三乙胺作為重要的有機胺類化合物,在製藥、溶劑生產、橡膠加工和石油化工等眾多行業廣泛應用。隨著工業化的快速發展,三乙胺的使用量持續增長,含三乙胺廢水的排放問題也愈發嚴峻。據《2025-2030年全球及中國三乙胺行業市場現狀調研及發展前景分析報告》相關數據顯示,三乙胺分子式為C6H15N,分子量為 101.19,理論 COD 濃度達 3080mg/g,含氮量 14%(總氮為 140mg/g) 。未經處理的含三乙胺廢水排放,不僅會嚴重污染水體,威脅水生生物生存,還可能對人類健康構成潛在威脅。因此,探尋高效的三乙胺廢水處理技術,成為當前環境保護和可持續發展的關鍵任務。
三乙胺呈淡黃色油狀液態,有強烈氨臭,在空氣中微發煙,呈弱鹼性。它微溶於水,可溶於乙醇、乙醚等多數有機溶劑。三乙胺在化工合成中用途廣泛,可作為縛酸劑、阻聚劑、催化劑等,但它同時具有一定生物毒性。
三乙胺廢水主要來源於化工、醫藥、染料等行業。在製藥行業,三乙胺常用於合成藥物中間體;在染料生產中,用於調節 pH 值。隨著這些行業的發展,三乙胺廢水產生量不斷增加。若未經處理直接排放,三乙胺在水體中難以降解,會長期存在,破壞水質,影響水生生物生存,還可能因其中含有的重金屬、有機污染物等有害物質,加劇對環境的危害。
目前,三乙胺廢水處理技術主要包括物理法和化學法。物理法通過物理作用分離或去除廢水中的三乙胺,如蒸餾、吸附、離子交換、膜分離等。蒸餾適用於高濃度三乙胺廢水,能回收三乙胺,但能耗高,處理大量低濃度廢水不經濟;吸附法利用吸附劑捕獲三乙胺分子,操作簡單,可處理低濃度廢水,但吸附劑需定期更換或再生,成本較高;膜分離技術可在低能耗下高效分離,適合低濃度廢水,但膜的選擇和膜污染問題亟待解決。化學法通過化學反應去除或轉化廢水中的三乙胺,常見的有中和法、氧化法和混凝法。中和法是向含三乙胺廢水中加入酸性物質,使其生成無害鹽類和水,操作簡單、成本低,但生成的鹽類可能需進一步處理;氧化法藉助強氧化劑,將三乙胺轉化為無害或低毒物質,能有效降低濃度,但操作成本高,反應條件需嚴格控制,以防次生污染;混凝法加入混凝劑使三乙胺及懸浮物質絮凝,再通過物理方法分離,可提高處理效率,但混凝劑的選擇和用量需根據廢水情況仔細調整。
三乙胺廢水的物化處理方法包括吸附法、蒸發脫鹽和高級氧化法。吸附法採用活性炭等吸附材料截留三乙胺,但吸附劑脫附再生及危廢處置會增加處理費用。蒸發脫鹽工藝利用設備分離三乙胺,降低廢水中其濃度。高級氧化法包含常溫高級氧化和高溫高壓高級氧化,如 Fenton 及類 Fenton 工藝、臭氧氧化工藝、電催化氧化工藝、濕式氧化工藝等。這些工藝雖能有效降解三乙胺,但存在運行費用高、設備複雜等問題。
三乙胺廢水的生物處理主要有厭氧處理和好氧處理。厭氧反應器如水解酸化池、UASB 等,可處理低濃度三乙胺廢水,濃度升高時處理效果會急劇下降。好氧活性污泥經馴化能耐受並氧化降解三乙胺,但當三乙胺濃度超過 50mg/L 時,會抑制降解微生物。
MCHS 生物預處理是利用特種電化學活性微生物對廢水進行解毒的工藝。它篩選高效嗜耐鹽電化學活性菌種,構建微生物生態,形成高階微生物菌群,對三乙胺等有機污染物進行多重生物降解。該工藝的菌種耐受性強,能高效降解多種有機污染物,可去除 50% - 90% 的 COD 和 35% - 40% 的總氮,解除廢水微生物毒性,保障後續常規活性污泥系統穩定運行。
綜合來看,當廢水中三乙胺濃度低於 50mg/L 時,可直接在常規 AO 生化池中馴化活性污泥,實現達標排放;當濃度高於 500mg/L 時,需在前端增設預處理工藝,如高級氧化工藝或 MCHS 生物預處理工藝,再進入常規 AO 生化系統,以確保生化系統長期穩定運行。
在處理三乙胺廢水時,應根據廢水的實際濃度和特性,選擇合適的處理技術或技術組合。未來,還需進一步改進現有技術,開發新的資源化利用技術,加強對副產物的研究,以提高處理效率、降低成本、減少二次污染,實現含三乙胺廢水處理的綠色化和可持續發展。
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