丙烯腈工藝廢水處理技術研究進展

高 飛

（山東齊魯石化工程有限公司，山東淄博）

丙烯腈工藝廢水處理技術研究進展

高 飛

（山東齊魯石化工程有限公司，山東淄博）

介紹了丙烯腈主要的生產工藝及生產過程中廢水污染物的來源，對目前丙烯腈生產廢水處理技術進行了探討，提出從丙烯腈生產工藝的源頭出發，先基礎研究后有針對性探索處理方法組合的思路，以期為切實可行地處理丙烯腈生產廢水提供參考。

丙烯腈生產；廢水處理；基礎研究

丙烯腈是合成纖維、合成樹脂、合成橡膠和有機合成工業的主要原料之一，但丙烯腈裝置產生的廢水量大，毒性大，色度高，成分復雜。隨著國家對過程工業節水減排要求的日益嚴格，建設節水型和水環境友好型的化工企業，已經是我們面臨的最緊迫的任務。在丙烯腈裝置中每1t丙烯腈產品會生成1.5t的廢水，因此在提高丙烯腈的產能的同時，提高廢水的利用率，減少環境的污染，提高節能減排的能力已成為國內丙烯腈各生產廠家的迫切的需要。

1 丙烯腈生產工藝及其副產物

1.1 丙烯腈主要的生產工藝

丙烯腈的生產工藝在國內主要使用丙烯氨氧化法，該方法工藝簡單、產品成本低。生產過程中，除主產物丙烯腈之外，還生成多種副產物和大量廢水，副產物主要為氫氰酸、乙腈、丙烯醛、丙烯酸、和少量羰基化合物[2]。

1.2 丙烯腈生產廢水來源

國內丙烯腈工業裝置的廢話主要來源主要來自急冷塔和精制廢水，按照急冷塔的不同可分為一段式和兩段式工藝。在一段急冷塔中，急冷水洗去反應氣中的聚合物和粉塵，沉降后主要為含氰廢水，二段急冷塔排除的廢水即為二段急冷廢水（硫氨廢水）。

2 丙烯腈廢水處理主要方法及其研究進展

丙烯腈廢水處理方法有加壓水解-生化處理法、焚燒法、濕式催化氧化法等。

2.1 加壓水解–生化處理法

加壓水解法是利用丙烯腈裝置產生的廢水在高溫加壓下被堿分解，除掉廢水里的丙烯腈等有機物。采用加壓水解對急冷塔一段的廢水先進行預處理，再通過生化法進行處理。朱紹芬等研究大慶石油化工總廠處理丙烯腈生產廢水的加壓水解處理工藝，針對消耗大量的新鮮水和能耗的問題改進了水解方法，研究了一種新技術——四效水解法。該法不再需要加壓水解法中的加熱部分，投資較少，但消耗大量的新鮮水，同時出水鹽含量過高，二次污染環境——酸堿污染。

2.2 焚燒法

焚燒法是將含有高濃度的有機物廢水在高溫下氧化分解，將生成的水及二氧化碳、氮氣等無害物質排入大氣的方法，COD的去除率可達99.99%，實現了污染物的零排放，是一種環境友好的處理方法。目前工業上普遍采用高溫焚燒處理工藝，由于該廢水中還含有硫銨、乙腈等組分，焚燒后的煙氣遇冷會產生結垢、堵塞和腐蝕鍋爐的問題，需要在焚燒爐后增加脫硫脫硝和布袋除塵器裝置，投資較大，同時，焚燒消耗的燃料油量大，成本偏高。

采用流化床焚燒爐技術可以使有機物在低溫燃燒，同時氮氧化物產量得到了降低。因此采用流化床燃燒技術處理有機廢水具有燃燒效率高、限制氮氧化合物的生成、可以有效避免裝置損壞等優點。

2.3 濕式催化氧化法

催化濕式氧化是一種處理有機廢水的平臺技術，該技術是在高溫（125～320℃）、高壓（0.5～20MPa）、有氧及催化劑存在下，液相中將有機污染物氧化成CO2、N2、水等無機物或小分子有機物的化學過程。該技術適用于處理絕大多數有機廢水，經催化濕式氧化深度處理后的廢水，可以實現直接排放；該技術亦可作為難處理有機廢水的預處理手段，通過催化濕式氧化，降低廢水的COD及對生化細菌有毒、有害的物質的含量，從而提高廢水的可生化性。

經過催化濕式氧化處理后的精制廢水可直接送至生化處理，替代目前的四效工藝技術，簡化工藝流程，實現裝置長周期運行。該法的缺點是設備材質要求高、投資較大。

2.4 丙烯腈廢水的其他處理方法

處理丙烯腈廢水還有很多待研究的新技術。如采用鐵炭微電解技術處理丙烯腈廢水，處理后的廢水再用其他工藝處理，COD去除率可以達到45.7%，—CN完全去除；利用臭氧技術處理含氰廢水以及利用中空纖維膜技術，把丙烯腈生產廢水中的氰化物降至30mg/L以下，從廢水中脫除的氰化物可以用化學吸收或真空冷凝法予以回收，無二次污染之慮，脫除有機物的廢水可回用于生產。

3 結語

針對現有技術和基礎理論研究的缺陷，認為現有處理丙烯腈廢水的研究多集中在生化法、物化法、化學法等處理工藝的結合——末端治理上。對特殊工業廢水中污染物組成特征及降解機理的基礎研究太少，導致了工藝選擇的盲目性。因此，可以從源頭及資源化角度出發，對不同污染物進行梯級分離。

[1] 彭鴿威，閆光緒，郭紹輝.丙烯腈生產廢水處理技術研究進展[J].專題綜述，2008，（2）：11-12.

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[3] 王會芳，高健磊，張仕立.催化濕式氧化法及其在廢水處理中的應用[J].河南科技，2006，（3）：34-35.

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[5] 倪明.丙烯腈生產廢水處理技術研究進展[J].水處理技術，2010，36（6）：1-4.

[6] 劉寶田，林殿廣，王建凱.丙烯腈廢水處理技術研究[J].環境科學與管理，2012，37（4）：132-134.

Research Progress of Acrylonitrile Wastewater Treatment Technology

Gao Fei

This paper introduces the main sources of pollutants in wastewater of acrylonitrile production technology and production process，the acrylonitrile production wastewater treatment technology is discussed from the viewpoint of the source of the acrylonitrile production，after the fi rst basic research targeted treatment method to explore the combination of ideas，in order to provide reference for the practical treatment of acrylonitrile production waste water.

acrylonitrile production；wastewater treatment；basic research

X703

：B

：1003–6490（2017）04–0213–01

2017–04–08

高飛（1981—），女，山東淄博人，工程師，主要從事工藝設計工作。