N-甲基吡咯烷酮(NMP)廣泛應(yīng)用于石油化工、農(nóng)藥、醫(yī)荮、電子材料等領(lǐng)域??捎糜诤铣蓺饷摿颉櫥途?、潤滑油抗凍劑、烯烴萃取劑、農(nóng)用除草劑,絕緣材料、集成電路制作,還用于醫(yī)藥生產(chǎn)的溶劑、聚偏二氟乙烯的溶劑、鋰離子電池的電極輔助材料、線路板的洗凈等。
NMP廢水主要來源于生產(chǎn)過程中的NMP提純等工藝廢水、溶劑回收殘留液、真空泵廢水、地面及設(shè)備清洗廢水等。
NMP廢水COD較高,不同行業(yè)產(chǎn)生廢水的COD濃度有差異,含量量也較高,甚至高達(dá)10%以上。廢水中的高鹽量會限制廢水中有機(jī)物的生化降解,因此含鹽量高的廢水需進(jìn)行除鹽,再進(jìn)一步考慮高濃度有機(jī)廢水的生化處理。該類廢水屬于高濃度有機(jī)廢水,可能含有高鹽量,SS、總氮濃度也較高,水質(zhì)、水量波動大,氣味重,色度高。
(1)廢水排水時間不定,導(dǎo)致水量水質(zhì)不均衡,污水濃度波動幅度大。
(2)水量大、成分復(fù)雜,甚至含有較高鹽分、總氮、油脂、重金屬離子等。
(3)可生化性較差,屬于難降解有機(jī)廢水,直接進(jìn)入生物好氧池處理效果不佳。
如何處理難降解有機(jī)廢水,如何有效去除總氮,針對高鹽量、重金屬離子如何解決,成為處理NMP廢水的技術(shù)關(guān)鍵與難點(diǎn),以上技術(shù)難點(diǎn)需結(jié)合實際廢水排放情況與水質(zhì)進(jìn)出水標(biāo)準(zhǔn)來綜合考慮設(shè)計。
(1)廢水收集與預(yù)處理。廢水需考慮分類分質(zhì)收集,采用相應(yīng)的預(yù)處理方式先進(jìn)行廢水的初步處理,如廢水均質(zhì)均量、中和沉淀、酸堿調(diào)節(jié)、混凝沉淀、重金屬去除、鐵碳微電解、蒸發(fā)除鹽等。關(guān)于蒸發(fā)除鹽常采用多效蒸發(fā)結(jié)晶、MVR機(jī)械蒸汽再壓縮等。蒸發(fā)結(jié)晶工藝采用蒸發(fā)結(jié)晶法,在加熱情況下,污水中大部分水份及低沸點(diǎn)有機(jī)物汽化,剩余污水中鹽份及高沸點(diǎn)有機(jī)物(NMP沸點(diǎn):202℃)濃度逐漸提高,達(dá)到飽和濃度后鹽份析出,鹽與水兩者分離,從而避免大部分廢水中鹽度對污水生化的影響,并可實現(xiàn)對NMP的有效回收;關(guān)于重金屬離子的去除,重金屬氫氧化物沉淀分離的最佳pH一般為9~12,可通過酸堿調(diào)節(jié)及混凝沉淀等方法去除重金屬離子。
2)二級處理采用“厭氧-好氧”組合工藝,提高廢水的可生化性。厭氧消化處理技術(shù)有水解酸化、升流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器、厭氧復(fù)合床(UBF)反應(yīng)器、厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)、 厭氧膨脹顆粒污泥床(EGSB)反應(yīng)器、內(nèi)循環(huán)(IC)反應(yīng)器等。常用UASB工藝,此工藝對有機(jī)物濃度去除率可達(dá)50% 以上,對總氮也有一定的處理效果,進(jìn)一步降低進(jìn)入好氧池的有機(jī)負(fù)荷。
A/O 脫氮工藝創(chuàng)造了一個缺氧和好氧交替變化的生物環(huán)境,使得好氧異養(yǎng)菌、反硝化菌、硝化菌都處于缺氧/好氧交替環(huán)境中,構(gòu)成一個混凝菌群,能更高效的去除有機(jī)物及脫氮的功能。多級AO工藝有利于生物脫氮除磷,使處理后廢水滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。
(3)深度處理
后續(xù)可根據(jù)回用或排放標(biāo)準(zhǔn)要求采用MBR、納濾、反滲透工藝等進(jìn)行深度處理。