化工分離小貼士

--廢水中有機(jī)物的去除

工業(yè)革命帶來(lái)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，也帶來(lái)了廢水、廢棄物的持續(xù)增加。在環(huán)境保護(hù)法規(guī)的要求和促使下，工業(yè)界已經(jīng)采取更加環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的行動(dòng)，特別是在可持續(xù)性廢棄物解決方案的發(fā)展。循環(huán)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為各國(guó)政府和企業(yè)進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)核心議題，過(guò)去被視為“廢棄物”的東西越來(lái)越多的正在變?yōu)榭苫厥绽玫馁Y源。

杜邦水處理解決方案業(yè)務(wù)部門(mén)通過(guò)多種技術(shù)、產(chǎn)品的組合使用（如下圖所示），為工業(yè)客戶(hù)提供了廣泛的、切實(shí)可行的解決方案，達(dá)到處理廢棄物和回收有價(jià)值產(chǎn)品的目標(biāo)。在此，主要討論杜邦離子交換樹(shù)脂和吸附樹(shù)脂在廢水有機(jī)物處理和回收上的應(yīng)用。

有機(jī)物的去除   

有機(jī)物的去除是廢水處理中一個(gè)討論重點(diǎn)。廢水體系中有機(jī)物組成通常是達(dá)到國(guó)家污染物排放許可或水回用的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。

對(duì)于廢水排放，有機(jī)物通常以bod、cod、toc或o&g表示。若廢水送至城市污水處理廠(chǎng)進(jìn)行處理，有機(jī)物的含量與廢水處理費(fèi)用直接相關(guān)。

· 對(duì)于廢水回用，有機(jī)物含量會(huì)對(duì)下游的納濾或反滲透膜系統(tǒng)造成影響，需要通過(guò)預(yù)處理加以脫除。

在污染土壤的環(huán)境修復(fù)中，有機(jī)物/ 溶劑/ 燃料的去除常常是工作的重點(diǎn)。

 產(chǎn)水和廢水中除油

油在工業(yè)廢水中以多種形式存在，包括游離油、乳化油、親油性固體和溶解油。含油廢水的來(lái)源之一

是煉油廠(chǎng)和化學(xué)廠(chǎng)的頂部餾分。此外，對(duì)作為油氣鉆井副產(chǎn)品而與水力壓裂相關(guān)的水尤其是產(chǎn)水進(jìn)行

處理，可回收有價(jià)值的碳?xì)浠衔锸顾m于回收或處理。

游離油

當(dāng)油滴足夠大時(shí)，在靜置條件下游離油會(huì)迅速上升到水箱表面。在這種情況下，油可以通過(guò)水箱溢流

堰和

溢油回收器除去。然而，幾微米大的小油滴很難以這種方式除去。

乳化油

油和水可以通過(guò)剪切力混合形成乳狀液，該剪切力可來(lái)源于泵輸送、濺入水箱或任何可以分解和分散大

油滴的過(guò)程。機(jī)械乳化油通過(guò)電荷和其他作用力達(dá)到穩(wěn)定的，可形成幾微米到幾百微米不等的液滴。

其中最小的油滴，很難通過(guò)傳統(tǒng)的機(jī)械方法去除，但該種乳化油可以用裝有 amberlite? roc110 樹(shù)脂的離子交換樹(shù)脂床，通過(guò)聚結(jié)和排放的方法去除。

這種填充床除油系統(tǒng)的主要特征包括：

? 無(wú)化學(xué)絮凝劑添加

? 連續(xù)運(yùn)行

? 系統(tǒng)可設(shè)計(jì)為順流或逆流運(yùn)行方式

? 樹(shù)脂無(wú)需再生

? 耐高溫，有利于重油加工

?樹(shù)脂壽命長(zhǎng)

溶解/ 水溶性油

溶解油是油譜中的水溶性分子，如：

? 苯、乙苯、甲苯和二甲苯 – 統(tǒng)稱(chēng)為“苯系物”

? 汽油范圍有機(jī)物(gros) – 典型的c6-c12 化合物

? 柴油范圍有機(jī)物(dros) – 典型的c10-c28 化合物

? 總石油烴(tph)

? 酚類(lèi)和環(huán)烷酸

這些化合物是不帶電的含碳化合物，無(wú)法通過(guò)離子方式處理，必須通過(guò)吸附去除。杜邦 ambersorb? 和 amberlite? xad? 聚合物吸附劑能夠有效的去除各種該類(lèi)型的有機(jī)化合物。

應(yīng)用：

? 碳?xì)浠衔锏纳a(chǎn)：產(chǎn)水

? 碳?xì)浠衔锏倪\(yùn)輸：壓艙水、與甲烷水合抑制劑有關(guān)的苯系物btex

? 碳?xì)浠衔锞珶拸S(chǎng)：原油脫鹽劑、工藝?yán)淠?/span>

? 化學(xué)加工工業(yè)

? 食品行業(yè)含油廢水的處理

? 其他油水混合的工藝

乳化油和溶解油的去除

工業(yè)廢水中去除芳香類(lèi) & 酚類(lèi)化合物

苯酚工業(yè)生產(chǎn)的許多材料是有毒的，不能未經(jīng)處理就排放。目前的處理工藝通常包括生物降解、化學(xué)氧化或活性炭吸附。由于對(duì)操作條件敏感，這些工藝可能運(yùn)行不穩(wěn)定，會(huì)對(duì)產(chǎn)品造成影響。因?yàn)閺U水中的有機(jī)物尤其是酚類(lèi)的含量很高(1-5%)，對(duì)這類(lèi)有機(jī)廢物進(jìn)行回收，具有非常大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

苯和異丙苯

使用 杜邦ambersorb? l493 和 amberlite? xad? 4聚合物吸附樹(shù)脂，可以很容易將苯和異丙苯從廢水中去除。在一個(gè)合理設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，苯泄漏量在1ppm以下?？梢允褂靡掖肌⒈热軇┗蛘羝麑?duì)樹(shù)脂進(jìn)行再生。

苯酚

amberlite? xad? 4 和ambersorb? l493 聚合物吸附樹(shù)脂在世界多地被用來(lái)從廢水中去除苯酚。對(duì)苯酚濃度高達(dá)20000ppm的廢水，都可以被有效的處理。樹(shù)脂對(duì)苯酚處理能力隨苯酚濃度的升高而增加?？墒褂?0.5% 的氫氧化鈉或丙酮、甲醇、甲醛等溶劑或蒸汽對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行再生。其中丙酮較常用，因?yàn)榇蟛糠直椒庸S(chǎng)也生產(chǎn)丙酮。

雙酚a

amberlite? xad? 4和ambersorb? l493 聚合物吸附樹(shù)脂已被證明能有效的從廢水中去除雙酚a?？墒?/span>

用丙酮或甲醇等溶劑進(jìn)行再生。丙酮最常用，因?yàn)樗莃pa反應(yīng)的一種原料，并且雙酚a/ 丙酮清洗劑可以通過(guò)回收返回到反應(yīng)器中。也可使用蒸汽對(duì)ambersorb? l493 進(jìn)行有效地再生。

烷基酚類(lèi)/ 環(huán)烷酸

可使用 amberlite? xad?4 和ambersorb? 聚合物吸附樹(shù)脂從廢水中去除烷基酚。然而，由于這些酚類(lèi)通

常含有大的有機(jī)側(cè)鏈，amberlite? xad16 等具有較大孔徑的聚合物吸附樹(shù)脂可能會(huì)更有效。通?？墒褂眉状肌⒁掖?、丙酮或異丙醇等溶劑進(jìn)行再生。

乳化油

在某些情況下，可能需要從化學(xué)工藝中去除乳化油。參考上一節(jié)（產(chǎn)水和廢水中除油）

應(yīng)用：

? 石化行業(yè)廢水處理：烴類(lèi)回收和遵守排放要求

? 冶金行業(yè)：特定金屬的車(chē)間廢物

? 塑料和其他化學(xué)制造業(yè)

? 清洗水

芳香類(lèi)和酚類(lèi)化合物的去除

天然有機(jī)物 (nom) 的去除

天然有機(jī)物（ nom） 存在于許多地表水源中，是植物等有機(jī)物質(zhì)腐爛后的副產(chǎn)物。在自然狀態(tài)下，nom 沒(méi)有特別的健康危害，盡管它會(huì)使水變成黃褐色而產(chǎn)生審美上的問(wèn)題。然而，當(dāng)使用次氯酸鹽和氯胺作為消毒劑時(shí)，這些氧化物可以和nom反應(yīng)生成一類(lèi)叫做消毒副產(chǎn)物（dbps） 的受管控化合物。去除 nom 可以降低 dbps（ 如三鹵甲烷前體物-thmfp） 和所需消毒劑的用量。

nom 對(duì)下游離子交換樹(shù)脂(ix) 和反滲透膜(ro) 系統(tǒng)的影響

在樹(shù)脂應(yīng)用中，水中的“天然”有機(jī)物對(duì)脫鹽系統(tǒng)中的陰離子樹(shù)脂有危害，因?yàn)橛袡C(jī)物會(huì)污染該樹(shù)脂。污染指這類(lèi)有機(jī)物在樹(shù)脂再生時(shí)不能有效的洗脫，從而發(fā)生積聚。污染是樹(shù)脂性能下降的最常見(jiàn)原因，導(dǎo)致了產(chǎn)水成本的增加。

由于有機(jī)物污染和/ 或生物污染，進(jìn)水中的有機(jī)物也會(huì)對(duì)反滲透膜（ ro） 運(yùn)行性能造成危害。進(jìn)水中有機(jī)物的去除，將有助于 ro 系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，并降低清洗頻率和清洗化學(xué)成本。

解決方案

可采用樹(shù)脂技術(shù)，去除水中的天然有機(jī)物。根據(jù)有機(jī)物組成和操作環(huán)境，依據(jù)吸附和離子交換相組合的機(jī)理進(jìn)行脫除。

nom 也可以通過(guò)納濾或反滲透有效去除。然而在這種環(huán)境下，膜可能遭受生物和/ 或有機(jī)物污染，造成諸如清洗頻率升高和膜壽命降低等操作困難。在這種情況下樹(shù)脂清除劑往往可以用作膜的保護(hù)手段。

樹(shù)脂清除劑，即可用作樹(shù)脂或膜處理系統(tǒng)前的保護(hù)床，以去除大部分有機(jī)物，也可用作系統(tǒng)后的拋光處理。

應(yīng)用：

? 選擇性樹(shù)脂的保護(hù)床

? 工業(yè)級(jí)廢水回用

? 冷卻塔排污水

? 脫鹽

技術(shù)支持

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