丙烯腈装置污水治理方法探讨

摘 要：污水治理是目前环境治理的一大热点，因此，丙烯腈装置在污水治理方面的技术应该进一步加强、创新，从而达到有效治理污水的目的。文章对丙烯腈生产中产生的污水如何高效节能地处理进行了探讨， 并对其实验结果进行了分析与评价。

关键词：丙烯腈；装置；污水治理

丙烯腈在丙烯氨氧化生产中，必须在装置中产生一些工艺废水，其必须经过处理而不是直接排放，这样就有必要增加污水处理的能源消耗。在确保环保要求的前提下，如何减少污水处理能耗成为环保工作中非常重要的课题。

1 引进装置污水处理情况

美国引进的5万吨/年丙烯腈生产线已于1990年底建成投产。生产中有两种类型的污水，一种用于合成污水，另一种用于精制污水。处理过程是：经过一套四效蒸发分离后，污水分为两部分。净化器分为两部分，其中一部分返回生产工厂补充水，另一部分返回污水处理厂进行生化处理。

处理这两种污水能源消耗情况如下：合成废水，污水量4 ×103kg/h后，耗油量3×103kg/h后，蒸汽耗量1.5×103kg/h后，耗电量35kw·h/h，共计1225kg/h标准油，能耗降低196kg/t标准油品。精炼污水：18.1×103kg/h，蒸汽用量2.5×103kg/h（0.3MPa），耗电量87.7kW·h/h，总折标准油192kg/h，相当能耗30.7kg标准油/吨产品。

2 四种治理方法

2.1 四效焚烧法

反应回收污水收集，回收塔用回收塔釜将第一台18t/h废水蒸发器送至沸水槽蒸汽锅炉，通过低压蒸汽重沸器循环强制循环，温度控制在25℃，压力为0.137MPa。来自蒸发器的蒸发冷凝物进入第二效蒸发器；第二效应所需的热量由第一效蒸发器顶部的蒸汽提供，第二效蒸发器的冷凝物进入三效蒸发器；来自第三效蒸发器的热量由来自第二效蒸发的蒸汽提供；三效蒸发器残液分为四效蒸发器，四效蒸发器的热量是由三效蒸发蒸气提供的，另外两种效应，三效温度，四路温度分别为112℃、90℃和60℃，压力在四效蒸发器中为0.06MPa左右，回收塔塔釜液体蒸发量约为1/2，蒸发器顶部蒸发器冷凝液进入骤冷塔，雾化塔盘顶部冲刷；部分蒸发残液流入骤冷塔段，作为讨厌的冷水，降低催化剂在反应温度和洗涤反应气体，丙烯酸，丙烯醛等副产物，然后送至焚烧炉焚烧，即高温分解后排放的无毒物质，

2.2 加压水解法处理含氰废水

来自丙烯睛装置的废水一并进入混合器，向混合器中加入碱液，并调节pH值到9-9.5，再经过沉降、预热后送入水解塔，在塔顶为173℃、压力为0.8MPa条件下，反应0.75-1h，反应物经过冷却后稀釋至COD为800mg/L，送入表面曝气池进行生化处理。

2.3 沉淀焚烧法

反应系统废水经过浓缩罐浓缩后，浓缩液送碱性焚烧炉在950℃下进行焚烧， 燃烧尾气经排气洗涤塔洗涤排空， 废水排放。浓缩罐排出的蒸出液送至消化塔，经消化材料与硫酸中和后送至活性污泥曝气池进行生化处理。

2.4 深井处理

将丙烯睛装置反应及回收系统废水送到沉淀池，经过沉淀后聚合物、废催化剂沉淀下来，废水用高压泵注入l000m深的地下。

2.5 治理方法对比

深井处理简单经济，但可能污染地下水，并且尚未在中国使用。在其他三种方法中，沉淀焚烧法处理效果最好，所有废水排放指标均符合设备设计要求。但是由于高能耗和大量废水处理投资，这种方法在今天是不可取的。但加压水解法投资少，处理效果好但消耗了大量的淡水。

3 氧化法处理合成污水实验

为了避免大量的燃油消耗，我们尝试用氧化法处理合成废水来代替焚烧方法，测试结果令人满意，水达到了可以直接进入生化处理的水平。该方法尚未在国内外同类设备中使用。

3.1 工艺过程

将污水的高压泵加入反应釜中，反应釜与离子催化剂接触并保持一定的停留时间。同时，高压鼓风机用于将氧气泵入氧气。达到起始反应温度后，有机物可以与氧化反应。释放反应热以维持反应所需的温度，并且可以发生一些蒸汽。

3.2 几点说明

腐蚀：国内外工业厂房用于氧化处理其他污水。根据运行经验，在有机物氧化分解过程中会产生有机酸等中间产物，因此钛通常会在反应器内衬以防腐。但在我们的实验中，出水pH值为7～8，没有腐蚀问题。经分析发现，出水中有大量的NH3-N。与有机化合物分解产生的二氧化碳和有机酸共存形成缓冲体系，是氧化工艺处理合成废水的有利条件，设备投资大大降低。

操作：由于操作压力较高，虽然此方法的最终效果非常好，但生产和使用单位仍然认为不可接受，因此有必要探索降低操作压力的方法。经济效益：首先要确定的是节省大量燃料油，这对合理利用能源非常重要。

3.3 改进氧化工艺的思路

国内外尚无工业厂房用于氧化工艺处理合成废水，但我们的小规模试验证明这种方法是成功的。为了使反应较不剧烈，应对进水进行稀释以控制进水CODcr值为5-10×10～4mg/L。根据目前的工艺流程，大量淡水应稀释，这将增加治疗成本和浪费水资源。因此，我们假设污水的精制部分与合成污水混合，然后一起脱氧，预计混合污水的CODcr值约为6-7×10mg/L，非常适合氧化处理。这样就可以去除四效蒸发装置，节约100kW·h/h的电力和2.5 t/h的蒸汽。

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