[發(fā)明專利]一種己內(nèi)酰胺廢水的膜法處理工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110119504.1
• 申請日: 2011-05-10
• 公開（公告）號: CN102219327A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉久清
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F103/36;C02F1/44
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 袁靖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域生產(chǎn)廢水的處理，具體涉及己內(nèi)酰胺廢水的處理方法。

背景技術(shù)

己內(nèi)酰胺是合成尼龍-6纖維和尼龍-6工程塑料的單體，在聚合材料領(lǐng)域應用廣泛。而己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)過程中消耗大量的淡水資源，同時排出大量廢水，且廢水成分復雜，需經(jīng)過嚴格的廢水處理方可排放，否則會對環(huán)境構(gòu)成威脅。目前，由于處理工藝繁瑣或成本太高，很多己內(nèi)酰胺生產(chǎn)廢水只是經(jīng)過簡單處理后就直接排放，致使環(huán)境污染和水資源浪費問題越來越嚴重。

目前，國內(nèi)、外的己內(nèi)酰胺廢水處理以蒸發(fā)焚燒和生化法為主，有的還將化學法與之串聯(lián)。傳統(tǒng)的蒸發(fā)焚燒法由于能耗巨大，在市場經(jīng)濟大環(huán)境下，耗能大戶都必須尋找方法改進工藝，降低能耗，節(jié)約成本，增強市場競爭力，方可在市場經(jīng)濟浪潮中存活；生化法如A/O法，具有廢水停留時間長，處理效率不高，同時對于含氮濃度較高的有機廢水處理難度很大，對廢水水質(zhì)的適應性不強；也有將A/O法與膜法結(jié)合的，即目前研究也較多的膜生物反應器(MBR)，其主要將膜組件浸沒在生化池中達到截留活性污泥的目的，但存在膜污染嚴重、操作條件苛刻等缺點，同時不利于膜集成技術(shù)的發(fā)展，對廢水中某些特殊雜質(zhì)含量要求也較高。中國專利公開號CN101767860A公開了一種己內(nèi)酰胺精制殘液回收工藝，其特征是將殘液與氧化劑以一定的配比混合后，在一定條件下氧化反應一段時間后進行萃取，再將含己內(nèi)酰胺的有機萃取相反萃取達到回收己內(nèi)酰胺的目的。此法雖能回收己內(nèi)酰胺，但是萃取后的水相中仍含有大量污染雜質(zhì)，需進一步處理方可達到排放標準。

因此，開發(fā)全新的處理工藝迫在眉睫。膜技術(shù)近年來已經(jīng)成為一種新型的高效分離技術(shù)，是多學科交叉的產(chǎn)物，具有很多傳統(tǒng)方法不可比擬的優(yōu)勢。采用膜技術(shù)處理廢水不僅能回用大量水資源，同時處理成本也大大降低，帶來巨大的經(jīng)濟效益。事實上，目前膜技術(shù)已廣泛應用于污水的凈化，包括純水的制備、城市生活污水的處理等。但己內(nèi)酰胺生產(chǎn)廢水量大且雜質(zhì)含量復雜，如果采用現(xiàn)有的單一膜組件系統(tǒng)來處理，很難在提高處理效率的同時保證出水水質(zhì)。因為單一的納濾膜雖然通量較大，但出水水質(zhì)不能跟反滲透膜相比；而單一的反滲透膜水質(zhì)雖然較高，但膜通量太小，處理效率不高。因此，本發(fā)明采用將砂濾、納濾和反滲透集成，主要解決各組件之間的銜接問題，達到技術(shù)之間的無縫對接。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有處理己內(nèi)酰胺廢水的工藝存在的不足，提供一種節(jié)能環(huán)保的己內(nèi)酰胺廢水處理工藝。

一種己內(nèi)酰胺廢水的膜法處理工藝，包括如下步驟：

1).混凝-砂濾過濾：向己內(nèi)酰胺廢水中加入絮凝劑，使其中的懸浮物質(zhì)絮凝沉積；將混凝后的廢水通向砂濾罐，濾去其中的大顆粒懸浮物及膠體物；

2).納濾過濾：將上述砂濾濾液通向納濾膜，截留大分子量的有機物；

3).反滲透濃縮：將通過納濾膜后得到的透析液通向反滲透膜，截留廢水中的雜質(zhì)離子；透過液則進行回用或者直接排放。

步驟1)的過程中加入的絮凝劑是PAM或聚鋁；絮凝劑的加入的量為5-30ml/L己內(nèi)酰胺廢水。

步驟1)中的砂濾罐布料的粒徑從上至下逐漸遞減，顆粒的粒徑范圍為3-8mm。

步驟2)中所用納濾膜的孔徑不小于1nm；納濾操作條件為：操作溫度為20-40℃，壓力為1.0-3.0MPa。

步驟3)中反滲透膜孔徑0.1nm～1nm；反滲透的操作條件為：操作溫度為20-40℃，壓力為1.0-2.5MPa。

所述的納濾膜和反滲透膜的膜組件的材料為有機高分子，其中膜面材料為纖維素衍生物類、聚砜類或和聚酰胺類，膜面支撐材料為聚酯類或聚烯烴類。

所述納濾膜和反滲透膜為板式膜、卷式膜或管式膜。

經(jīng)過上述處理之后，透過膜的滲透液中COD小于300mg/L，懸浮物SS含量幾乎為零，可以直接返回生產(chǎn)工藝中作為生產(chǎn)用水，成功實現(xiàn)回用；而沒有透過膜的濃縮液則可返回生化池處理。

對于己內(nèi)酰胺廢水的處理，最常見的方法是生化法，不同水質(zhì)的廢水處理成本各不相同，平均為9元/噸；若采用膜技術(shù)代替目前的生化法，扣除設(shè)備的折舊費，折算后的處理費用仍可節(jié)約1～2元/噸，對于大型的己內(nèi)酰胺生產(chǎn)廠家，每天排放大量的廢水，采用膜技術(shù)將大大節(jié)約處理成本。

本發(fā)明將高效的膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)的低成本物化方法結(jié)合，形成對己內(nèi)酰胺廢水擬采用預處理+納濾+反滲透兩級膜過程代替生化裝置對己內(nèi)酰胺廢水進行處理的新工藝，新工藝具備處理高效率、環(huán)保節(jié)能和低成本等優(yōu)點。在國家節(jié)能減排政策的影響下，此工藝的發(fā)展前景非常樂觀。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述工藝的流程圖。

具體實施方式