电渗析法处理丙烯腈废水的研究_杨浩

［基金项目］上海市电厂应用化学及环境保护重点学科2007年度开放基金资助项目StudyonthetreatmentofacrylonitrilewastewaterbyelectrodialysisYangHao，ZhangXinsheng，WangWei，YuanWeikang（StateKeyLaboratoryofChemicalEngineering，EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai200237，China）电渗析法处理丙烯腈废水的研究杨浩，张新胜，王伟，袁渭康（华东理工大学化学工程联合国家重点实验室，上海200237）［摘要］为了去除丙烯腈废水中的硫酸铵，采用电渗析法对丙烯腈废水进行脱盐处理。脱盐率随流量的升高而降低，随电压的升高而升高，但达到一定值后，脱盐率基本不随电压的变化而变化。流量升高，能耗降低；电压越高，能耗越高。在电压为10V、流量为50L/h的条件下，具有较好的电渗析效果，能耗在16.81kJ/g左右，温度提高有利于电渗析过程的进行。实验结果表明，该法切实可行。［关键词］电渗析；丙烯腈废水；离子交换膜；硫酸铵［中图分类号］X703.3［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2008）12-0049-04Abstract：Electrodialysishasbeenusedforeliminatingammoniumsulphatefromacrylonitrilewastewater.Thede-saltingratedecreaseswiththeriseofflowrate，andincreaseswiththeriseofvoltage.Butwhenitgetstoacertainpoint，thedesaltingratebasicallydoesnotchangewiththechangeofvoltage.Theflowrateincreaseswhentheener-gyconsumptiondecreases.Thehigherthevoltageis，thehighertheenergyconsumption.Whenthevoltageis10V，andtheflowrateis50L/h，theelectrodialysiseffectisbetter.Theenergyconsumptionisabout16.81kJ/g.Theris-ingoftemperatureisgoodforcarryingontheprocessofelectrodialysis.Theresultsshowthatthismethodisreallyfeasible.Keywords：electrodialysis；acrylonitrilewastewater；ionexchangemembrane；ammoniumsulphate现代工业技术在给人类带来财富和便利的同时也污染了环境。许多工业废水存在着有机物含量高、成分复杂、有毒有害、难生物降解等特性。在丙烯腈生产过程中排放的废水含有高浓度、难降解的有机污染物。另外，由于丙烯腈采用丙烯氨氧化法生产，废水中含有大量用硫酸吸收剩余氨气而产生的硫酸铵（质量分数为6%~10%）。目前，国内外均采用焚烧法处理该废水，但焚烧后产生的水蒸气中含有NOX和SOX等污染气体，严重超标，对大气环境造成了二次污染。以我国目前丙烯腈产量8.0×106t/a（2005年统计为7.54×106t/a）计算，生产丙烯腈排放酸性废水为1~1.5t/t，初步估算每年排放5.60×105tNO2、4.85×105tSOX；而且腐蚀性气体会对焚烧炉的炉膛和烟囱内壁造成严重腐蚀；无机盐在炉膛、烟囱结垢会缩短炉膛寿命。针对我国提出的建设节约型社会的方针，采用热管技术回收余热是目前一项重要的节能技术，但是在丙烯腈废水焚烧过程中，因为燃烧废气中含有大量酸性气体，热交换后烟道气温度过低则会生成大量酸雾，导致热管回收余热装置无法正常运行。因此将废水中无机盐硫酸铵回收，无疑具有环境保护、能量循环利用、经济性等多重意义。电渗析技术是一种新兴的膜分离技术，自20世纪50年代出现以来，发展迅速，目前已经广泛应用于海水淡化〔1〕、苦咸水淡化、超纯水制备〔2〕、工业废水的回收利用，以及化工过程的产品分离、浓缩、提纯、精制〔3〕等。电渗析是在直流电场的作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，把电解质从溶液中分离出来，从而实现分离的目的。笔者拟采用电渗析方法去除丙烯腈废水中含有的硫酸铵，为进一步处理丙烯腈废水打下基础。第28卷第12期2008年12月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol．28