一种己内酰胺废水的脱氮方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种己内酰胺废水的脱氮方法及装置

【技术实现步骤摘要】
一种己内酰胺废水的脱氮方法及装置


[0001]本申请属于化工废水处理领域，具体涉及一种己内酰胺废水的脱氮方法及装置
。

技术介绍

[0002]现有技术中公开了一系列不同来源的工业废水的脱氮处理方法
。
[0003]例如，专利
CN107879473B
公开了一种提高工业废水生物脱氮处理效能的方法，在生物好氧池中投加生物质炭铁催化剂填料，将工业废水批次引入好氧池，出水全部回流，循环运行，驯化形成好氧
‑
生物质炭铁耦合系统；在生物缺氧池中投加生物质炭铁催化剂填料，将生物好氧池的出水与工业废水混合后作为进水，反应出水全部回流，循环运行，驯化形成缺氧
‑
生物质炭铁耦合系统，将两个耦合系统进行多级组合，形成了多级增强脱氮系统，其中生物质碳作为反硝化过程的缓释碳源，显著提高了工业废水的生物脱氮效果
。
[0004]专利
CN116495923A
公开了一种制药工业高氨氮废水处理系统及处理工艺，该工艺包括了混凝沉淀池
、
配水池
、UASB
反应池
、HBF
池
、
二次沉淀池
、
清水池，
HBF
池连续设置了两级
A/O
反应池，其中好氧池内填充有酶浮填料，为细菌的生长提供了良好的环境，废水中氨氮去除率可以达到
90%
以上
。
[0005]专利
CN116514281A
公开了一种工业废水的处理工艺，废水首先通过格栅处理，格栅出水中的一部分进入水解酸化池，另一部分进入高效厌氧处理反应器，反应器的出水依次进入厌氧池
、
缺氧池
、
好氧池中进行处理，好氧池的一部分出水回流至缺氧池，另一部分出水进入沉淀池进行泥水分离，该工艺以水解酸化废水作为碳源，减少了外加碳源的用量，出水可以达到白酒工业水污染物排放标准（
GB27631
‑
2011
）
。
[0006]文献（李冰辉
. 石化系统已内酰胺废水的生化处理研究
[D]. 华东理工大学
, 2012
）提出了一种短程硝化
/
反硝化工艺来处理己内酰胺废水，研究了温度
、pH、
回流比
、C/N
比和污泥负荷等各种因素对氨氮降解的影响，他们以葡萄糖为碳源，控制生化反应温度在
30℃
左右，
pH
值在
7.5~8.5
之间，溶解氧浓度在
0.5 mg/L
左右，出水氨氮浓度低于
8 mg/L
，去除率在
98%
以上
。
[0007]已知己内酰胺是一种重要的有机化工原料，易吸水潮解，易溶于水
、
乙醇
、
乙醚
、
丙酮
、
氯仿和苯等溶剂，分子式为
C6H11NO
，主要用于生产尼龙6树脂，该树脂应用领域广泛，可以用作纤维
、
工程塑料
、
薄膜等
。
[0008]硫酸羟胺法（
HSO
）是己内酰胺的主流生产工艺，包括肟化
、
重排
、
中和
、
苯萃
、
反萃
、
离交
、
加氢
、
蒸馏等工序
。
肟化反应是己内酰胺生产的重要工序，该反应以叔丁醇为溶剂，反应温度
85℃
，压力
0.4 MPa
，在钛硅分子筛的催化作用下，环己酮
、
氨
、
双氧水在肟化反应器内发生肟化反应，随后经过催化剂分离
、
溶剂萃取和环己酮肟的蒸馏，得到成品环己酮肟
。
在肟化反应中会产生含有高浓度有机氮和氨氮的工业废水，为了保证废水的达标排放，必须对其进行脱氮处理
。
[0009]前置反硝化生物脱氮工艺，也称为缺氧
/
好氧（
A/O
）脱氮工艺，是目前最经济
、
最合理的生物脱氮技术，具有脱氮效果好
、
投资少
、
运行费用低的优点，对环境的影响也最小
。
如
图1所示，缺氧
/
好氧（
A/O
）脱氮工艺由
A
池2（缺氧池）和
O
池3（好氧池）组成，在
A
池内，异养反硝化细菌将来自初沉池1的废水中的硝基氮转化为氮气排出，实现脱氮；在
O
池3内，硝化菌经过亚硝化和硝化两个过程，将有机氮和氨氮氧化为硝基氮，产生的硝基氮经过混合液回流返回到
A
池2不断循环，实现生物脱氮，经过
A/O
处理后的废水进入二沉池4进行沉淀，沉淀后的上层出水排出，剩余污泥一部分排出，另一部分则可以回流到
A
池
2。
在
A
池的反硝化过程中，需要加入电子供体（如醇类化合物）以实现反硝化反应，还需要加入碳源（如有机化合物）以满足异养反硝化细菌的生长
。
在
O
池中，硝化过程会产生氢离子，导致废水碱度降低，需要补充碱液，以维持一定的碱度
。
[0010]现有的己内酰胺废水生物脱氮工艺，为了维持较高的脱氮效率，需要在反硝化过程中加入醇类等电子供体和有机碳源，在硝化过程中需要补充碱液，这增加了己内酰胺废水的处理成本
。
[0011]环己酮是一种重要的化工原料，是生产己内酰胺和己二酸盐的中间体，也是生产各种油漆的重要溶剂
。
在氧化法环己酮生产工艺中会产生大量废碱液，其中含有
30~40%
的醇
、
醛
、
酸
、
酮
、
酯等有机物，以及
8%
的氢氧化钠和
7%
的碳酸钠，总碱度超过
3700 mmol/L
，取决于不同的环己酮合成工艺条件，
30~40%
的有机物中醇
、
醛
、
酸
、
酮
、
酯的相对含量不同，典型的氧化法环己酮废碱液中各类化合物的含量如表1所示
。
[0012]表
1 典型的氧化法环己酮废碱液中各类化合物的质量浓度百分比
[0013]因此，考虑到氧化法环己酮废碱液的特定物质构成，有必要研究在环己酰胺废水的缺氧
/
好氧（
A/O
）脱氮工艺中利用氧化法生产环己酮的废液碱的可行性
。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种己内酰胺废水的脱氮方法，所述方法包括以下步骤：（1）使己内酰胺废水通过初沉池去除泥沙；（2）将氧化法制备环己酮的废碱液置于水解釜内，在氧化法环己酮废碱液中所含的氢氧化钠的催化下进行水解反应，温度为
50~90℃
，搅拌转速为
10~100
转
/min
，反应时间
0.5~3 h
，水解完成后通过换热器进行冷却换热，经过换热器换热后的水解废碱液的温度在
10~40℃
之间，流量为
10~40 L/h
；（3）将步骤（2）中经过换热器后的水解废碱液与来自步骤（1）的己内酰胺废水在混合阀内混合后，进入
A
池，在
A
池内进行反硝化反应，温度为
20~40℃
，停留时间
10~70 h
，搅拌桨转速
5~60
转
/min
；（4）经过步骤（3）处理的废液进入
O
池，在
O
池内进行硝化反应，温度为
20~40℃
，停留时间
20~100 h
；以及（5）将
O
池出口排水一部分返回到
A
池进口，流量为
30~80 L/min
，另一部分排水进入二沉池，静置
10~30 h
，二沉池内的上层出水排出，下部污泥一部分返回到
A
池，其余部分的污泥排出，污泥回流量为总污泥量的
10~60%。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（1）中，所述己内酰胺废水来自己内酰胺肟化工序，己内酰胺废水进入初沉池的流量为
50~150 m3/h。3. 根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（2）中，水解温度为
60~80℃
，搅拌转速为
30~70
转
/min
，反应时间
0.5~3 h
；经换热器换热后的水解废碱液的温度在
20~30℃
之间，所述换热器为列管式换热器
。4.
根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（2）中，在所述水解釜中，氧化法制备环己酮的废碱液中所含的酯类化合物进行水解，生成醇和酸
。5.
根据权利要求1所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高鹏，蒋波，张洪专，霍增辉，刘毅，马春雁，张华栋，董华龙，
申请(专利权)人：东明旭阳化工有限公司，
类型：发明
国别省市：