丙烯腈生产废水零排放技术的处理流程

一、预处理阶段

1.水质调节：

目的：由于丙烯腈生产废水的水质、水量可能存在较大波动，需要设置调节池来均衡水质和水量，确保后续处理过程能够稳定进行。

方法：废水在调节池中停留一定时间，使不同时段、不同批次的废水充分混合，减小水质和水量的波动对后续处理系统的冲击。

2.格栅与筛网过滤：

目的：去除废水中较大的固体杂质和悬浮物，如纤维、塑料碎片等，防止这些物质堵塞后续处理设备和管道。

方法：通过设置格栅，拦截较大尺寸的固体杂物；再利用筛网过滤，进一步去除细小的悬浮物。

3.除油处理：

目的：如果废水中含有油类物质，会影响后续处理效果，因此需要进行除油处理。

方法：常见的除油方法有重力分离法、气浮法、化学破乳法等。重力分离法利用油和水的密度差，使油滴自然上浮到水面并被去除；气浮法通过向水中通入微小气泡，使油滴附着在气泡上并随之上浮到水面；化学破乳法则是利用化学药剂破坏油滴的乳化状态，使其聚并分离。

二、一级处理阶段

1.沉淀处理：

目的：进一步去除废水中的悬浮固体和部分胶体物质，降低废水的浊度和污染物浓度。

方法：通常采用重力沉淀的方式，让废水在沉淀池中缓慢流动，使悬浮固体在重力作用下自然沉降到池底，形成污泥，定期排出沉淀池。

2.混凝与絮凝处理：

目的：通过加入混凝剂和絮凝剂，使废水中的细小颗粒和胶体物质凝聚成较大的絮体，便于后续的沉淀或过滤去除。

方法：先向废水中投加混凝剂，如硫酸铝、氯化铁等，使胶体颗粒脱稳；再加入絮凝剂，如聚丙烯酰胺，促进絮体的形成和增大。然后通过沉淀或气浮等方式将形成的絮体从废水中分离出来。

三、二级处理阶段（生物处理）

1.厌氧生物处理：

目的：利用厌氧微生物的作用，将废水中的大部分有机污染物分解为甲烷、二氧化碳等简单的无机物，降低废水的有机物浓度，提高废水的可生化性。

方法：常见的厌氧处理工艺有上流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧滤池（AF）等。废水进入厌氧反应器后，与厌氧污泥充分接触，厌氧微生物在无氧条件下对有机物进行分解代谢。

2.好氧生物处理：

目的：在有氧条件下，利用好氧微生物进一步降解废水中的有机污染物，将其转化为二氧化碳、水和微生物细胞等无害物质，使废水得到深度净化。

方法：常用的好氧处理工艺有活性污泥法、生物膜法等。活性污泥法是使废水与含有大量活性污泥的混合液充分接触，通过曝气设备向混合液中通入空气，提供氧气，好氧微生物利用氧气分解有机物；生物膜法是让废水流经附着有生物膜的填料表面，微生物在生物膜上生长繁殖，对废水进行净化处理。

四、深度处理阶段

1.高级氧化处理：

目的：经过生物处理后，废水中可能还存在一些难以生物降解的有机污染物，高级氧化处理可以通过产生强氧化性的自由基，将这些污染物氧化分解为小分子物质，进一步提高废水的处理效果和水质。

方法：常见的高级氧化技术有臭氧氧化法、芬顿氧化法、光催化氧化法等。臭氧氧化法是利用臭氧的强氧化性直接氧化废水中的污染物；芬顿氧化法是利用亚铁离子（Fe??）和过氧化氢（H?O?）反应产生羟基自由基（·OH），羟基自由基具有极高的氧化电位，可以快速氧化分解有机污染物；光催化氧化法是在光照条件下，利用光催化剂（如二氧化钛）产生电子-空穴对，进而生成强氧化性的物质来氧化降解污染物。

2.膜分离处理：

目的：膜分离技术可以对废水进行深度过滤和分离，去除废水中的微小颗粒、溶解性有机物、离子等污染物，实现废水的净化和回用，同时也为后续的蒸发结晶等零排放处理步骤提供高质量的进水。

方法：常用的膜分离技术包括反渗透（RO）、纳滤（NF）、超滤（UF）和微滤（MF）等。反渗透膜可以几乎完全去除水中的各种离子和溶解性有机物，得到高质量的产水；纳滤膜能截留分子量在 200 - 1000 道尔顿的物质，对二价离子等有较好的截留效果；超滤膜和微滤膜主要用于去除废水中的大分子物质、胶体和悬浮物等。

 

五、蒸发结晶阶段

1.蒸发浓缩：

目的：将经过深度处理后的废水进行蒸发浓缩，使废水中的水分大量蒸发，提高废水的含盐量和污染物浓度，减少后续结晶处理的体积和难度。

方法：可以采用多效蒸发、机械蒸汽再压缩（MVR）蒸发等技术。多效蒸发是利用多个蒸发器串联，将前一效蒸发器产生的二次蒸汽作为后一效蒸发器的加热蒸汽，从而提高热能的利用效率，降低蒸发成本；MVR 蒸发则是通过蒸汽压缩机将蒸发器产生的二次蒸汽进行压缩，提高其温度和压力后再作为蒸发器的加热蒸汽，具有节能、高效的优点。

2.结晶处理：

目的：将蒸发浓缩后的高浓度废水进一步处理，使其中的盐分和其他污染物结晶析出，形成固体物质，实现废水的零排放。

方法：根据废水的成分和性质，选择合适的结晶工艺，如冷却结晶、蒸发结晶等。冷却结晶是通过降低废水的温度，使溶质的溶解度降低而结晶析出；蒸发结晶则是在蒸发过程中，随着水分的不断蒸发，溶质浓度逐渐增大，达到过饱和状态而结晶析出。结晶得到的固体物质可以进行回收利用或妥善处理，如作为工业原料、送往危险废物填埋场等。