Kenmerken van de waterkwaliteit van de membraanindustrie
De membraanindustrie behoort tot het gebied van de organische chemische synthese-industrie. Membraanafvalwater verwijst naar het afvalwater dat ontstaat bij het productieproces van membranen zoals nanofiltratie, ultrafiltratie en omgekeerde osmose. Het afvalwater bevat voornamelijk dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAC) en daarin opgelost organisch materiaal. Het is een giftig en schadelijk industrieel afvalwater met een hoge concentratie dat moeilijk biologisch afbreekbaar is.
N,N-Dimethylformamide (DMF) is een kleurloze vloeistof met een lichte aminegeur. De molecuulformule is C3H7NO, het molecuulgewicht is 73,10, de relatieve dichtheid is 0.944 5 (25 graden), het smeltpunt is -61 graad, het kookpunt punt is 152,8 graden, het vlampunt is 57,78 graden, de dampdichtheid is 2,51 kg/m3, de dampdruk is 0,49 kPa (3,7 mm Hg 25 graden), en het zelfontbrandingspunt is 445 graden. De explosiegrens van het damp-luchtmengsel is 2,2% ~ 15,2% en is gewoonlijk mengbaar met water en organische oplosmiddelen. Het kan heftig reageren met geconcentreerd zwavelzuur en rokend salpeterzuur, en zelfs exploderen. Het is brandbaar en er bestaat gevaar voor verbranding en explosie bij blootstelling aan open vuur, hoge temperaturen of contact met oxidatiemiddelen.
Dimethylacetamide (N,N-Dimethylacetamide), ook bekend als dimethylacetamide, is een zeer polair niet-oplosmiddel, ook wel DMAC genoemd. De molecuulformule is C4H9NO, een kleurloze transparante vloeistof, met een kookpunt van 166 graden, een relatieve dichtheid van 0.936 6, een brekingsindex van 1,4380, een vlampunt van 70 graden, en kan worden gemengd met water, alcohol, ether, ester, benzeen, trichloormethaan en organische oplosmiddelen van aromatische verbindingen.
DMF is een organisch oplosmiddel met stabiele chemische eigenschappen, een hoog kookpunt en uitstekende prestaties. Met uitzondering van gehalogeneerde koolwaterstoffen kan het in elke verhouding mengbaar zijn met water en de meeste organische oplosmiddelen. Vanwege de goede oplosbaarheid staat het bekend als een "universeel oplosmiddel". Tegelijkertijd is DMF ook een belangrijk pesticide en farmaceutisch tussenproduct en een absorbeermiddel voor verschillende gassen, waardoor DMF een breed scala aan toepassingen heeft.
In pesticiden wordt het gebruikt om chloordimeform te synthetiseren; in de geneeskunde wordt het gebruikt om medicijnen te synthetiseren zoals sulfapyridine, doxycycline, cortison en vitamine B6; in de petrochemie wordt het gebruikt als gasabsorberend middel om gassen te scheiden en te zuiveren, zoals butadieenextractie; Als belangrijk organisch oplosmiddel wordt DMF veel gebruikt in de leerindustrie bij het oppervlaktebehandelingsproces van PU-kunstleer en het natte overdrachtsproces van splitleer. Daarom bevat het afvalwater dat wordt geloosd bij het productieproces van bovengenoemde chemische producten een grote hoeveelheid DMF, en alleen al de leerindustrie loost jaarlijks ongeveer 100 miljoen ton DMF-houdend afvalwater.
DMAC wordt veel gebruikt in de aardolieverwerking en organische synthese-industrie. Dimethylacetamide is een belangrijk oplosmiddel met goede oplosbaarheid voor verschillende harsen, vooral polyurethaanharsen en polyimideharsen. Het wordt voornamelijk gebruikt als oplosmiddel voor hittebestendige synthetische vezels, plastic films, coatings, medicijnen, katalysatoren en het spinnen van acrylonitril. Bovendien kan het ook worden gebruikt als extractiedestillatieoplosmiddel voor het scheiden van styreen uit fracties, als katalysator voor reacties, als verfverwijderaar en verschillende kristallijne oplosmiddeladducten en -complexen.
DMF en DMAC hebben twee methylgroepen aan de uiteinden van de moleculen, waardoor ze zeer polair en chemisch stabiel zijn. Ze nemen niet gemakkelijk deel aan reacties, wat afbraak moeilijk maakt. Bovendien is DMF biologisch giftig. Als afvalwater dat DMF bevat, zonder behandeling in het waterlichaam wordt geloosd, zal dit onvermijdelijk problemen met zich meebrengen voor de zuiverheid van natuurlijke waterlichamen. Als een biochemische behandeling wordt uitgevoerd, zal de toxiciteit ervan de activiteit van micro-organismen tijdens het behandelingsproces remmen, waardoor de desintegratie en het verlies van actief slib ontstaat, wat het behandelingseffect ernstig beïnvloedt.
DMF heeft stabiele chemische eigenschappen, met een B/C-waarde van 0.065. Het is moeilijk biologisch afbreekbaar, wat het biologische zuiveringsproces van afvalwater remt en het zuiveringseffect beïnvloedt. DMF-afvalwaterzuiveringstechnologie heeft de aandacht getrokken van milieuwerkers.
Momenteel zijn er weinig rapporten over de afbraak van alleen DMF in binnen- en buitenland, maar er zijn veel rapporten over de behandeling van afvalwater dat DMF bevat, waarbij de meeste gebruik maken van micro-elektrolyse van ijzer-koolstof, Fenton-oxidatie, extractie-adsorptie, destillatie en natte katalytische oxidatie.