮、高有機(jī)物濃度的廢水處理領(lǐng)域，有重要的推廣價(jià)值。
【專利說(shuō)明】一種丙烯腈廢水電解處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及了一種丙烯腈廢水處理達(dá)標(biāo)的方法，屬于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]丙烯腈(Acrylonitrile,AN)是重要的有機(jī)合成原料,是合成纖維、合成樹(shù)脂、合成橡膠及有機(jī)合成工業(yè)的主要原料之一。丙烯腈是一種無(wú)色、苦杏仁味的高毒類有機(jī)氰，也是常見(jiàn)的職業(yè)環(huán)境污染物。在我國(guó)確定的52種優(yōu)先控制的有毒化學(xué)品名單中排名第四，具有高毒性及潛在的遺傳毒性，是環(huán)境中重要的有害污染物之一，不僅破壞水體生態(tài)系統(tǒng)，還危害人類的生命健康。含有丙烯腈的工業(yè)廢水產(chǎn)生量大，水質(zhì)復(fù)雜，且含有難生物降解物質(zhì)。
[0003]目前全世界90%的生產(chǎn)廠家均采用丙烯氨氧化法生產(chǎn)丙烯腈。此類裝置在生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水有兩種:反應(yīng)廢水和精制廢水，這兩種廢水中均含有大量的丙烯腈，尤其反應(yīng)廢水中。國(guó)內(nèi)外對(duì)高濃度丙烯腈廢水處理的方法主要有:焚燒法、加壓水解法、芬頓氧化法、硫酸亞鐵法、纖維膜法；對(duì)低濃度的丙烯腈廢水處理的方法有:蒸發(fā)濃縮法、生化法、活性炭吸附法等。
[0004]目前國(guó)內(nèi)多采用焚燒法處理反應(yīng)廢水，由于反應(yīng)廢水熱值很低，焚燒過(guò)程中需要消耗大量燃料，處理成本非常高；芬頓氧化法，廢水的B/C值幾乎沒(méi)有變化，無(wú)法提高可生化性，而且產(chǎn)生大量的固廢；濕式氧化法投資大、成本高，而且處理后氨氮濃度高，對(duì)后繼生化產(chǎn)生抑制作用；所有的生化法，包括采用工程菌的強(qiáng)化生化法，由于氰化物的存在，即便是低濃度的丙烯腈廢水，細(xì)菌很難到達(dá)高的生物活性，而且做不到達(dá)標(biāo)處理，此外由于此水的有機(jī)氮較高，多數(shù)生化處理氨氮的去除效果均不理想。
[0005]由于丙烯腈生產(chǎn)廢水高C0D、高濃度毒性氰化物、高濃度有機(jī)氮和氨氮等，如果采用處理費(fèi)用低、易于管理的生物法很難處理達(dá)標(biāo)，其他方法也存在各種問(wèn)題。因此現(xiàn)有處理丙烯腈生產(chǎn)廢水技術(shù)，很難通過(guò)一種技術(shù)或者一步反應(yīng)達(dá)到達(dá)標(biāo)排放的目的，如果開(kāi)發(fā)出一種具有較低成本、簡(jiǎn)單易行，通過(guò)一步反應(yīng)即可達(dá)標(biāo)排放的技術(shù)，就有了重要的推廣價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明公開(kāi)了一種一種丙烯腈廢水電解處理方法，旨在針對(duì)國(guó)內(nèi)丙烯腈生產(chǎn)廢水其有機(jī)物含量高、COD高，并且由于含有大量的毒性氰化物、高濃度有機(jī)氮和氨氮等，造成其處理難度很大，提供一種通過(guò)一步密閉強(qiáng)化電解法處理丙烯腈生產(chǎn)廢水的方法，使其能夠達(dá)標(biāo)排放。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0008]企業(yè)排放的丙烯腈生產(chǎn)廢水管道混合絮凝劑，先經(jīng)低速攪拌絮凝反應(yīng)池，再流入重力沉降池，去除其中的膠體、固體顆粒等，沉淀后的上清液管道內(nèi)混合鹽水流入攪拌混合池，攪拌混合池出水經(jīng)泵提升進(jìn)入密閉強(qiáng)化電解反應(yīng)器，密閉強(qiáng)化電解反應(yīng)器排水即可做到達(dá)標(biāo)處理。具體如下:
[0009](I)丙烯腈廢水水質(zhì):C0DGr1000 mg/Ι ~10000mg/l, NH3-N 濃度 50 mg/L ~200mg/L,總氮 100 mg/L ~500 mg/L,氰化物 I ~50mg/L ；
[0010](2)在丙烯腈廢水內(nèi)加入絮凝劑和助凝劑,加入絮凝劑濃度為20 mg/L~80 mg/L ；
[0011](3)進(jìn)入低速攪拌絮凝反應(yīng)池，反應(yīng)時(shí)間I h~4h ;
[0012](4)混凝反應(yīng)后進(jìn)入重力沉降池；
[0013](5)沉淀后的上清液混入氯化鈉飽和鹽水，根據(jù)廢水中污染物濃度控制加入后廢水氯化鈉濃度為1000 mg/L~6000 mg/L ；
[0014](6)混合后的廢水進(jìn)入攪拌混合池，使得廢水混合均勻；
[0015](7)攪拌混合池出水經(jīng)泵提升進(jìn)入密閉強(qiáng)化電解反應(yīng)器，電解反應(yīng)器控制壓力小于0.5MPa，并設(shè)過(guò)壓保護(hù)，反應(yīng)時(shí)間3tTl0h，電解達(dá)標(biāo)后出水。密閉強(qiáng)化電解反應(yīng)器為長(zhǎng)條形密閉結(jié)構(gòu)，內(nèi)有多層電極板，電極板為多孔型，電極板及反應(yīng)器內(nèi)部組件的固定均采用耐腐蝕的金屬部件，正負(fù)電極板間的分隔采用耐腐蝕型橡膠墊圈，電極板材質(zhì):正極為鈦銥合金、負(fù)極為合金316L。在廢水中有機(jī)物濃度不同時(shí)，可通過(guò)調(diào)節(jié)氯化鈉濃度、電極板電壓與電流、電極板的個(gè)數(shù)來(lái)改變有機(jī)物的去除總量，密閉強(qiáng)化電解反應(yīng)器排水即可做到達(dá)標(biāo)處理，CODto 120 mg/Ι、總氮 40 mg/Ι,氰化物 0.5mg/L。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)質(zhì)性區(qū)別在于，本發(fā)明可以通過(guò)簡(jiǎn)單的工藝及流程實(shí)現(xiàn)丙烯腈廢水的達(dá)標(biāo)處理，解決采用其他的技術(shù)及工藝時(shí)存在的問(wèn)題:焚燒燃料消耗大，處理成本非常高；芬頓氧化法，無(wú)法提高可生化性，而且產(chǎn)生大量的固廢；濕式氧化法投資大、成本高，處理后氨氮濃度高，對(duì)后繼生化產(chǎn)生抑制作用；生化法由于氰化物的存在，細(xì)菌很難到達(dá)高的生物活性，做不到達(dá)標(biāo)處理。
[0017]根據(jù)不同的電解氧化作用機(jī)理，電化學(xué)氧化可分為直接陽(yáng)極氧化、間接陽(yáng)極氧化、陰極間接氧化、陰陽(yáng)兩極協(xié)同催化氧化降解。本發(fā)明主要是采用電化學(xué)氧化中的直接陽(yáng)極氧化，間接陽(yáng)極氧化及陰極間接氧化。
[0018]陽(yáng)極:1)電極表面積累的0H.自由基來(lái)降解有機(jī)物。2)直接利用陰離子，將氯離子在陽(yáng)極上直接電氧化產(chǎn)生新生態(tài)的氯或進(jìn)一步形成次氯酸根，從而使水中的有機(jī)物發(fā)生強(qiáng)烈的氧化而降解。
[0019]2Cr —Cl2+2e
[0020]C12+H20 — H0Cl+H++Cr
[0021]HOCl ^ H+ +cr
[0022]陰極:還原產(chǎn)生的過(guò)氧化氫間接降解有機(jī)物。
[0023]02+2H++2e — H2O2
[0024]本發(fā)明的有益效果:
[0025]本發(fā)明提供一種較低成本、簡(jiǎn)單易行的密閉強(qiáng)化電解法處理丙烯腈生產(chǎn)廢水，即可使此類廢水做到達(dá)標(biāo)排放。通過(guò)簡(jiǎn)單的方法，較低的成本和投資，實(shí)現(xiàn)了丙烯腈廢水的達(dá)標(biāo)處理，是一種有效、經(jīng)濟(jì)可行的技術(shù)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0026]圖1是工藝流程簡(jiǎn)圖；
[0027]圖2是電解反應(yīng)器示意圖；
[0028]圖中標(biāo)記為:1-密閉反應(yīng)器，2-正極，3-負(fù)極，4-橡膠墊圈
[0029]圖3是多孔電解板孔分布示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面，結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)發(fā)明的X種實(shí)施方式作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0031]在丙烯腈廢水輸送管道內(nèi)加入絮凝劑和助凝劑，加入絮凝劑濃度為20 mg/L~80mg/L ；
[0032]流入低速攪拌絮凝反應(yīng)池，反應(yīng)時(shí)間I h~4h ;
[0033]混凝反應(yīng)后流入重力沉降池；
[0034]沉淀后的上清液管道內(nèi)混合氯化鈉飽和鹽水，根據(jù)廢水中污染物濃度控制加入后廢水氯化鈉濃度為1000 mg/L~6000 mg/L ；
[0035]混合后的廢水流入攪拌混合池，使得廢水混合均勻；
[0036]攪拌混合池出水經(jīng)泵提升進(jìn)入密閉強(qiáng)化電解反應(yīng)器，電解反應(yīng)器控制壓力小于
0.5MPa，并設(shè)過(guò)壓保護(hù)，反應(yīng)時(shí)間3tTl0h，電解后出水。
[0037]密閉強(qiáng)化電解反應(yīng)器為長(zhǎng)條形密閉結(jié)構(gòu)，內(nèi)有多層電極板，電極板為多孔型，電極板及反應(yīng)器內(nèi)部組件的固定均采用耐腐蝕的金屬部件，正負(fù)電極板間的分隔采用耐腐蝕型橡膠墊圈，電極板材質(zhì):正極為鈦銥合金、負(fù)極為合金316L。在廢水中有機(jī)物濃度不同時(shí)，可通過(guò)調(diào)節(jié)氯化鈉濃度、電極板電壓與電流、電極板的個(gè)數(shù)來(lái)改變有機(jī)物的去除總量，密閉強(qiáng)化電解反應(yīng)器排水即可做到達(dá)標(biāo)處理，C0D& 120 mg/Ι、總氮40 mg/1，氰化物0.5mg/L。
[0038]實(shí)施例1
[0039]步驟如上，參數(shù)如表1。
[0040]表1實(shí)施例1水質(zhì)及控制參數(shù)情況
[0041]
【權(quán)利要求】
1.一種丙烯腈廢水電解處理方法，包括以下步驟: (1)在丙烯腈廢水內(nèi)加入絮凝劑和助凝劑，加入絮凝劑濃度為20mg/L~80 mg/L ； (2)再進(jìn)入低速攪拌絮凝反應(yīng)池，反應(yīng)時(shí)間Ih~4h ; (3)混凝反應(yīng)后再進(jìn)入重力沉降池； (4)沉淀后的上清液混入氯化鈉飽和鹽水，根據(jù)廢水中污染物濃度控制加入后廢水氯化鈉濃度為1000 mg/L~6000 mg/L ； (5)混合后的廢水進(jìn)入攪拌混合池，使得廢水混合均勻； (6)攪拌混合池出水經(jīng)泵提升進(jìn)入密閉強(qiáng)化電解反應(yīng)器，電解反應(yīng)器控制壓力小于0.5MPa，并設(shè)過(guò)壓保護(hù)，反應(yīng)時(shí)間3tTl0h，電解達(dá)標(biāo)后出水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丙烯腈廢水電解處理方法，其特征在于，所述丙烯腈廢水的水質(zhì)如下:CODcr 1000 mg/Ι ~10000mg/l, NH3-N 濃度 50 mg/L ~200 mg/L,總氮 100 mg/L ~500 mg/L,氰化物 I ~50mg/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丙烯腈廢水電解處理方法，其特征在于，所述的密閉強(qiáng)化電解反應(yīng)器為長(zhǎng)條形密閉結(jié)構(gòu)，內(nèi)有多層電極板，電極板為多孔型，電極板及反應(yīng)器內(nèi)部組件的固定均采用耐腐蝕的金屬部件，正負(fù)電極板間的分隔采用耐腐蝕型橡膠墊圈，電極板材質(zhì):正極為鈦銥合金、負(fù)極為合金316L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的丙烯腈廢水電解處理方法，其特征在于，對(duì)有機(jī)物濃度不同的丙烯腈廢水，可通過(guò)調(diào)節(jié)氯化鈉濃度、電極板電壓與電流、電極板的個(gè)數(shù)來(lái)改變有機(jī)物的去除總量。
【文檔編號(hào)】C02F1/461GK103663630SQ201210333301
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月10日
【發(fā)明者】孫杰, 趙桂瑜, 馬蘭蘭, 王道泉, 趙璞 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院