一种丙烯腈废水电解处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种丙烯腈废水电解处理方法，旨在通过一步密闭强化电解法处理丙烯腈生产废水的方法，使其能够达标排放。本发明采用：丙烯腈废水经絮凝、重力沉降、密闭强化电解处理后，完全可以达到直接排放的水质标准。解决了采用其他的技术及工艺时丙烯腈废水难以处理达标的难题，如焚烧处理成本高、芬顿氧化法产生大量的固废、湿式氧化法处理后氨氮浓度高、生化法由于氰化物毒性等很难做到达标处理。本发明可应用于丙烯腈废水达标处理，也可应用于具有毒性、难生化、高氨氮、高有机物浓度的废水处理领域，有重要的推广价值。
【专利说明】一种丙烯腈废水电解处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业废水处理【技术领域】，具体涉及了一种丙烯腈废水处理达标的方法，属于环境保护领域。
【背景技术】
[0002]丙烯腈(Acrylonitrile,AN)是重要的有机合成原料,是合成纤维、合成树脂、合成橡胶及有机合成工业的主要原料之一。丙烯腈是一种无色、苦杏仁味的高毒类有机氰，也是常见的职业环境污染物。在我国确定的52种优先控制的有毒化学品名单中排名第四，具有高毒性及潜在的遗传毒性，是环境中重要的有害污染物之一，不仅破坏水体生态系统，还危害人类的生命健康。含有丙烯腈的工业废水产生量大，水质复杂，且含有难生物降解物质。
[0003]目前全世界90%的生产厂家均采用丙烯氨氧化法生产丙烯腈。此类装置在生产中产生的废水有两种:反应废水和精制废水，这两种废水中均含有大量的丙烯腈，尤其反应废水中。国内外对高浓度丙烯腈废水处理的方法主要有:焚烧法、加压水解法、芬顿氧化法、硫酸亚铁法、纤维膜法；对低浓度的丙烯腈废水处理的方法有:蒸发浓缩法、生化法、活性炭吸附法等。
[0004]目前国内多采用焚烧法处理反应废水，由于反应废水热值很低，焚烧过程中需要消耗大量燃料，处理成本非常高；芬顿氧化法，废水的B/C值几乎没有变化，无法提高可生化性，而且产生大量的固废；湿式氧化法投资大、成本高，而且处理后氨氮浓度高，对后继生化产生抑制作用；所有的生化法，包括采用工程菌的强化生化法，由于氰化物的存在，即便是低浓度的丙烯腈废水，细菌很难到达高的生物活性，而且做不到达标处理，此外由于此水的有机氮较高，多数生化处理氨氮的去除效果均不理想。
[0005]由于丙烯腈生产废水高C0D、高浓度毒性氰化物、高浓度有机氮和氨氮等，如果采用处理费用低、易于管理的生物法很难处理达标，其他方法也存在各种问题。因此现有处理丙烯腈生产废水技术，很难通过一种技术或者一步反应达到达标排放的目的，如果开发出一种具有较低成本、简单易行，通过一步反应即可达标排放的技术，就有了重要的推广价值。
【发明内容】
[0006]本发明公开了一种一种丙烯腈废水电解处理方法，旨在针对国内丙烯腈生产废水其有机物含量高、COD高，并且由于含有大量的毒性氰化物、高浓度有机氮和氨氮等，造成其处理难度很大，提供一种通过一步密闭强化电解法处理丙烯腈生产废水的方法，使其能够达标排放。
[0007]本发明采用的技术方案是:
[0008]企业排放的丙烯腈生产废水管道混合絮凝剂，先经低速搅拌絮凝反应池，再流入重力沉降池，去除其中的胶体、固体颗粒等，沉淀后的上清液管道内混合盐水流入搅拌混合池，搅拌混合池出水经泵提升进入密闭强化电解反应器，密闭强化电解反应器排水即可做到达标处理。具体如下:
[0009](I)丙烯腈废水水质:C0DGr1000 mg/Ι ~10000mg/l, NH3-N 浓度 50 mg/L ~200mg/L,总氮 100 mg/L ~500 mg/L,氰化物 I ~50mg/L ；
[0010](2)在丙烯腈废水内加入絮凝剂和助凝剂,加入絮凝剂浓度为20 mg/L~80 mg/L ；
[0011](3)进入低速搅拌絮凝反应池，反应时间I h~4h ;
[0012](4)混凝反应后进入重力沉降池；
[0013](5)沉淀后的上清液混入氯化钠饱和盐水，根据废水中污染物浓度控制加入后废水氯化钠浓度为1000 mg/L~6000 mg/L ；
[0014](6)混合后的废水进入搅拌混合池，使得废水混合均匀；
[0015](7)搅拌混合池出水经泵提升进入密闭强化电解反应器，电解反应器控制压力小于0.5MPa，并设过压保护，反应时间3tTl0h，电解达标后出水。密闭强化电解反应器为长条形密闭结构，内有多层电极板，电极板为多孔型，电极板及反应器内部组件的固定均采用耐腐蚀的金属部件，正负电极板间的分隔采用耐腐蚀型橡胶垫圈，电极板材质:正极为钛铱合金、负极为合金316L。在废水中有机物浓度不同时，可通过调节氯化钠浓度、电极板电压与电流、电极板的个数来改变有机物的去除总量，密闭强化电解反应器排水即可做到达标处理，CODto 120 mg/Ι、总氮 40 mg/Ι,氰化物 0.5mg/L。
[0016]本发明与现有技术的实质性区别在于，本发明可以通过简单的工艺及流程实现丙烯腈废水的达标处理，解决采用其他的技术及工艺时存在的问题:焚烧燃料消耗大，处理成本非常高；芬顿氧化法，无法提高可生化性，而且产生大量的固废；湿式氧化法投资大、成本高，处理后氨氮浓度高，对后继生化产生抑制作用；生化法由于氰化物的存在，细菌很难到达高的生物活性，做不到达标处理。
[0017]根据不同的电解氧化作用机理，电化学氧化可分为直接阳极氧化、间接阳极氧化、阴极间接氧化、阴阳两极协同催化氧化降解。本发明主要是采用电化学氧化中的直接阳极氧化，间接阳极氧化及阴极间接氧化。
[0018]阳极:1)电极表面积累的0H.自由基来降解有机物。2)直接利用阴离子，将氯离子在阳极上直接电氧化产生新生态的氯或进一步形成次氯酸根，从而使水中的有机物发生强烈的氧化而降解。
[0019]2Cr —Cl2+2e
[0020]C12+H20 — H0Cl+H++Cr
[0021]HOCl ^ H+ +cr
[0022]阴极:还原产生的过氧化氢间接降解有机物。
[0023]02+2H++2e — H2O2
[0024]本发明的有益效果:
[0025]本发明提供一种较低成本、简单易行的密闭强化电解法处理丙烯腈生产废水，即可使此类废水做到达标排放。通过简单的方法，较低的成本和投资，实现了丙烯腈废水的达标处理，是一种有效、经济可行的技术。
【专利附图】
【附图说明】[0026]图1是工艺流程简图；
[0027]图2是电解反应器示意图；
[0028]图中标记为:1-密闭反应器，2-正极，3-负极，4-橡胶垫圈
[0029]图3是多孔电解板孔分布示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面，结合附图和具体实施例，对发明的X种实施方式作进一步的说明。
[0031]在丙烯腈废水输送管道内加入絮凝剂和助凝剂，加入絮凝剂浓度为20 mg/L~80mg/L ；
[0032]流入低速搅拌絮凝反应池，反应时间I h~4h ;
[0033]混凝反应后流入重力沉降池；
[0034]沉淀后的上清液管道内混合氯化钠饱和盐水，根据废水中污染物浓度控制加入后废水氯化钠浓度为1000 mg/L~6000 mg/L ；
[0035]混合后的废水流入搅拌混合池，使得废水混合均匀；
[0036]搅拌混合池出水经泵提升进入密闭强化电解反应器，电解反应器控制压力小于
0.5MPa，并设过压保护，反应时间3tTl0h，电解后出水。
[0037]密闭强化电解反应器为长条形密闭结构，内有多层电极板，电极板为多孔型，电极板及反应器内部组件的固定均采用耐腐蚀的金属部件，正负电极板间的分隔采用耐腐蚀型橡胶垫圈，电极板材质:正极为钛铱合金、负极为合金316L。在废水中有机物浓度不同时，可通过调节氯化钠浓度、电极板电压与电流、电极板的个数来改变有机物的去除总量，密闭强化电解反应器排水即可做到达标处理，C0D& 120 mg/Ι、总氮40 mg/1，氰化物0.5mg/L。
[0038]实施例1
[0039]步骤如上，参数如表1。
[0040]表1实施例1水质及控制参数情况
[0041]
【权利要求】
1.一种丙烯腈废水电解处理方法，包括以下步骤: (1)在丙烯腈废水内加入絮凝剂和助凝剂，加入絮凝剂浓度为20mg/L~80 mg/L ； (2)再进入低速搅拌絮凝反应池，反应时间Ih~4h ; (3)混凝反应后再进入重力沉降池； (4)沉淀后的上清液混入氯化钠饱和盐水，根据废水中污染物浓度控制加入后废水氯化钠浓度为1000 mg/L~6000 mg/L ； (5)混合后的废水进入搅拌混合池，使得废水混合均匀； (6)搅拌混合池出水经泵提升进入密闭强化电解反应器，电解反应器控制压力小于0.5MPa，并设过压保护，反应时间3tTl0h，电解达标后出水。
2.根据权利要求1所述的丙烯腈废水电解处理方法，其特征在于，所述丙烯腈废水的水质如下:CODcr 1000 mg/Ι ~10000mg/l, NH3-N 浓度 50 mg/L ~200 mg/L,总氮 100 mg/L ~500 mg/L,氰化物 I ~50mg/L。
3.根据权利要求1所述的丙烯腈废水电解处理方法，其特征在于，所述的密闭强化电解反应器为长条形密闭结构，内有多层电极板，电极板为多孔型，电极板及反应器内部组件的固定均采用耐腐蚀的金属部件，正负电极板间的分隔采用耐腐蚀型橡胶垫圈，电极板材质:正极为钛铱合金、负极为合金316L。
4.根据权利要求1所述 的丙烯腈废水电解处理方法，其特征在于，对有机物浓度不同的丙烯腈废水，可通过调节氯化钠浓度、电极板电压与电流、电极板的个数来改变有机物的去除总量。
【文档编号】C02F1/461GK103663630SQ201210333301
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月10日 优先权日:2012年9月10日
【发明者】孙杰, 赵桂瑜, 马兰兰, 王道泉, 赵璞 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院