DMF废水处理技术研究,如何解决这类难处理废水?

漓源环保 2023-11-10 18:03:35

虽然说N-N二甲基甲酰胺(DMF)是一种优良的有机溶剂和精细化工原料,但是工业废水含有这类物质就“难搞了”。

含有DMF的工业废水是一种难以处理的废水,富含难生物降解和具有生物抑制物质,具有污染物浓度高、可生化性差、毒性强等特点。这种废水是目前的水处理难题之一,例如某农药化工企业会排放出含有DMF废水(6%的DMF含量),制革企业会排放出高浓度的DMF废水(20%的DMF含量)等等。

化工厂,图片来源于网络

正常我们处理工业废水无非是“物化法+生化法”组合进行,但是这个种子废水难以采用普通的物化法和生化法进行,其内的有机物、难降解物质、氨氮等污染物出水后,很难达到排放标准。

(1)DMF浓度过高可以考虑采用物理法进行回收

DMF的化学性质比较稳定,并且具有较高的沸点,那么我们就可以使用蒸馏的方式来回收废水中的DMF。

但是在精馏过程中有部分DMF分解生成二甲胺(DMA)和甲酸,需要进行二次处理,而且直接精馏法耗能太大,因此很少企业采用这种方法。(缺点增加能耗同时,也降低了DMF的纯度)

其它方法还有萃取、吸附等方式,很多研究是通过多种方法结合进行回收DMF溶剂,比如说双效精馏-吸附。

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(2)DMF废水需要有效的物化预处理

我们在遇到毒性较大,难降解的废水时,可以通过应用高级氧化技术等来起到强化预处理的目的,处理DMF废水也不例外。

铁碳微电解技术作为一种低污染、低成本的高级氧化技术受到广泛研究和应用,其原理是废水作为电解质,铁和炭为电极来发生氧化还原反应的,从而降解废水中的污染物。

它可以与芬顿氧化法结合,起到更好的废水处理效果。某DMF废水处理案例就是使用这种物化预处理,进水COD浓度达到16000mg/L,出水可大幅度提高废水的可生化性同时,去除一大部分的有机物,可让其出水COD浓度可达到进入厌氧生物处理的范围。

(3)DMF废水离不开厌氧生物处理技术

厌氧生物处理技术指的是在厌氧条件下,利用多种厌氧菌的生物化学作用,将废水中大分子有机污染物降解为小分子醇类和有机酸,最后转化为甲烷和二氧化碳的过程。

经过预处理后的DMF废水仍然有很高的COD浓度,且大分子污染物、难降解有机物有很多,无法直接进入好氧生物处理。因此结合厌氧生物处理技术对DMF处理,不仅有很好的废水处理效果,而且具有处理成本较低,产泥量少等特点。

目前厌氧生物处理技术已有百年历史,有多种厌氧反应器随之产生,其中我们常用UASB反应器,且具有我们的专利技术,可以高效地解决废水的有机物,一般COD去除率可达到85%以上,有机负荷高HRT短、处理效率高、运行稳定的厌氧反应器。

(4)DMF废水要有生物脱氮工艺

传统的生物脱氮过程一般包括硝化和反硝化两个阶段。硝化由自养性硝化细菌在好氧的条件下进行,反硝化由兼性异养菌完成,由于所利用的微生物种类和反应条件不同,硝化和反硝化不能同时发生。

DMF废水内含有大量的有机氮,经过氨化后,有机氮会分解出氨氮,进而导致废水氨氮浓度过高。我们可以通过A/O工艺、两级A/O工艺、A2/O工艺等方式,对其内的有机物和氨氮进行去除,达到排放标准。

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