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己内酰胺是尼龙-6的生产原料,近年来由于锦纶纤维、工程塑料、薄膜和人造革应用领域的扩大和发展,其生产和需求量不断地增加。其己内酰胺生产工艺流程长,循环物料量大,副产物和中间产物多,废水的成份复杂、毒性高且属高浓度含氮有机废水,是目前石油化学工业中难以处理的生产废水之一。
本论文首先简要介绍了己内酰胺的生产技术现状及进展。分析生产消费现状及发展前景,以及己内酰胺废水处理方法。针对环己酮氨肟化新工艺生产废水高浓度COD、氨氮及色度的特点,对废水中主要成份进行分析,探讨己内酰胺杂质形成的原因;采用电化学氧化法及厌氧/好氧生物处理-陶瓷膜分离(A/O-CMBR)进行废水深度处理研究。研究主要结果如下:
(1)通过对己内酰胺废水水质的研究与分析,己内酰胺废水中主要的难降解有机物为过氧化环己胺、环己偶氮、蒽醌甲苯、环己酮肟等;通过废水的酸降解实验与萃取实验表明,这些有机物为极性较大的有机分子,并在酸性条件下能发生缓慢的自身沉降。
(2)以钛氧化物阳极处理巴陵石化己内酰胺废水,探讨废水处理影响因素,筛选出处理含己内酰胺废水的最佳工艺条件。采用气浮-电解处理难降解环己酮肟高浓度、难降解废水,COD可以下降40-60%,BOD5由15 mg/L提高到约200mg/L以上,可生性得到了一定提高。在优选电解条件Al盐=0.10g/L,pH=4.0,流量=1L/h,聚合物量0.04g/L下,废水COD由3728mg/L下降到了2296mg/L,BOD5由30 mg/L上升到了206.5mg/L。
(3)采用无机陶瓷膜分离装置处理了经过A/O流程和初沉池的己内酰胺生产废水,达到良好的泥水分离效果,悬浮物去除率达到90%以上,COD去除率达到70%以上,氨氮的去除率为94.3%。研究了污泥浓度、跨膜压差对无机膜通量衰减的影响。采用不同方法对污染膜进行清洗,其中5%的NaOH溶液清洗2h可使膜通量恢复到89.3%。