利用現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)施處理二甲胺廢水的新工藝

周家林　高山　呂游　楊曉君

摘 要 本文介紹了利用現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)施處理二甲胺廢水的新工藝，該工藝對(duì)廢水中氨氮的去除率達(dá)95%以上，可有效緩解廢水處理站的壓力，同時(shí)降低廢水處理的成本。

關(guān)鍵詞 二甲胺廢水 氨氮去除 新工藝

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

二甲胺是重要的有機(jī)化工原料和優(yōu)良的溶劑，在有機(jī)化學(xué)工業(yè)中應(yīng)用非常廣泛。但是二甲胺溶液的使用過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量高濃度氨氮廢水。對(duì)于這些廢水的處理，以前我們主要是通過(guò)回收工藝回收其中有用的甲醇溶劑，然后送至污水處理站采用生化的方法進(jìn)行凈化處理，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部回用或達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)予以外排。由于二甲胺廢水中氨氮濃度在4000mg/L～6000mg/L之間，污水處理站處理起來(lái)非常困難，每年只能處理其中一部分，剩余的約100噸需要外送至當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保公司處理，每年的處理費(fèi)就高達(dá)20多萬(wàn)。

為了降低廢水外送處理的費(fèi)用，我們經(jīng)過(guò)多方面的嘗試和論證，利用現(xiàn)有帶蒸餾塔的反應(yīng)釜系統(tǒng)以及其他生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的廢堿水溶液，可有效將二甲胺廢水中的氨氮含量降至150mg/L以下，完全符合污水處理站進(jìn)水水質(zhì)要求。

1 二甲胺廢水處理工藝

1.1 二甲胺廢水處理原理

二甲胺中的氨氮在廢水中主要以銨離子（NH4+）和游離氨（NH3）狀態(tài)存在，其物料平衡關(guān)系如下所示： NH3+H2O—NH4+ +OH-。這個(gè)關(guān)系受pH 值的影響，當(dāng)pH 值高時(shí)，平衡向左移動(dòng)，游離氨的比例增大。常溫時(shí)，當(dāng)pH 值為7 左右時(shí)氨氮大多數(shù)以銨離子狀態(tài)存在，而pH 為11 左右時(shí)，游離氨大致占98%。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，不同pH、溫度下氨氮的去除率詳見(jiàn)表1。

當(dāng)水的 pH 值升高，呈游離狀態(tài)的氨易于逸出。若加以攪拌、曝氣等物理作用更可促使氨從水中解析出。

1.2 二甲胺廢水處理流程

先將廢堿水加入反應(yīng)釜，啟動(dòng)反應(yīng)釜攪拌器，然后再緩慢加入二甲胺廢水，從反應(yīng)釜取混合溶液的樣測(cè)pH值，當(dāng)12≥pH≥11時(shí)停止加二甲胺廢水。

打開(kāi)蒸汽閥門，將反應(yīng)釜加熱至80℃左右，蒸餾塔保持全回流2小時(shí)，蒸發(fā)出的氨氣進(jìn)入VOC（揮發(fā)性有機(jī)化合物）系統(tǒng)，通過(guò)工藝水吸收后轉(zhuǎn)至廢水桶中，以便外送處理。然后逐漸降低回流比，將甲醇回收進(jìn)溶劑回收罐。反應(yīng)釜內(nèi)剩余的廢水送至污水處理站進(jìn)一步處理。工藝流程圖如圖1所示：

1.3 二甲胺廢水處理結(jié)果

為了回收廢水中的甲醇，本工藝蒸餾的溫度必須確保一致，因此我們通過(guò)調(diào)整混合后廢水的pH值來(lái)確保氨氮的去除率，具體結(jié)果見(jiàn)表2：

蒸餾后廢水中氨氮的去除率在95%以上，略微低于表1中的數(shù)值，但是氨氮的含量均低于150mg/L，完全達(dá)到污水處理站進(jìn)水水質(zhì)要求（氨氮小于150 mg/L）。

2結(jié)語(yǔ)

（1）二甲胺廢水的處理，調(diào)整pH值非常關(guān)鍵，必須將混合后溶液的pH值調(diào)整至11以上。pH值越高，氨氮的去除效果越好，但是考慮到堿液的成本，只需要將混合后溶液的pH值調(diào)整至11～12之間，就可以達(dá)到去除的目的。

（2）本工藝采用加熱蒸餾的方法，跟傳統(tǒng)的吹脫法比，流程更簡(jiǎn)單，所需設(shè)備更少，甚至可以利用現(xiàn)有的加熱和蒸餾的生產(chǎn)設(shè)備處理。即節(jié)約了新建吹脫除氨氮設(shè)備的投資，又提高了生產(chǎn)設(shè)備的占用率，同時(shí)利用其他工藝產(chǎn)生的廢堿水，也可以降低污水處理化學(xué)藥劑的費(fèi)用。

（3）本工藝適用性很廣，處理費(fèi)用低廉，在化肥、焦化、制藥、制革、食品、香精香料等能產(chǎn)生大量高濃度氨氮廢水的行業(yè)，均可根據(jù)自身裝置的特點(diǎn)靈活運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 周明羅，陳建中，劉志勇.吹脫法處理高濃度氨氮廢水[J].廣州環(huán)境科學(xué)，2005，20（01）：9-11.

[2] 曲晶心，陳均志，何飛.吹脫法處理合成革廠DMF蒸餾廢水中的二甲胺[J].工業(yè)水處理，2010，30（01）：29-31.

[3] 黃金艷.二甲胺廢水及廢氣治理方法[J].煤炭與化工，2015，38（09）：150-152.