合成革又稱人造革，中國自1958年開始研制生產(chǎn)人造革，通過幾十年的快速發(fā)展，已成為世界合成革生產(chǎn)和消費(fèi)的大國。但是，由合成革產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的廢水要采取必要的措施予以處理。否則會嚴(yán)重威脅到周邊生態(tài)環(huán)境和人們的正常生活及身體健康。

目前對于合成革廠的廢水處理，主要是將廢水通過回收工藝回收有用的溶劑。然后采用生化的方法進(jìn)行凈化處理，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部回用或達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)予以外排。其中溶劑的回收以精餾法最為普遍，其操作設(shè)備及工藝流程簡單，可回收合成革生產(chǎn)中的溶劑二甲基甲酰胺(DMF).有較高的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)效益。但是，在DMF回收過程中，DMF會與水發(fā)生反應(yīng)，生成二甲胺和甲酸，另外，DMF自身在高溫下也會分解.生成二甲胺和一氧化碳。二甲胺雖然毒性不大，但是沸點(diǎn)低，易揮發(fā)，易溶于水。有著強(qiáng)烈的惡臭氣味，會使人產(chǎn)生不愉快的感覺.目前國內(nèi)合成革企業(yè)基本上不治理.直接排人大氣，造成環(huán)境污染。即使處理，也是將二甲胺氣體經(jīng)冷凝后，送人鍋爐進(jìn)行燃燒，但是在設(shè)備、技術(shù)和工藝方面不成熟，無法達(dá)到環(huán)保要求，存在其向另一種形式污染物的轉(zhuǎn)移問題，同樣造成了空氣質(zhì)量惡化。至今國內(nèi)均未很好地推廣應(yīng)用處理合成革廠DMF蒸餾廢水中二甲胺的工藝。因此，進(jìn)行合成革廠DMF蒸餾廢水中的二甲胺治理已是當(dāng)務(wù)之急，必須確定一套技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的處理方法，解決此污染問題。筆者對采用吹脫法處理含二甲胺廢水進(jìn)行試驗研究，并探討了其應(yīng)用于生產(chǎn)的可能性。

1吹脫法去除廢水中二甲胺的原理

吹脫法去除廢水中的二甲胺的原理是在堿性條件下，將大量空氣與廢水接觸，使廢水中游離的二甲胺被吹出。以達(dá)到去除廢水中二甲胺的目的。此法也叫二甲胺解析法.解析速率與溫度、氣液比有關(guān)。氣體組分在液面的分壓和液體內(nèi)的濃度成正比。解析時氣膜總通量通常由下式表示：

G=K•F(Co-C)•t

式中：G——t時間內(nèi)逸出液體的氣體總量，kg；
C0——液體內(nèi)氣體的實(shí)際質(zhì)量濃度，mg/L；
c——擴(kuò)散達(dá)到平衡時氣體質(zhì)量濃度，mg/L；
F——傳質(zhì)面積，m：
K——解析系數(shù)，m/h。

2試驗部分

2.1試驗廢水來源與水質(zhì)

試驗所用廢水來自溫州某合成革廠DMF蒸餾廢水.其廢水中二甲胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約為6.192%。

2.2試驗材料

吹脫塔(玻璃制)內(nèi)裝填料，空壓機(jī)(zw一0.0517，天津金晶制造公司)，電熱套(PTHW，河南一恒儀器公司)，轉(zhuǎn)子流量計(H250，上海安銳儀表公司)。

2-3分析方法

用全自動凱氏定氮儀測定吹脫后廢水中二甲胺的含量。

2.4工藝流程


3試驗結(jié)果

3.1NaOH濃度的影響

取500mL廢水，固定一定的溫度和氣液比，配成不同濃度的NaOH廢水溶液，分別通氣30min進(jìn)行試驗由表i可見，二甲胺的去除率隨NaOH濃度的增加而增大。



3.2溫度的影響

取500mL廢水，固定一定的NaOH濃度和氣液比，調(diào)節(jié)不同溫度，分別通氣30min進(jìn)行試驗，考察溫度對二甲胺去除率的影響，


由圖2可見，二甲胺去除率隨溫度升高而增大，在6O～90℃間增幅最大，當(dāng)溫度達(dá)100oC時，去除率可達(dá)98I31%。

3.3氣液比的影響

取500mL廢水，固定一定的NaOH濃度和溫度，調(diào)節(jié)不同氣量，分別通氣30min進(jìn)行試驗，考察氣液比對二甲胺去除率的影響，

由圖3可見.二甲胺去除率隨氣液比增加而增加，氣液比在V(空氣)：(廢水)=(50～120)：1之間去除率增幅最快，在氣液比為V(空氣)：(廢水)=180：1時，去除率達(dá)98.29%。

3.4吹脫出的二甲胺的處理方法和結(jié)果

二甲胺極易被水吸收，穩(wěn)態(tài)吸收就能達(dá)到很好的效果，吸收率可達(dá)95%。二甲胺極易與鹽酸反應(yīng)生成鹽酸二甲胺。(CH3)2NH+HCl—(CH3)2NH•HC1因為此吸收屬于化學(xué)反應(yīng)，所以吸收速率與吸收率很高。二甲胺的吸收率達(dá)到100%。用水吸收二甲胺所需工藝條件簡單，在常溫常壓下反應(yīng)，條件溫和，能耗較低，且吸收率很高，生成的二甲胺水溶液可以作為商品出售。用鹽酸吸收雖然反應(yīng)迅速。吸收徹底。但反應(yīng)生成的鹽酸二甲胺需進(jìn)一步精制。工藝路線很長，在廢水處理上不宜采用。因此采用水吸收具有工藝簡單，吸收率高，反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，更適合工業(yè)化應(yīng)用。

3.5結(jié)論

根據(jù)各項實(shí)驗結(jié)果，確定了最佳實(shí)驗條件后按工藝流程系統(tǒng)實(shí)驗，二甲胺去除率達(dá)95%，外排廢水中二甲胺的質(zhì)量濃度在50mg/L以下。具體參見http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

4討論

(1)吹脫前廢水中NaOH濃度的調(diào)節(jié)是重要因素，當(dāng)廢水中NaOH濃度為0.5mol/L時，就可使廢水中二甲胺很好的吹脫出來，達(dá)到去除目的。

(2)為使吹脫法去除廢水中二甲胺有較好的處理效果。必須調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)臏囟取庖罕?、吹脫時間。

(3)本試驗主要針對合成革廠DMF蒸餾廢水脫二甲胺。為便于此法應(yīng)用于生產(chǎn)，降低處理費(fèi)用，應(yīng)盡量減少廢水處理量及降低廢水中二甲胺含量。為此加強(qiáng)生產(chǎn)管理及采取相應(yīng)措施是非常重要的環(huán)節(jié)。

(4)吹脫法處理合成革廠DMF蒸餾廢水，其工藝流程簡單、操作方便、去除率高，吹脫出的二甲胺，可根據(jù)市場需求，用水吸收生產(chǎn)二甲胺水溶液。也可用鹽酸吸收生成鹽酸二甲胺，精制以后出售?；蚴怯脧U硫酸吸收生產(chǎn)硫酸銨副產(chǎn)品。用作農(nóng)業(yè)肥料。

(5)本法具有生產(chǎn)應(yīng)用的可能性，可達(dá)到較好治理效果，處理費(fèi)用預(yù)估較低，關(guān)鍵是根據(jù)廢水處理量、二甲胺含量、各項技術(shù)參數(shù)，對主要設(shè)備吹脫塔設(shè)計的合理性。

(6)對合成革廠DMF蒸餾廢水，在堿性條件下，采用加熱通空氣吹脫法處理。二甲胺去除率達(dá)95%以上，外排廢水中二甲胺質(zhì)量濃度在50mg/L以下。吹脫出的二甲胺易用水、鹽酸及硫酸吸收，無二次污染、工藝簡單、操作簡便、易于推廣應(yīng)用，可通過中試進(jìn)一步摸索技術(shù)條件，應(yīng)用于生產(chǎn)性合成革廠DMF蒸餾廢水中二甲胺的處理。