合成革又稱(chēng)人造革，中國自1958年開(kāi)始研制生產(chǎn)人造革，通過(guò)幾十年的快速發(fā)展，已成為世界合成革生產(chǎn)和消費的大國。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(huì )嚴重威脅到周邊生態(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(chǎng)的廢水處理，主要是將廢水通過(guò)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)現內部回用或達到國家規定的排放標準予以外排。其中溶劑的回收以精餾法最為普遍，其操作設備及工藝流程簡(jiǎn)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)濟效益。但是，在DMF回收過(guò)程中，DMF會(huì )與水發(fā)生反應，生成二甲胺和甲酸，另外，DMF自身在高溫下也會(huì )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(zhù)強烈的惡臭氣味，會(huì )使人產(chǎn)生不愉快的感覺(jué).目前國內合成革企業(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，但是在設備、技術(shù)和工藝方面不成熟，無(wú)法達到環(huán)保要求，存在其向另一種形式污染物的轉移問(wèn)題，同樣造成了空氣質(zhì)量惡化。至今國內均未很好地推廣應用處理合成革廠(chǎng)DMF蒸餾廢水中二甲胺的工藝。因此，進(jìn)行合成革廠(chǎng)DMF蒸餾廢水中的二甲胺治理已是當務(wù)之急，必須確定一套技術(shù)可行、經(jīng)濟合理的處理方法，解決此污染問(wèn)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的濃度成正比。解析時(shí)氣膜總通量通常由下式表示：
G=K•F(Co-C)•t
式中：G——t時(shí)間內逸出液體的氣體總量，kg；
C0——液體內氣體的實(shí)際質(zhì)量濃度，mg/L；
c——擴散達到平衡時(shí)氣體質(zhì)量濃度，mg/L；
F——傳質(zhì)面積，m：
K——解析系數，m/h。
2試驗部分
2.1試驗廢水來(lái)源與水質(zhì)
試驗所用廢水來(lái)自溫州某合成革廠(chǎng)DMF蒸餾廢水.其廢水中二甲胺的質(zhì)量分數大約為6.192%。
2.2試驗材料
吹脫塔(玻璃制)內裝填料，空壓機(zw一0.0517，天津金晶制造公司)，電熱套(PTHW，河南一恒儀器公司)，轉子流量計(H250，上海安銳儀表公司)。
2-3分析方法
用全自動(dòng)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
廢水處理工藝流程如圖1所示。
3試驗結果
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，結果見(jiàn)表1。由表i可見(jiàn)，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，調節不同溫度，分別通氣30min進(jìn)行試驗，考察溫度對二甲胺去除率的影響，結果見(jiàn)圖2。
由圖2可見(jiàn)，二甲胺去除率隨溫度升高而增大，在6O～90℃間增幅最大，當溫度達100oC時(shí)，去除率可達98I31%。
3.3氣液比的影響
取500mL廢水，固定一定的NaOH濃度和溫度，調節不同氣量，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，結果見(jiàn)圖3。
由圖3可見(jiàn).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(shí)，去除率達98.29%。
3.4吹脫出的二甲胺的處理方法和結果
二甲胺極易被水吸收，穩態(tài)吸收就能達到很好的效果，吸收率可達95%。二甲胺極易與鹽酸反應生成鹽酸二甲胺。(CH3)2NH+HCl—(CH3)2NH•HC1因為此吸收屬于化學(xué)反應，所以吸收速率與吸收率很高。二甲胺的吸收率達到100%。用水吸收二甲胺所需工藝條件簡(jiǎn)單，在常溫常壓下反應，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迅速。吸收徹底。但反應生成的鹽酸二甲胺需進(jìn)一步精制。工藝路線(xiàn)很長(cháng)，在廢水處理上不宜采用。因此采用水吸收具有工藝簡(jiǎn)單，吸收率高，反應條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，更適合工業(yè)化應用。
3.5結論
根據各項實(shí)驗結果，確定了最佳實(shí)驗條件后按工藝流程系統實(shí)驗，二甲胺去除率達95%，外排廢水中二甲胺的質(zhì)量濃度在50mg/L以下。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
4討論
(1)吹脫前廢水中NaOH濃度的調節是重要因素，當廢水中NaOH濃度為0.5mol/L時(shí)，就可使廢水中二甲胺很好的吹脫出來(lái)，達到去除目的。
(2)為使吹脫法去除廢水中二甲胺有較好的處理效果。必須調節適當的溫度、氣液比、吹脫時(shí)間。
(3)本試驗主要針對合成革廠(chǎng)DMF蒸餾廢水脫二甲胺。為便于此法應用于生產(chǎn)，降低處理費用，應盡量減少廢水處理量及降低廢水中二甲胺含量。為此加強生產(chǎn)管理及采取相應措施是非常重要的環(huán)節。
(4)吹脫法處理合成革廠(chǎng)DMF蒸餾廢水，其工藝流程簡(jiǎn)單、操作方便、去除率高，吹脫出的二甲胺，可根據市場(chǎng)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。用作農業(yè)肥料。
(5)本法具有生產(chǎn)應用的可能性，可達到較好治理效果，處理費用預估較低，關(guān)鍵是根據廢水處理量、二甲胺含量、各項技術(shù)參數，對主要設備吹脫塔設計的合理性。
(6)對合成革廠(chǎng)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(wú)二次污染、工藝簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、易于推廣應用，可通過(guò)中試進(jìn)一步摸索技術(shù)條件，應用于生產(chǎn)性合成革廠(chǎng)DMF蒸餾廢水中二甲胺的處理。
