多工艺联用处理含联氨生产废水的应用

孙雷

兴业环保集团股份有限公司

摘要

在生产某联氨产品过程中，产生的废水难处理，对环境会造成危害，有一定的潜在致癌风险，不能直接排放。现有废水处理工艺存在流程不尽合理、用药量大、设备效率及自动化低等问题。

此废水具有高浓度COD、高浓度氨氮、高盐分、高PH值（高碱）、存在毒性物质联氨等水质特点。但同时也具有联氨浓度高，外界杂质等污染物质少的特点。

关键词：联氨，生产废水，联合工艺

1废水水质特点分析

某某化工有限责任公司，是湖北某某集团有限责任公司在青海注册的一家大型化工企业。主要产品有包括硝酸异丙酯、混胺-50、一甲基联氨、甲胺、含联氨化合物等。

在企业生产过程中，产生的含联氨废水含盐量大、且含大量NaOH及含联氨化合物，对环境会造成危害，不能直接排放。又因原有工艺流程不尽合理、用药量大、设备效率及自动化低等问题，故将在原有工艺的基础上进行改造，用含联氨化合物废水工业化处理及回收工艺处理数百吨的生产废水。

表1-1含联氨化合物生产废水水质

2工程与工艺

基于原有污水处理站的土建基础、设备设施，对现场进行优化改造。

1. MVR处理系统

高温含联氨化合物废水进入机械压缩蒸发系统进行处理，达到脱盐目的，有效降低水中含盐量，实现含联氨化合物废水的联氨与水的初步分离，产生的固体盐进行回收。

2. 反渗透浓缩系统

蒸发之后的凝液用反渗透设备处理，通过两级反渗透达到浓缩的目的，之后含联氨化合物浓液返回生产车间进行回收利用，清液进入高级氧化单元。

3. 高级氧化处理系统

高级氧化处理系统主要由次氯酸钠氧化和吹脱塔串联而成，共两级。次氯酸钠氧化主要将废水中的含含联氨化合物类废物氧化分解，提高其生化性，利于后续工艺处理；吹脱塔将高浓度氨氮吹脱去除，尾气回收。

4. 生化单元

生化单元主要由水解酸化池和生物接触氧化池两部分组成。水解酸化池主要以缺氧状态运行，将污水中大分子有机物分解为小分子有机物，提高可生化性；生物接触氧化池将废水中的有机物在填料生物膜和池中污泥共同作用下分解有机物，降低COD和氨氮。

3工程运用

3.1调试过程

1. 原水进入MVR蒸发分离系统，通过严格控制蒸发器的液面，来达到工艺要求的适宜位置；要定期调校仪表，以保证稳定的压缩机转速、蒸发温度和压力，来达到自动蒸发、清洗、停机等操作；还要随着蒸发的进行及时分离盐泥，防治管路、加热室等发生堵塞，影响正常蒸发操作。

2. MVR蒸发后的含含联氨化合物凝液泵入反渗透浓缩分离单元，控制操作压力，使得其克服渗透压，利用反渗透膜分离将含含联氨化合物浓液回收利用，清液进入后续处理系统，确定运行压力，清水与浓水比例。

3. 反渗透排除的清水，含有部分联氨类污染物质，通过二级的氧化池和吹脱塔。NaClO氧化池需要先根据进水进行pH调节，然后添加氧化剂NaClO，NaClO添加量约为200L/h，实际添加量根据监测数据调整。吹脱系统主要控制汽水比。

4. 预先培养微生物菌群，控制废水进水比例，投加营养剂；逐步提高进水废水比例，提升量不大于每天5%，监控出水水质。

5. 吹脱之后的含含联氨化合物废水进入生化单元，要严格监测生物接触氧化池内DO、温度、pH值变化、微生物生长状态及种类，做好记录以寻找最佳菌群的生存条件，选择最佳运行周期，最佳的运行方式，完成调试。

3.2调试结果

3.2.1进水水质：

表3-1进水水质表

3.2.2MVR凝液

生产废水中，含联氨化合物的含量一般在4000-7000mg/L之间，调试MVR分离系统，保证绝大部分含联氨化合物进入蒸汽形成凝液。

根据运行参数和凝液浓度的关系，确立了最终的运行控制参数：

①真空度在-15Kpa左右；

②蒸发温度92-94℃之间。

3.2.3反渗透出水

以MVR分离后的凝液作为反渗透的进水，控制运行压力与流量比例，获取最优的浓缩比例。

最终确定，一级浓缩系统，浓缩液与清液的流量比例为4:6；二级浓缩系统，浓缩液与清液的流量比例为5:5。

3.2.4高级氧化出水

高级氧化系统为处理RO反渗透浓缩系统的外排清液而设置。经过调试运行，RO反渗透浓缩系统的外排清液的含联氨化合物含量在1000-1300mg/L左右，其他指标如下表所示：

表4.6-2高级氧化进水水质表

通过对pH值的监控，通过混合器，向反应池内投加工业盐酸或工业氢氧化钠，调节pH值在9-10之间；通过对pH值和ORP的监控，向第一反应池内投加相应量的工业NaClO溶液，充分混合反应，然后送入吹脱塔进行吹脱，气体通入回收系统，吹脱后的废水进入第二反应池，根据指标继续添加相应量的工业NaClO溶液，然后再次送入吹脱塔进行吹脱。

3.2.5 生化出水

经过高级氧化系统处理后的废水，COD基本稳定在150mg/L左右，HN₃-N基本稳定在45mg/L左右。

预先培养激活微生物菌群，控制进水比例，逐步提高废水比例，同步投加营养剂。

经过调试运行及后期的协助运行，全系统可以达到稳定运行，含联氨化合物回收率达到65.6%，出水水质满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准、《航天推进剂水污染排放与分析方法标准》（GB14374-93）排放标准。

3.3出现的问题及解决对策

1. 1. 温度要求严格

MVR蒸发系统要求高温，反渗透系统进水需要常温。增加温控监测设备。

1. 2. 次氯酸钠投加量波动大

次钠反应具有延迟性，需对废水进行充分混合及增加监控点位。

1. 3. 生化单元异常现象较多

化工废水营养物质不均衡，且联氨物质有毒性，导致出现解絮污泥、出水COD不达标、厌氧层过分增长、泡沫呈茶色或灰色等异常现象。需人工补充营养物质，增加曝气量，调整pH及水温，并增加对生物活性的监测。

4 结论

对某化工有限责任公司生产过程中产生的含联氨化合物废水采用联合工业化处理及回收工艺处理。通过含联氨化合物工业废水处理工程项目试运行并进行效果分析，可得到含联氨化合物被回收利用，废水处理效果达到了《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准、《航天推进剂水污染排放与分析方法标准》（GB14374-93）排放标准。

由此可知，此工艺在处理工业化含联氨化合物废水中，可以做到对联氨的回收利用，同时有效减少COD、氨氮、含盐量，出水达标排放。

5参考文献

1. 范春华,夏本立,王煊军,等.降解偏二甲肼污水高效菌群的构建[J].化学推进剂与高分子材料,2012,10(1):82–85.

2. 王中民,张光友.偏二甲肼有效微生物降解实验条件优筛[J].中国公共卫生,2011,27(9):1213–1214.

3. 王中民,张光友.有效微生物的复壮及降解偏二甲肼的初步效果[J].中国卫生检验杂志,2013,23(7):1751–1752.