丙烯腈生产废水处理技术研究进展
摘要:介绍了丙烯腈生产废水的特点及丙烯腈生产废水处理方法的最新研究进展,针对现有技术的局限,探讨了该领域的未来的研究重点和方向。
关键词: 丙烯腈, 废水, 处理
丙烯腈是一种重要的化工原料，在 ABS 塑料、丁腈橡胶、腈纶纤维和合成树脂等化工产品制造领域有着广泛的应用。近年来，丙烯腈的生产规模不断扩大，生产过程中产生的工业废水引起的环境污染问题，日益引起人们的重视。研究表明，水环境中微量丙烯腈的存在，会造成水体的高毒性和潜在的“三致”毒性[1]，在我国确定的优先控制有毒化学品名单和水中优先控制污染物黑名单中，丙烯腈均位列其中[2]。因此，丙烯腈生产废水处理已成为相关企业的当务之急。
目前，国内生产丙烯腈经典工艺是丙烯氨氧化法（又称 sohio 法），即以丙烯、氨气和空气为主要原料，在一定反应条件和催化剂的作用下，生成丙烯腈，副产物主要为乙腈和氢氰酸[3]。此工艺生产过程中产生丙烯腈废水污染物成分极其复杂，有机物含量非常高。初步的分析表明，废水中通常含有丙烯腈、乙腈、氢氰酸、丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯醛、氰基吡啶、反丁烯二腈、琥珀腈、马来酰亚胺、氨氮、硫酸盐以及大量的聚合物[4-5]。COD 几千到几十万 mg•L-1。高氰化物（或腈化物）含量是丙烯腈废水的一个重要特征。含量一般为几百到几千 mg•L-1。这些含氰化合物对于微生物有很强的毒性和抑制作用，直接排入生化处理系统会对系统造成很大的冲击。TN含量高是丙烯腈废水另一显著特点。在所有污染物中约能占到20%。这些氮素排放到水体中，必然造成水体富营养化，威胁水质安全。丙烯腈废水中最难处理的污染物是聚合物。它主要来自于腈类物质的低分子聚合物或共聚物。这些聚合物在水中一般以胶体态或溶解态形式存在，难以水解并被微生物利用，无法得到有效去除，是造成丙烯腈废水 COD 排放不达标的主要原因[6]。
丙烯腈生产废水属于公认的难降解高浓度有机废水，随着各国对于工业废水排放要求的不断提高，丙烯腈废水的达标排放已经成为制约丙烯腈生产企业发展的重要因素，因此，国内外学者相继研究和开发了一系列处理技术方法。本文对这些处理方法的最新研究进展进行了评述，并探讨了此领域未来的研究重点和方向。1氧化法1.1超临界水氧化法超临界水氧化法对于高浓度有机有毒废水有着良好的处理效果，可在很短时间内，将有机物几乎全部氧化分解，生成无害的CO2、H2O、N2等产物，而 S元素则生成无机盐等沉淀物[7]。韩国学者 Young HoShin等[8]采用此技术对丙烯腈废水的处理进行了实验研究。结果表明，在 552 ℃、25 MPa 条件下，15 s内废水中 TOC 的去除率即达到 97%以上
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