[發(fā)明專利]一種丙烯酸廢水的綜合處理方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810050706.3
• 申請日: 2008-05-13
• 公開（公告）號: CN101269899A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發(fā)明（設計）人: 林海波;季洪海;徐紅
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F1/28;C02F1/469;C02F1/26;C02F103/36
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技術領域

本發(fā)明涉及高濃度石油化工廢水的處理方法，特別是一種丙烯酸生產廢水的綜合處理方法。

背景技術

丙烯酸生產廢水是一種高濃度有機廢水，化學耗氧量(COD_cr)一般為30000-35000mg/L，有時高達60g/L，呈強酸性，處理較為困難，主要含有醋酸(3.0～6.0％)，丙烯酸(0.02～3％)，甲醛(0.04～4％)，甲苯等其它有機物(0～2％)。目前報道的方法主要有直接焚燒法、催化濕式氧化法、生物法、電解-生物組合法和反滲透膜分離法。

直接焚燒法是目前國內外處理丙烯酸廢水的主流方法，是在高溫下用空氣氧化處理廢水的一種比較有效的方法，也是廢水處理的最后手段之一。如廢水中可燃物濃度很高，發(fā)熱量達4360kJ/kg以上時，則燃燒可自動進行；如廢水中的可燃物濃度較低，則需消耗大量的燃料油，甚至可達250～300kg/m³廢水。另外，對較低濃度的有機廢水，需進行濃縮預處理。丙烯酸廢水的主要有機成分是低沸物，濃縮預處理不易進行，操作上有很大難度。對丙烯酸廢水而言，采用焚燒法需消耗大量的燃料油，故操作費用昂貴。

催化濕式氧化法是美國(Zimmermann)在五十年代發(fā)明的。該工藝一般不耗用輔助燃料等外來能量，起原理是將系統(tǒng)加壓，控制水分蒸發(fā)，在催化劑的作用下，可在一定溫度下使有機污染物燃燒。該法是處理高濃廢水的有效方法，特別對于高濃度難生物降解污染物，而且在含氮化合物和含硫化合物的氧化形態(tài)，采用濕式氧化法不生成NOx、SOx，而是被轉化為氨與硫酸離子。但由于該工藝要求在較高的溫度和壓力下進行，使得其在技術上和經濟上都存在很大困難。目前該方法正在發(fā)展中。

專利CN1600706公布的生物法以及專利CN1948189公布的電解-生物組合法都是基于污染物在生物氧化池被生物分解的原理，將廢水中的有機物濃度降解至符合排放要求。不同的是CN1948189公布的電解-生物組合法首先對丙烯酸廢水進行電解，向廢水體系加入一些無機鹽類化合物，提高廢水的可生化性。這兩種方法雖然可降低處理費用，但由于有機物分解需較長時間，故其處理周期也比較長。另外，活性污泥法對廢水濃度有限制，廢水需稀釋至適宜細菌生長的濃度。因此，這兩種方法不僅需要較大占地面積和大量設備投資，而且還需要用水稀釋、酸堿中和或向廢水體系引入其它化合物。

由此看出，上述丙烯酸廢水處理方法主要是通過各種形式的氧化方式降解廢水中的有機物。事實上，在丙烯酸廢水中，醋酸既是污染物，同時又是極有回收價值的化工產品。如果按丙烯酸廢水醋酸含量為3.5％計算，丙烯酸廢水排放量500噸/日，每年排放醋酸總量可達到5000噸以上，價值超過3000萬元。為此，專利CN1903738公開一種丙烯酸廢水處理工藝，將丙烯酸廢水經過經膜分離，滲透側的凈化水排出界區(qū)，滲余側的有機物送入精餾塔，將丙烯酸、甲苯與乙酸、水分開，并分別回收丙烯酸、甲苯和乙酸。這種方法無需任何燃料并可回收丙烯酸、甲苯和乙酸、工藝簡單、系統(tǒng)阻力小、運行費用低，可回收大量有機物。然而，由于丙烯酸廢水成分復雜，COD高，生產過程水質組成波動很大，反滲透膜很容易堵塞，將會加速膜損壞，膜費用極大。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對現有丙烯酸生產廢水技術存在的缺陷或不足，提供一種電滲析-生化-萃取-精餾組合方法。采用該方法，丙烯酸廢水不僅可得到有效處理，而且可回收醋酸資源，為企業(yè)帶來良好的經濟效益。

本發(fā)明的技術方案如下：

本發(fā)明一種丙烯酸生產廢水的綜合處理工藝，其特征主要包括廢水預處理、電滲析分離及乙酸回收和精制、稀溶液的生化處理等步驟。其工藝流程如附圖所示，丙烯酸廢水送入預處理單元，經預處理的廢水進入電滲析器，電滲析器稀相出水達到生化處理要求后進入生化處理裝置，經生化處理后達標排放；電滲析器濃相出水經二級、三級或四級電滲析濃縮達到一定濃度后去萃取-精餾單元回收醋酸，可得到工業(yè)一級醋酸。二級、三級或四級電滲析濃縮的稀相可根據濃度返回相應的電滲析單元。

主要步驟說明如下：

(1)廢水預處理：采用常規(guī)方法，將丙烯酸廢水通過沙濾、活性炭過濾，控制廢水的流速，除去廢水中有害物，如甲苯、甲醛、丙烯酸等有機物，保持膜的活性，延長膜壽命，進水水質達到電滲析器進水標準，使電滲析正常運行。