Đặc tính chất lượng nước của ngành màng
Ngành công nghiệp màng thuộc lĩnh vực công nghiệp tổng hợp hóa học hữu cơ. Nước thải màng là nước thải được tạo ra trong quá trình sản xuất màng như lọc nano, siêu lọc và thẩm thấu ngược. Nước thải chủ yếu chứa dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAC) và các chất hữu cơ hòa tan trong đó. Đây là loại nước thải công nghiệp độc hại có nồng độ cao và khó phân hủy sinh học.
N,N-Dimethylformamide (DMF) là chất lỏng không màu, có mùi amin nhẹ. Công thức phân tử là C3H7NO, trọng lượng phân tử là 73,10, mật độ tương đối là 0.944 5 (25 độ ), điểm nóng chảy là -61 độ , nhiệt độ sôi là điểm chớp cháy là 152,8 độ, điểm chớp cháy là 57,78 độ, mật độ hơi là 2,51 kg/m3, áp suất hơi là 0,49 kPa (3,7 mm Hg). 25 độ) và điểm tự bốc cháy là 445 độ. Giới hạn nổ của hỗn hợp hơi-không khí là 2,2% ~ 15,2% và thường có thể trộn được với nước và dung môi hữu cơ. Nó có thể phản ứng dữ dội với axit sulfuric đậm đặc và axit nitric bốc khói, thậm chí phát nổ. Nó dễ cháy và có nguy cơ gây cháy, nổ khi tiếp xúc với ngọn lửa trần, nhiệt độ cao hoặc tiếp xúc với chất oxy hóa.
Dimethylacetamide (N,N-Dimethylacetamide), còn được gọi là dimethylacetamide, là một chất không dung môi có cực cao, được gọi là DMAC. Công thức phân tử là C4H9NO, một chất lỏng trong suốt không màu, có nhiệt độ sôi là 166 độ, mật độ tương đối là 0.936 6, chỉ số khúc xạ là 1,4380, điểm chớp cháy là 70 độ và có thể được trộn với nước, rượu, ete, este, benzen, triclometan và các dung môi hữu cơ hợp chất thơm.
DMF là dung môi hữu cơ có tính chất hóa học ổn định, nhiệt độ sôi cao và hiệu suất tuyệt vời. Ngoại trừ hydrocacbon halogen hóa, nó có thể trộn được với nước và hầu hết các dung môi hữu cơ ở bất kỳ tỷ lệ nào. Do khả năng hòa tan tốt nên nó được gọi là "dung môi phổ quát". Đồng thời, DMF còn là chất trung gian dược phẩm và thuốc trừ sâu quan trọng, đồng thời là chất hấp thụ các loại khí khác nhau nên DMF có phạm vi ứng dụng rộng rãi.
Trong thuốc trừ sâu, nó được sử dụng để tổng hợp dạng chlordime; trong y học dùng để tổng hợp các loại thuốc như sulfapyridine, doxycycline, cortisone và vitamin B6; trong hóa dầu, nó được sử dụng làm chất hấp thụ khí để tách và tinh chế khí, chẳng hạn như chiết xuất butadien; Là một dung môi hữu cơ quan trọng, DMF được sử dụng rộng rãi trong ngành da trong quy trình xử lý bề mặt da tổng hợp PU và quy trình xử lý bề mặt chuyển ướt của da xẻ. Vì vậy, nước thải thải ra từ quá trình sản xuất các sản phẩm hóa chất trên có chứa một lượng lớn DMF, riêng ngành da giày mỗi năm thải ra khoảng 100 triệu tấn nước thải chứa DMF.
DMAC được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp chế biến dầu khí và tổng hợp hữu cơ. Dimethylacetamide là dung môi quan trọng, có khả năng hòa tan tốt cho các loại nhựa khác nhau, đặc biệt là nhựa polyurethane và nhựa polyimide. Nó chủ yếu được sử dụng làm dung môi cho sợi tổng hợp chịu nhiệt, màng nhựa, chất phủ, thuốc, chất xúc tác và kéo sợi acrylonitrile. Ngoài ra, nó cũng có thể được sử dụng làm dung môi chưng cất chiết để tách styren khỏi các phần phân đoạn, chất xúc tác cho phản ứng, chất tẩy sơn và các chất cộng và phức dung môi tinh thể khác nhau.
DMF và DMAC có hai nhóm methyl ở đầu phân tử, khiến chúng có độ phân cực cao và ổn định về mặt hóa học. Chúng không dễ tham gia vào các phản ứng nên khó phân hủy. Hơn nữa, DMF có độc tính sinh học. Nếu nước thải có chứa DMF xả vào nguồn nước mà không qua xử lý chắc chắn sẽ gây khó khăn cho độ tinh khiết của các nguồn nước tự nhiên. Nếu tiến hành xử lý sinh hóa, độc tính của nó sẽ ức chế hoạt động của vi sinh vật trong quá trình xử lý, gây ra sự phân hủy và thất thoát bùn hoạt tính, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu quả xử lý.
DMF có tính chất hóa học ổn định, với giá trị B/C là 0.065. Khó phân hủy sinh học, ức chế quá trình xử lý sinh học nước thải và ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý. Công nghệ xử lý nước thải DMF đã thu hút được sự quan tâm của các công nhân môi trường.
Hiện nay, có rất ít báo cáo về sự phân hủy DMF riêng trong và ngoài nước, nhưng có nhiều báo cáo về xử lý nước thải có chứa DMF, hầu hết sử dụng vi điện phân sắt-cacbon, oxy hóa Fenton, hấp phụ chiết, chưng cất và quá trình oxy hóa xúc tác ướt.