[發明專利]含乙腈工業廢水的處理和回收方法

在審

• 申請號: 201710455914.0
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN109133268A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 王勇;馬騰飛;梅翔;薛長菁;紀敏;李月剛
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: C02F1/44
• 分類號: C02F1/44;C07C253/34;C07C255/03;C02F101/38
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅;朱顯國

本發明公開了一種含乙腈工業廢水的處理和回收方法，將乙腈濃度小于15wt%的乙腈工業廢水加熱后，連續循環通過以膜為接觸介質的膜組件中，膜介質的另一側抽真空，廢水中乙腈擴散或溶解擴散通過膜介質，廢水中乙腈的濃度逐漸減?。粩U散通過的乙腈蒸汽被冷凝，從而回收得到乙腈的液體；冷凝得到的乙腈液體較原水濃縮5～30倍，從而能回收利用。本發明能用于高含鹽低濃度乙腈廢水的處理，能實現乙腈與高鹽廢水的分離，并能回收得到乙腈的濃溶液，無需添加化學試劑，同時實現廢水的節能減排和資源化回收，是一種環境友好的高效技術。

技術領域

本發明涉及一種利用膜技術處理含低濃度乙腈溶液的方法，特別是一種從含乙腈的工業廢水中去除乙腈和回收的方法，屬于廢水處理技術領域。

背景技術

嚴重的水污染問題是我國目前面臨的重要社會發展問題。工業廢水排放是目前經濟社會發展的主要污染源之一，特別是含鹽的高濃度含腈廢水。普通的廢水處理工藝通常采用微生物處理，但是廢水中大量有機腈和鹽份的存在使得微生物難以耐受高鹽、高毒性，因此，無法使用普通的廢水處理工藝。

對于高含鹽腈類工業污水的處理方法有化學氧化法，微電解+生化法，電化學氧化法，膜分離法等。其中，化學法需要有氧化劑消耗，電化學氧化法存在高能耗的問題，微電解+生化過程復雜、占地面積大。因此，含腈高鹽廢水的治理是工業廢水治理的一個難題，受到工業界和環境部門的重視。另一方面，乙腈是應用價值很高的大宗化工原料，對廢水中乙腈的回收具有顯著的經濟價值。

徐仁萍（乙腈回收新工藝[J]. 天津化工, 2010, 24(5): 35-36）等人發明了《萃取和精餾相結合分離乙腈廢水的工藝方法》，以二氯甲烷作為萃取劑，加入乙腈廢水,充分攪拌后靜置；混合液分層，上層為：水,少量乙腈，二氯甲烷，下層則為：二氯甲烷，乙腈和少量的水；萃取相和上層萃余相都要放入精餾系統處理，將少量的乙腈和二氯甲烷蒸發出來，最后釆出的乙腈含量能高達99.5%，水分含量0.08%以下。該方法需要使用萃取劑，會帶入新的污染物。

段婉君（段婉君, 柴濤, 馮一偉, 等. 銥鉭涂層形穩陽極電解含乙腈的模擬廢水[J]. 科學技術與工程, 2016, 16(27): 312-315）等人所采用了銥鉭涂層形穩陽極來高效率的降解乙腈法，從而發現當涂層含有銥鉭鈦元素的電極對乙腈的降解效果最好， pH為6.60，濃度為每500ml水中含1.32ml乙腈，電壓為4.10v，降解率可達69.0％。該電解方法能耗很高，而且去除效率僅有69%。

信威鵬等（信威鵬，鄒 杰;Fenton 試劑處理含乙腈醫藥廢水試驗研究遼寧化工vol41(5)2012 440～441）使用Fenton 試劑處理含含丙酮、乙腈和二氯甲烷的醫藥廢水，反應條件如下：pH 為 8～9；反 應時間為 60 min；硫酸亞鐵投加量：2.5 g/L；雙氧水投加量：15 mL/L。系統對乙腈廢水的最高去除率 可以達到 88%。該方法要加入大量的化學藥劑，雙氧水的使用存在安全隱患。

發明內容

本發明的目的是提供一種含乙腈的工業廢水的處理和回收方法，以解決現有處理含乙腈工業廢水工藝復雜，耗能巨大，成本高，需要添加新的污染物，易產生二次污染等不足問題。

本發明的目的通過如下技術方案實現：一種含乙腈工業廢水的處理和回收方法，采用如下步驟：

第一步，將含乙腈工業廢水加熱到18～60℃，將所述溶液連續循環通過以膜為接觸介質的膜組件中，同時在膜組件的另一側用真空泵將透過膜組件的乙腈蒸汽連續抽入采用冰水或液氮冷卻的乙腈收集器；

第二步，連續運行2～6小時以后，將乙腈收集器取出，在常溫下放置10～30min，即回收得到乙腈。

其中，進一步的，膜材料是對乙腈有優良選擇性能的無孔有機膜或陶瓷滲透汽化膜，優選瑞士Sulzer Pervap 4060滲透汽化膜或南京九思膜科技有限公司的陶瓷PDMS復合膜。