[发明专利]高浓度丙烯腈废水的处理方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及高浓度丙烯腈废水的处理方法和装置，尤其涉及到用还原药剂还原处理高浓度丙烯腈废水的方法和装置。

背景技术

丙烯腈是一种重要的有机化工产品，是合成纤维、合成橡胶、塑料等合成材料基本且重要的原料，在高分子合成工业中有广泛的应用。丙烯腈聚合物和衍生物也广泛应用于建材及日用品生产领域。但是，由于在丙烯腈生产过程中会产生的大量的、有剧毒作用的工业废水，丙烯腈在人体内能够析出氰根，对人体健康会产生巨大的危害，因此，丙烯腈生产过程中产生的工业废水会引起环境的污染。鉴于丙烯腈的高毒性和“三致”毒性，丙烯腈已被列入我国优先控制的有毒化学品的名单以及水中优先控制的污染物的黑名单。目前，高浓度丙烯腈废水的处理成为在水处理领域备受关注的一个问题。

目前，国内处理丙烯腈废水的主要方法为焚烧法，其优点是简单彻底，其缺点是，能耗费用高，易产生二次污染。其他的处理方法或者说在研究的处理方法有：

（1）湿式催化氧化法，其原理是利用催化剂的催化作用，在一定的温度和压力下进行催化氧化反应，加快反应速率，提高氧化能力，从而快速有效地去除污染物；其缺点是，对设备的要求高，投资大，催化剂的应用可能带来二次污染问题。

（2）精馏法，其原理是利用不同的物质具有不同的沸点这一特点，在废水被加热的过程中，在不同温度下分离出不同的物质。其缺点是，应用此方法的设备比较复杂，能耗高并且处理的不彻底。

（3）生物法，该方法的优点是费用低廉，但是，它只适用于低浓度可降解的丙烯腈废水，并且还需要克服丙烯腈降解菌种的培养和选择的问题，需要对现有的生物处理工艺进行改进。

本行业内专业人员的普遍看法是，将生物法与物理法、化学法联合进行处理可能是解决丙烯腈废水处理问题的趋势。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用还原药剂处理高浓度丙烯腈废水的方法，该方法能够有效处理高浓度丙烯腈废水中的丙烯腈，具有处理效率高、操作简单、能耗低、无二次污染的特点。本发明的再一目的是，提供利用所述的方法进行处理的装置。

本发明所述的高浓度丙烯腈废水通常是指废水中丙烯腈含量≥100mg/L的工业废水。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下。

一种高浓度丙烯腈废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）配置还原药剂溶液，控制还原药剂溶液的浓度为50～200g/L；

（2）将高浓度丙烯腈废水的pH调节为7.0～8.0，然后加入步骤（1）配置的还原药剂溶液，将还原药剂质量与丙烯腈质量的比控制在3～10；

（3）将步骤（2）添加了还原药剂溶液的高浓度丙烯腈废水在转速为50～300rpm的条件下进行搅拌，反应停留大于５分钟。

进一步，步骤（1）所说的还原药剂为亚硫酸钠。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下。

一种高浓度丙烯腈废水的处理装置，其特征在于，包括反应单元、pH控制单元、药剂输入单元和液位控制单元；所述反应单元含有反应器、搅拌器，所述反应器的上部设有废水输入口，下部设有处理后的水输出口，在所述反应器中安装有与pH控制器连接的pH探头以及与出水泵连接的液位控制器；所述反应器上部的废水输入口通过管道与进水泵、进水阀门、进水流量计连接，所述反应器下部的处理后的水输出口通过管道与出水阀门和出水泵连接；所述pH控制单元含有碱液储罐、补碱泵、补碱阀门和酸液储罐、补酸泵、补酸阀门以及pH探头、pH控制器，所述碱液储罐通过补碱泵和补碱阀门用管道连接至反应器的上部，所述酸液储罐通过补酸泵和补酸阀门用管道连接至反应器的上部；所述pH控制器与补碱泵、补酸泵及pH探头连接；所述药剂输入单元含有还原药剂溶液储罐、加药泵和加药控制阀门，所述还原药剂溶液储罐通过加药泵、加药控制阀门用管道连接至反应器的上部；所述液位控制单元含有液位控制器和出水泵，所述液位控制器设置有液位警戒线，通过反应器内的液位是否达到液位警戒线来控制出水泵的自动启动与停止。

进一步，在所述进水泵与所述进水阀门之间的管道上设有进水口取样阀门。

进一步，在所述处理后的水输出口与所述出水阀门之间的管道上设有出水口取样阀门。

进一步，所述的pH探头设置在反应器内补碱进口和补酸进口的下方。

本发明的积极效果是：

（1）采用还原药剂溶液对高浓度丙烯腈废水中的丙烯腈进行还原去除，反应速率快，在常温常压即可反应进行处理。