二甲胺废水处理

Posted 2023-01-13 浓度

篇首语：如果学习只在于模仿，那么我们就不会有科学，也不会有技术。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了二甲胺废水处理相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

合成革又称人造革，中国自1958年开始研制生产人造革，通过几十年的快速发展，已成为世界合成革生产和消费的大国。但是，由合成革产业产生的废水要采取必要的措施予以处理。否则会严重威胁到周边生态环境和人们的正常生活及身体健康。

目前对于合成革厂的废水处理，主要是将废水通过回收工艺回收有用的溶剂。然后采用生化的方法进行净化处理，实现内部回用或达到国家规定的排放标准予以外排。其中溶剂的回收以精馏法最为普遍，其操作设备及工艺流程简单，可回收合成革生产中的溶剂二甲基甲酰胺(DMF).有较高的实用性和经济效益。但是，在DMF回收过程中，DMF会与水发生反应，生成二甲胺和甲酸，另外，DMF自身在高温下也会分解.生成二甲胺和一氧化碳。二甲胺虽然毒性不大，但是沸点低，易挥发，易溶于水。有着强烈的恶臭气味，会使人产生不愉快的感觉.目前国内合成革企业基本上不治理.直接排人大气，造成环境污染。即使处理，也是将二甲胺气体经冷凝后，送人锅炉进行燃烧，但是在设备、技术和工艺方面不成熟，无法达到环保要求，存在其向另一种形式污染物的转移问题，同样造成了空气质量恶化。至今国内均未很好地推广应用处理合成革厂DMF蒸馏废水中二甲胺的工艺。因此，进行合成革厂DMF蒸馏废水中的二甲胺治理已是当务之急，必须确定一套技术可行、经济合理的处理方法，解决此污染问题。笔者对采用吹脱法处理含二甲胺废水进行试验研究，并探讨了其应用于生产的可能性。

1吹脱法去除废水中二甲胺的原理

吹脱法去除废水中的二甲胺的原理是在碱性条件下，将大量空气与废水接触，使废水中游离的二甲胺被吹出。以达到去除废水中二甲胺的目的。此法也叫二甲胺解析法.解析速率与温度、气液比有关。气体组分在液面的分压和液体内的浓度成正比。解析时气膜总通量通常由下式表示：

G=K•F(Co-C)•t

式中：G——t时间内逸出液体的气体总量，kg；
C0——液体内气体的实际质量浓度，mg/L；
c——扩散达到平衡时气体质量浓度，mg/L；
F——传质面积，m：
K——解析系数，m/h。

2试验部分

2.1试验废水来源与水质

试验所用废水来自温州某合成革厂DMF蒸馏废水.其废水中二甲胺的质量分数大约为6.192%。

2.2试验材料

吹脱塔(玻璃制)内装填料，空压机(zw一0.0517，天津金晶制造公司)，电热套(PTHW，河南一恒仪器公司)，转子流量计(H250，上海安锐仪表公司)。

2-3分析方法

用全自动凯氏定氮仪测定吹脱后废水中二甲胺的含量。

2.4工艺流程

废水处理工艺流程如图1所示。

3试验结果

3.1NaOH浓度的影响

取500mL废水，固定一定的温度和气液比，配成不同浓度的NaOH废水溶液，分别通气30min进行试验，结果见表1。由表i可见，二甲胺的去除率随NaOH浓度的增加而增大。

3.2温度的影响

取500mL废水，固定一定的NaOH浓度和气液比，调节不同温度，分别通气30min进行试验，考察温度对二甲胺去除率的影响，结果见图2。

由图2可见，二甲胺去除率随温度升高而增大，在6O～90℃间增幅最大，当温度达100oC时，去除率可达98I31%。

3.3气液比的影响

取500mL废水，固定一定的NaOH浓度和温度，调节不同气量，分别通气30min进行试验，考察气液比对二甲胺去除率的影响，结果见图3。

由图3可见.二甲胺去除率随气液比增加而增加，气液比在V(空气)：(废水)=(50～120)：1之间去除率增幅最快，在气液比为V(空气)：(废水)=180：1时，去除率达98.29%。

3.4吹脱出的二甲胺的处理方法和结果

二甲胺极易被水吸收，稳态吸收就能达到很好的效果，吸收率可达95%。二甲胺极易与盐酸反应生成盐酸二甲胺。(CH3)2NH+HCl—(CH3)2NH•HC1因为此吸收属于化学反应，所以吸收速率与吸收率很高。二甲胺的吸收率达到100%。用水吸收二甲胺所需工艺条件简单，在常温常压下反应，条件温和，能耗较低，且吸收率很高，生成的二甲胺水溶液可以作为商品出售。用盐酸吸收虽然反应迅速。吸收彻底。但反应生成的盐酸二甲胺需进一步精制。工艺路线很长，在废水处理上不宜采用。因此采用水吸收具有工艺简单，吸收率高，反应条件温和等优点，更适合工业化应用。

3.5结论

根据各项实验结果，确定了最佳实验条件后按工艺流程系统实验，二甲胺去除率达95%，外排废水中二甲胺的质量浓度在50mg/L以下。。

4讨论

(1)吹脱前废水中NaOH浓度的调节是重要因素，当废水中NaOH浓度为0.5mol/L时，就可使废水中二甲胺很好的吹脱出来，达到去除目的。

(2)为使吹脱法去除废水中二甲胺有较好的处理效果。必须调节适当的温度、气液比、吹脱时间。

(3)本试验主要针对合成革厂DMF蒸馏废水脱二甲胺。为便于此法应用于生产，降低处理费用，应尽量减少废水处理量及降低废水中二甲胺含量。为此加强生产管理及采取相应措施是非常重要的环节。

(4)吹脱法处理合成革厂DMF蒸馏废水，其工艺流程简单、操作方便、去除率高，吹脱出的二甲胺，可根据市场需求，用水吸收生产二甲胺水溶液。也可用盐酸吸收生成盐酸二甲胺，精制以后出售。或是用废硫酸吸收生产硫酸铵副产品。用作农业肥料。

(5)本法具有生产应用的可能性，可达到较好治理效果，处理费用预估较低，关键是根据废水处理量、二甲胺含量、各项技术参数，对主要设备吹脱塔设计的合理性。

(6)对合成革厂DMF蒸馏废水，在碱性条件下，采用加热通空气吹脱法处理。二甲胺去除率达95%以上，外排废水中二甲胺质量浓度在50mg/L以下。吹脱出的二甲胺易用水、盐酸及硫酸吸收，无二次污染、工艺简单、操作简便、易于推广应用，可通过中试进一步摸索技术条件，应用于生产性合成革厂DMF蒸馏废水中二甲胺的处理。