丙烯腈生产高氰高氨氮化工废水处理案例

某丙烯腈生产企业高氰高氨氮化工废水处理项目

项目背景

吉林某化工企业年产 20 万吨丙烯腈，生产过程每年排放含氰废水 20 万吨，废水氰化物平均浓度 2300mg/L，氨氮浓度 35000mg/L，属于典型高氰高氨氮难处理化工废水。原工艺采用碱性氯化法 + 氨吹脱，药剂消耗巨大、产生氯代有毒副产物、氨氮去除效率低，出水难以达标，且资源浪费严重。项目采用膜吸收分离技术，实现氰化物与氨氮回收及废水达标处理。

废水成分及来源

废水主要来自丙烯腈合成反应工序、精馏工序残液及设备冷却排水。核心污染物包括氰化物（游离氰、丙烯腈氰络合物）、高浓度氨氮、丙烯腈、乙腈、氰化氢及少量有机物，COD 浓度 1500-2500mg/L，水质具有 “高氰、高氨氮、有机物复合污染、毒性强、回收价值高” 的特点。

处理工艺流程

采用 “膜吸收分离回收氰化物与氨氮 + 水解酸化 + A/O 生化 + 深度过滤” 组合工艺，核心通过膜吸收技术资源化回收氰化物与氨氮，降低后续处理负荷，实现 “回收 + 处理” 一体化。

废水预处理：废水先经格栅去除悬浮杂质，送入调节池均质均量，调节池有效容积 400m³，停留时间 24h，控制 pH9-10，去除部分悬浮物与油类，均衡水质后泵送至膜吸收单元。

膜吸收分离回收氰化物：采用疏水性中空纤维膜组件，废水（pH9-10）在膜一侧流动，酸性吸收液（硫酸溶液）在另一侧逆流流动，废水中氰化物以氰化氢（HCN）形式透过膜孔，被吸收液吸收生成氰化钠（NaCN）溶液，回收后回用于丙烯腈生产，氰化物回收率达 90% 以上，处理后废水氰化物浓度降至 230mg/L 以下。

膜吸收分离回收氨氮：回收氰化物后废水送入氨氮膜吸收单元，调节 pH 至 11-12，废水中氨氮以氨气（NH₃）形式透过膜孔，被稀硫酸吸收液吸收生成硫酸铵（(NH₄)₂SO₄）溶液，浓缩结晶后作为氮肥外售，氨氮回收率达 95% 以上，处理后废水氨氮浓度降至 1750mg/L 以下。

水解酸化处理：回收氰化物与氨氮后废水送入水解酸化池，有效容积 300m³，停留时间 16h，利用厌氧微生物降解丙烯腈、乙腈等有机物，破解氰基残留结构，降低废水毒性，提高可生化性，COD 去除率 25%-35%。

A/O 生化处理：水解酸化出水送入 A/O 生化系统，厌氧池（A 池）反硝化脱氮，好氧池（O 池）硝化反应去除氨氮、降解有机物，好氧池有效容积 400m³，停留时间 20h，控制溶解氧 2-3mg/L，处理后废水 COD 降至 100mg/L 以下，氨氮≤15mg/L，氰化物≤0.2mg/L。

深度过滤与排放：A/O 出水经二沉池泥水分离后，上清液送入砂滤 - 活性炭过滤塔，去除残余微量悬浮物、有机物及色度，确保出水稳定达标排放。

污泥处理：二沉池污泥经浓缩、脱水后，外运处置，滤液回流至调节池。

处理效果与运行参数

项目投运后，氰化物总回收率 90% 以上，年回收氰化钠 754 吨；氨氮回收率 95% 以上，年回收硫酸铵 27429 吨，资源回收价值超千万元，大幅降低运行成本。出水氰化物≤0.2mg/L，氨氮≤15mg/L，COD≤100mg/L，满足《合成氨工业水污染物排放标准》（GB13458-2013）要求，无氯代副产物产生，彻底解决原工艺二次污染问题。

工程亮点

该项目创新采用膜吸收分离技术，实现高氰高氨氮废水中氰化物与氨氮的资源化回收，变废为宝；回收后废水生化处理难度大幅降低，运行成本显著下降；工艺无二次污染，为化工行业高氰高氨氮废水治理提供 “资源回收 + 环保达标” 的绿色解决方案。