乙腈废水处理工艺初探开题报告

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1. 研究目的与意义

乙腈是一种广泛用于制药、合成纤维、石油化工等领域的含氰基的有机化工原料。乙腈在生产过程中不可避免地与水及其他杂质混合在一起形成了乙腈废水，随着乙腈产量及使用量的增加，含有乙腈的废水排放量也在逐年增加。然而，乙腈在生物体内会转变为剧毒的氰化氢和乙醛，乙腈可通过吸入、食入、经皮肤吸收等途径侵入人体，可引起人体呕吐、腹痛、腹泻、胸闷，严重者甚至会昏迷。此外，未经处理的含有乙腈的工业废水排放至水体中会引起鱼类等水生生物的大量死亡，甚至造成严重的生态环境破坏，危害人畜健康。

由于环保监管的加强，对于该废水的处理将直接影响化工企业的生产。因此，探索出一条切实可行的乙腈废水处理工艺迫在眉睫。

本研究中的乙腈生产废水来源于全氟酮生产新工艺，废水中cod高达数万mg/l，而bod5不及cod的十分之一，同时，该乙腈废水中含有大量的盐，主要为nacl和氟化物。目前尚无有效的方法处理该废水。本课题基于达标排放（排入市政下水道）和无害化处置两个思路，通过实验研究探讨可行的乙腈废水处理处置方法，以期获得适宜的工艺路线、条件和处理效果，为工业化应用提供技术资料。

2. 国内外研究现状分析

当前对每个化工企业的废水处理，都具有独特性。乙腈废水可以归纳为难生物降解化合物(持久顽固性物质)。它具有以下特点:(1)对微生物有毒害作用;(2)化学结构稳定;(3)环境因素影响。对于难降解有机废水的治理，是水处理领域的一个热点问题。在这一方面，发展了许多处理手段，取得了不少研究成果，并有不少成果己投入到实际生产中，例如超声技术、膜分离技术、化学氧化、电化学氧化、湿式氧化、电催化氧化等等。

在《乙腈回收新工艺》中，采用二氯甲烷作萃取剂，将乙腈从废水中萃取出来，再进行精馏分离，回收乙腈，利用萃取和精馏相结合的方法，萃取后做常规精馏就可以回收高质量的乙腈，工艺简单，操作亦简单，该方法可优化乙腈回收工艺，减少设备投资，降低蒸汽消耗，同时大幅提高乙腈回收率。

除此之外，《乙腈-铜精炼过程中回收乙腈的纯度测定》依据了乙腈在碱性溶液中分步水解的原理，采用过氧化氢将乙腈转化为乙酰胺，水解剂为氢氧化钾，再将乙酰胺定量水解为乙酸，通过硫酸标准溶液滴定过量碱的方法测定乙腈的含量。

3. 研究的基本内容与计划

1、从直接处置的角度，通过吸附的方法，采用常见又廉价的粉煤灰进行吸附实验，以粉煤灰进行的物理吸附并固化乙腈，并比较不同的粉煤灰用于吸附中的性能。

2、从化学角度将乙腈废水进行前处理，由于乙腈在碱性条件下转变为乙酰胺再进一步转化为乙酸，所以先进行对乙腈碱性水解动力学的考察。在碱性水解动力学的基础上，对乙腈水解的条件再进一步优化，调整碱度、温度和时间的控制。

3、考虑乙腈废水中含有大量的盐，所以在碱解希望能通过蒸馏将乙腈废水中所含有的盐类蒸馏出来，蒸馏时温度不断升高可以加快碱解的过程同时使反应更加完全。

4. 研究创新点

本次实验设计将采用物理化学方法处理高浓度有机废水，相较于其他乙腈废水处理方法，该方法中使用的试剂较少，操作简单，将除盐和碱解的过程结合在一起，可以在碱解的同时除去原水中的大量盐类，且经济效益较高。采用吹脱的方法可以是废水能够适于生物处理，为后续处理作铺垫。