_丙烯腈废水处理技术研究进展

综述专论化工科技，２０１６，２４（３）：７６～８０ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ＊基金项目：国家自然科学基金项目（２１３７６０４９；２１３０６０２２）。＊＊通讯联系人：苑丹丹（１９８０－），女，黑龙江大庆人，东北石油大学副教授，硕士研究生，研究方向：新能源化工、油田污水及处理领域研究。作者简介：沈筱彦（１９９２－），女，浙江平湖人，东北石油大学在读硕士研究生，研究方向：新能源化工。收稿日期：２０１６－０４－０１丙烯腈废水处理技术研究进展＊沈筱彦，苑丹丹＊＊（东北石油大学化学化工学院石油与天然气化工省重点实验室，黑龙江大庆１６３３１８）摘要：随着现代工业生产的迅猛发展和人类物质消费水平的不断提高，水污染问题已日益突出。丙烯腈是一种非常重要的化工生产原料，在制造腈纶纤维、ＡＢＳ工程塑料、合成树脂和丁腈橡胶等领域应用广泛，作为水环境里重要的有机污染物之一，不仅能破坏水的生态系统，还会危及人的生命健康。因此找到一种高效、经济的方法处理丙烯腈废水成为化学界以及环保领域重要的研究方向。着重阐述了国内外近几年丙烯腈废水处理技术的研究进展，为今后丙烯腈废水处理提供新的思路，也对工业废水处理具有重大意义。关键词：丙烯腈废水；处理方法；组合工艺中图分类号：Ｘ７０３文献标识码：Ａ文章编号：１００８－０５１１（２０１６）０３－００７６－０５水是人类生产生活的必需品，也是人类赖以生存的生命之源。现代工业生产的迅猛发展和人类物质消费水平的不断提高使得水污染问题日益突出。丙烯腈（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ，ＡＮ），是一种无色、带苦杏仁味的具有高毒性的有机氰，也是水环境中常见的有机污染物［１－２］。它作为重要的化工原料之一，广泛用于制造腈纶纤维、ＡＢＳ工程塑料、丁腈橡胶和合成树脂等领域［３］。在我国确定的５２种优先控制的有毒化学品名单中排第四，不但会破坏水体生态系统，还会危及人类的生命健康［４］。目前，国内外许多科学家针对丙烯腈废水的特点进行了大量的实验研究，开发了许多新型的废水处理技术和工艺，以适应越来越严苛的排放标准。１物理法１．１蒸馏法蒸馏法又称为分馏法，是分离和纯化液体混合物常用的方法，这种方法操作简单，能耗少，但仅各组分的沸点差比较大的混合物才能达到较好的分离效果。一般情况下，物质的沸点随着相对分子质量增加、双键数目增多而增大。王毅等［５］通过对丙烯腈生产的一段急冷水采用精馏法进行分离处理，并在精馏后对馏出液的水质进行分析。结果表明：蒸馏法对去除ＣＯＤ效果很好，馏出液的ＣＯＤ去除率高达９５．２％，ＢＯＤ５／ＣＯＤｃｒ由原来的０．１５变为０．３１，同时氰化物的去除率也达到９２％。１．２膜法膜法是近年来新兴起来的一种膜分离技术，这种分离技术具有占地面积小、能耗少、没有二次污染等优点，其主要是应用渗透压的原理，受到了国内外很多科学家的关注。刘海洋等［６］采用膜吸收法对丙烯腈模拟废水进行了处理，并探究了膜吸收法对丙烯腈废水中氰化物及氨氮的去除效果。结果表明：若先去除氨氮再去除氰化物，对氰化物的去除效果较好，可达８５．５％以上；反之，氰化物去除率不到７０％。此外，酸性环境及适当加大吸收液ＮａＯＨ的含量（质量分数为５％～１０％）与膜的接触面积对去除氰化物更为有利。膜吸收法对氨氮的去除效果较好，最佳条件下氰化物去除率高达９３．３％。DOI:10.16664/j.cnki.issn1008-0511.2016.03.017１．３超重力汽提法超重力汽提法是使水蒸气和废水直接接触，让废水中有毒有害，具有挥发性的物质按一定比例扩散至气相，达到分离污染物的目的。薛翠芳［７］研究了基于超重力汽提法下不同超重力因子β、气液比、丙烯腈模拟废水初始浓度等因素对丙烯腈去除率的影响。结果表明：在常温、常压、超重力因子β为５０．１４、气液比为１３００的条件下，超重力单级气提丙烯腈废水初始质量浓度为３０００±１００ｍｇ／Ｌ时，丙烯腈去除率为６９．１％，三级气提时丙烯腈去除率可达９７．１％。２化学法２．１焚烧法焚烧法就是将固体废弃物高温分解同时深度氧化的综合处理方法，好处是将大量有毒有害物质氧化分解生成ＣＯ２、Ｈ２Ｏ、Ｎ２等，可直接排放到空气中［８］。这种方法是处理有机氰类废水最简易的办法，同时具有占地面积少，处理量大，能回收利用能源的优点。但是焚烧法的投资费用大，设备锈蚀现象严重，在国内外已进入了萎缩期。乔桂芝等［９］设计了新型的Ｌ形废液、废气焚烧炉，一方面确保高效地高温分解含氰有机物，另一方面减少产生过量的ＮＯｘ，避免造成二次污染。期间可以生产３６ｔ／ｈ、４．０ＭＰａ的蒸汽，有效地节约能源，同时对给水进行预热，使其温度高于炉管外壁烟气露点温度，从根本上解决炉管露点的腐蚀问题，使整个炉子运行起来平稳。但此法能耗量大，基于可持续发展的角度来看工程应