癸二酸母液处置方法研究

2018年04月技术与信息癸二酸母液处置方法研究张天慧（承德市环境科学研究院，河北承德067000）摘要：癸二酸是润滑油、香料、涂料、化妆品等的重要添加剂，尼龙生产的重要原料。癸二酸生产的常规工艺是用蓖麻油加碱干馏制成，在干馏过程中产生一定量母液。母液COD平均浓度约为78000mg/L，母液中含盐量约为6%~8%，属于高盐高浓度有机废水，这类废水须经前催化氧化前处理，去除母液中的乳化油、癸二酸甲酯、癸二酸丁酯和蓖麻油等，提高母液的可生化性。经前处理后的母液才可进入高盐生化废水处理系统。关键词：癸二酸;母液;高盐高浓度有机废水;催化氧化1癸二酸母液概况癸二酸母液储存在油罐中，母液下层呈浅咖啡色，浑浊、含乳化油，上层较为澄清，但含油较多。经试验室检测，母液含盐量6%~8%，下层母液COD大于100000mg/L，悬浮物浓度2300mg/L，上层母液COD大于330000mg/L。下层母液含甲醇、丁醇、二辛醇等一元饱和脂肪醇和少量苯酚、癸二酸甲酯、癸二酸丁酯，上层母液含癸二酸甲酯、癸二酸丁酯、蓖麻油等。此类有机废水COD浓度和含盐量均较高，可生化性非常差，如将此类未经处理有机废水排至客户公司污水处理站，将造成生化系统中的菌大量死亡，污水处理站的处理能力大幅下降，排水超标严重。癸二酸母液主要具有以下特点：l有机物浓度高。COD大于100000mg/L，BOD较低，BOD5与COD比值小于0.3。l成分复杂。母液中含有少量毒性有机物苯酚、少量酯类、大量难生化一元饱和脂肪醇。l色度高，有异味。生化方法处理有机废水是运行成本最低的处理方法，但BOD5与COD比值须大于0.3。癸二酸母液的BOD5与COD的比值小于0.3，属于极难生化废水。这类有机废水须提高BOD5与COD的比值，比值越大，可生化性越好。2癸二酸母液处置工艺为提高癸二酸母液的可生化性，降低母液处理成本，需对癸二酸母液进行除油、絮凝沉淀、酸化处理和两段催化氧化处理，才可将处理后的水和泥排入客户公司污水处理站进行生化处理。2.1除油母液上层中残留一定量蓖麻油，使用物理方法将母液与油分离。将母液泵入除油器分离未乳化的蓖麻油。乳化油用物理方法很难从母液中分出，只能使用化学方法进行分离。2.2絮凝沉淀母液中含有少量微溶于水的癸二酸酯类和乳化油，下层较为浑浊，絮凝沉淀是常用且运行成本较低廉的处理方法。经絮凝处理后，沉淀物呈土黄色，沉淀物的主要成分为癸二酸甲酯、癸二酸丁酯、乳化蓖麻油等。沉淀物杂质较多，且绝干物质量较少，无回收价值，此类沉淀物可混入其他污泥进行脱水处理。母液经絮凝沉淀处理后，澄清、悬浮物浓度10mg/L、色度40倍、COD浓度71800mg/L。2.3酸化反应将沉淀罐1的溢流水通过管道混合器泵入酸化沉淀罐，在管道混合器中加酸调节pH值。母液经酸化后析出大量白色膏状液体，这种膏状液体为粗癸二酸。将酸化反应沉淀罐底流泵入粗癸二酸分离机，可分离出含水率约90%粗癸二酸。此类粗癸二酸含杂质较少，提纯成本较低。母液经酸化后COD降至50000mg/L。2.4催化氧化反应常用氧化分解法有UV/H2O2氧化法、Fe2+/UV/H2O2氧化法、UV/O3氧化法等。氧化分解的方法通过物理能和化学能间的相互转化，在分子级别为分解COD污染物提供能量。氧化分解法技术含量高，在近年来已逐步普及到各种污染治理的领域。（UV：紫外线、H2O2：双氧水、O3：臭氧、Fe2+：亚铁离子）。此工艺在催化氧化的过程中激发出大量OH自由基，OH自由基的氧化电势高达2.73V，O3的氧化电势为2.07V，在自然界中，氧化能力在溶液中仅次于氟气。大量含OH自由基的氧化剂通过电子转移等途径将有机物氧化分解成小分子，消解废水中COD。本套工艺可间断运行亦可连续运行，运行成本低，操作简单。酸化反应出水含有大量的大分子有机物，一次催化氧化可将大分子有机物氧化成小分子有机物，通过第二次催化氧化，可将小分子有机物氧化成水和二氧化碳。酸化反应出水泵入催化氧化反应器中进行第一次催化氧化氧化，反应时间100s，反应器出水的COD降至24000mg/L。对反应器出水进行第二次催化氧化反应，反应时间90s，反应器出水的COD降至10500mg/L，反应器出水的BOD5/COD≈0.7。反应器出水澄清、色度4倍、悬浮物浓度1mg/L，可送至客户公司污水处理站进行生化处理。3结语综合考虑到母液污染物浓度、处理成本和污水处理站的工艺和纳污能力，采用本套处理工艺，在降解COD的过程中，分解大分子有机物，同时有效提高BOD5/COD值。高浓度有机化工废水色度高，有机物难以降解，采用“物化--催化氧化--生化”处理方法，可使高浓度有机化工废水达标，且运行成本相对较低。1700t癸二酸母液可回收粗癸二酸55~65t，此类粗癸二酸销售价格约为20000元/t，回收的粗癸二酸的销售收入约为110~130万元。89