[发明专利]甲基二乙醇胺工业废水的微波化学法处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及环保技术，具体涉及含有甲基二乙醇胺的工业废水处理方法。

背景技术

N-甲基二乙醇胺（也称为甲基乙二醇胺，简写为MDEA），是一种叔胺类物质。分子式为CH₃N(CH₂CH₂OH)₂，分子量为119.16，比重1.0418，沸点247℃，在12℃时的粘度为101cP，凝固点–48℃，能全部溶于水中。

目前，甲基二乙醇胺作为脱硫溶剂已在天然气脱硫、煤气化脱硫以及炼厂脱硫中得到广泛应用。MDEA对H₂S有很高的选择性和较低的能耗，被用于克劳斯原料气提浓，斯科特法尾气处理，低热值气体脱硫等过程。

MDEA在合成氨脱碳工艺上也有独特之处。MDEA的吸收CO₂和再生耗能较单乙醇胺（MEA）为低，而且它对非极性气体如氢、氮、甲醇、甲烷及其他高级烃类化合物的溶解度极低，自身损失很少。MDEA与CO₂反应仅生成碳酸氢盐而不生成氨基甲酸酯，吸收过程不会降解，日常补充量大大减少。

甲基二乙醇胺作为乳化剂、酸性气体吸收剂、酸碱控制剂、聚氨酯泡沫催化剂大量被使用。其可在活化剂辅助作用下脱除合成氨中的二氧化碳和硫化氢。不过，在生产应用过程中，MDEA的长期使用会导致换热器管束结垢，产生大量生物粘泥，不仅对设备造成腐蚀，而且导致管道泄漏，影响生产。

在生产过程中，MDEA每隔3-4个月就会发生泄漏事故，发生事故时，整个循环水系统有机物含量平均在1％左右，最高可达3-4％，异养菌数量在10万左右。MDEA废水COD极高、不易降解，对微生物有一定毒性，且其性质稳定，极易溶于水，不易被吸附，所以常规的处理方法对于MDEA废水处理效果均不明显。

目前，微波法在废水处理方面已经有了许多实例，虞睿等报道采用微波法处理生活污水（水处理技术，2008，34(4)：19-22），经对原昆明第六厂的处理工艺经过微波改造后COD的去除率达到97.4％。不仅如此，基于微波为辐射源的微波无极灯作为一种高效光源代替普通紫外灯作为光化学反应器的光源能够实现光和微波的协同作用，具有高的光化学氧化活性，已越来越多地应用于有机废水的处理应用研究。

对于难以用常规方法处理的MDEA废水，可以考虑采用微波法进行处理，不过为此需要研究发现适应使用的微波敏化剂，进而开发出有实际应用价值的MDEA废水的微波化学法处理方法。

发明内容

本发明人经过研究发现，对于甲基二乙醇胺工业废水，将其调节至适当pH和适当溶氧量，加入特定的敏化剂和混凝剂，在微波作用下进行絮凝，经沉降分离后再过滤，将滤液通过微波无极灯的照射进一步降解并直至矿化，从而完成本发明。

本发明的目的在于提供一种甲基二乙醇胺工业废水的微波化学法处理方法，该方法包括以下步骤：

（1）提供待处理的甲基二乙醇胺废水，也称为原水；

（2）将上述原水引入至氧化预处理单元，向其中加入氧化剂，曝气增加溶氧量，使氧化剂与水体混合均匀；

（3）将氧化预处理后的废水引入至混合单元，在搅拌情况下，向其中添加敏化剂和混凝剂，搅拌混合均匀；

（4）将上述混合后的废水引入至微波敏化反应单元，在微波的作用下，敏化剂与混凝剂协同反应，生成吸附沉淀效果更好的混凝剂，进一步增加吸附沉淀效果；

（5）将经微波敏化处理后的甲基二乙醇胺废水引入至分离沉降单元，经过沉降箱，实现泥水分离；

（6）将分离后的上清液引入至过滤单元，经过滤进一步净化，废水的色度和浊度大幅度下降；

（7）将过滤后的甲基二乙醇胺废水引入至无极光化学反应单元，在其中通过微波无极灯的照射产生臭氧及羟基自由基，使得甲基二乙醇胺进一步降解并直至矿化。

本发明人研究发现，尽管许多有机化合物都不直接明显地吸收微波，但可以利用某种强烈吸收微波的“敏化剂”把微波能传给这些物质而诱发化学反应。“敏化剂”的作用不仅仅在于把热能聚焦，而且还可以借它与反应物和产物相互作用的选择性而影响反应的进程。

本发明提供的方法就是利用微波对化学反应的这些作用，对水中的中染物通过物理及化学作用进行降解、转化，从而实现污水净化的目的。

根据本发明的方法，基于微波能作用，甲基二乙醇胺能进行有效反应，此外，微波无极光化学氧化进一步深度处理甲基二乙醇胺，从而解决甲基二乙醇胺废水处理难的问题。

具体而言，本发明具有以下优点：