丙烯酸及酯廢水是一種高濃度，高毒性，成分復雜的難處理有機廢水，目前處理丙烯酸及酯廢水的方法主要有焚燒法，濕式催化氧化法，生物法等等，本文簡要介了這些處理方法以及其在丙烯酸及酯廢水方面的研究進展，分析了各種方法的優缺點，展望了丙烯酸及酯廢水處理的前景。

近年來，隨著我國丙烯酸及其酯類工業的迅猛發展，丙烯酸及酯廢水的處理成為日益嚴重的問題。丙烯酸及酯廢水的COD為10000-100000mg/L，廢水濃度高；其中甲醛含量為1%到4%，毒性很大；另外其中含有丙烯酸，乙酸，甲醛、丙烯醛、丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯等多種有機物，成分復雜，使得丙烯酸及酯廢水的處理十分困難。

目前處理丙烯酸及酯廢水的主流方法是焚燒法，但是由于焚燒法的費用較高、具有二次污染，因此人們正在尋找丙烯酸及酯廢水的處理新方法，例如生物法、催化濕式氧化法等等，目前已經取得了一定的進展，本文將對丙烯酸及酯廢水處理方法作簡要綜述。

丙烯酸及酯廢水處理方法1-催化濕化氧化法

催化濕式氧化技術[6]是在傳統濕式氧化（以氧為氧化劑，在高溫高壓下，將有機污染物氧化分解為二氧化碳和水等無機物或有機小分子的化學過程）基礎上加入催化劑的一種處理廢水的方法，相對于傳統濕式氧化技術，它的反應溫度以及反應壓力較低，反應分解能力更高，對設備腐蝕性小、運行成本低。

催化濕式氧化技術適合處理一些高濃度、高毒性、難降解的有機廢水，得到了人們的廣泛研究，目前在焦化廢水，造紙廢水已經進行了工業應用，而對于處理丙烯酸及酯廢水，也已經取得了一定的研究進展。袁霞光[7]等研制了Ti2-ZrO2復合載體并用其制備了復合載體，考察其對丙烯酸廢水的濕式氧化反應的效果：在270℃，7.0MPa，液態空速1.0h-1，處理COD為32000mg/L的丙烯酸廢水可以直接達到排放標準。李萬海[8]等采用復合催化劑MnO2-CuO-CeO2-Fe2O3，用H2O2為氧化劑，反應時間10h，處理COD為80000mg/L的丙烯酸廢水，去除率為68%。

催化濕式氧化法無需考慮丙烯酸及酯廢水的毒性，而丙烯酸及酯廢水COD濃度在其適宜處理濃度范圍內，因此比較有應用前景。缺點是由于濕式催化氧化法處理廢水的關鍵在于催化劑，專一性強，對進水條件限制較高，目前只有少數丙烯酸生產廠家采用這種方法。此外催化濕式氧化法處理廢水需要高溫高壓條件，也存在著安全隱患。

丙烯酸及酯廢水處理方法2-焚燒法

焚燒法治理廢水始20世紀50年代，該法是將廢水霧化后噴入高溫燃燒爐中使水霧完全汽化，讓廢水中的有機物在爐內氧化分解成為完全燃燒產物二氧化碳和水及少許無機物灰分[3]，一般認為 CODCr >100000 mg/L ，熱值 >10467 kJ/kg的有機廢采用焚燒法處理較其他方法更加經濟合理，否則則需要補充輔助燃料。

上海高橋石化丙烯酸廠的丙烯酸酯廢水[4]先經過汽提塔加熱、濃縮，然后在用作助燃的壓縮空氣幫助下以霧狀直接打到廢水焚燒爐，在950℃下進行燃燒，去除其中的有機物。北京東方化工廠丙烯酸及酯廢水[5]采用焚燒法處理，廢水先經過預處理進行中和并使其中的酯類水解，然后在雙效蒸發器中進行濃縮，之后與燃料油一起送入焚燒爐，有機物被氧化成二氧化碳和水。

焚燒法對于丙烯酸廢水，采用焚燒法處理存在一些缺點：

A、其COD濃度以及燃燒值并沒有達到直接燃燒的要求，需要額外的燃料油，增加其處理費用；

B、由于丙烯酸廢水中含有高鹽分，在燃燒過程中形成熔融鹽會損壞燃燒設備，增加了處理難度以及費用；

C、由于丙烯酸廢水中含有硫以及氮元素，燃燒過程中會產生SO2以及SO3或者NO2，帶來二次污染。

但是由于丙烯酸及酯類廢水缺乏其他經濟有效的處理手段，多年來焚燒法一直是丙烯酸及酯廢水處理的主流方法，人們根據實踐經驗對這種方法進行改進和完善：

A、采用先進的設備裝置使其能夠避免高濃度鹽水的損壞。

B、對燃燒工藝進行改進，使燃燒盡量完全，改進氣體吸收和手機裝置，減少或者避免二次污染；

C、利用燃燒產生的熱，避免熱污染，回收的能源也能產生很好的經濟效益。

盡管人們做了大量工作改進焚燒法處理丙烯酸廢水方面的不足，使其盡量滿足環境以及經濟需求，但是由于焚燒過程必須加入燃料油，其處理費用高達200-300元/噸，而且二次污染也無法完全避免，因此開發和研究更加經濟環保的處理方法勢在必行。

丙烯酸及酯廢水處理方法3-生物法處理丙烯酸及酯廢水

生物法是通過微生物自身的新陳代謝處理有機廢水的一種方法，包括好氧生物處理以及厭氧生物處理，對于一些易于生物利用的廢水如生物法處理造紙廢水、發酵廢水效果顯著，已經進行了工業應用；而對處理其他一些難生物利用廢水效果較差，丙烯酸廢水盡管濃度高毒性大，但是屬于可生物利用廢水，目前已經有很多關于生物法處理丙烯酸及酯廢水的研究。主要有好氧法，厭氧法以及厭氧-好氧聯合的處理方法。

3.1、厭氧法

厭氧法可以處理的廢水COD濃度較高（達到10000mg/L甚至更高），不需要曝氣，能源消耗少，占地面積小，處理時間短，環保經濟，適合處理高濃度易生物利用廢水，因此厭氧法處理丙烯酸及酯廢水被認為是比較有前景和實際應用價值的方法[11]。厭氧法處理廢水主要有水解酸化，產氫產乙酸，產甲烷三個階段水解酸化主要是使大分子及不溶性有機物轉化為小分子及可溶性有機物，而產氫產乙酸階段主要是把其中的有機物轉化為氫氣以及乙酸以有利于下一步的利用，第三步利用產甲烷菌將乙酸等轉化為甲烷，所產氣體可以利用，無二次污染[12]。雖然是三個階段，但是這三個階段卻是同時進行的，如何協調這三個階段，是提高厭氧處理效果的一個重要因素。

厭氧處理工藝中的反應器類型很多[13]，比較典型的有厭氧濾池（AF），厭氧折流板反應器（ABR），升流式厭氧污泥床反應器（UASB），膨脹顆粒污泥床反應器（EGSB），內循環反應器（IC）。目前對于厭氧法處理丙烯酸及酯廢水典型的工藝為采用UASB反應器，UASB反應器是目前應用最廣泛的厭氧處理反應器之一[14]。其底部有大量高濃度活性污泥，頂部有三相分離器，其中進水以及回流流速以還有產氣的因素可以使進水與活性污泥混合均勻，不需要額外攪拌設備，操作方便，能量消耗低。湯曉艷[15]等人采用內循環UASB處理高濃度丙烯酸廢水，當實際進水COD為5000mg/L左右，其能承受的最大容積負荷為13.1~3.5kgCOD/m3•d時，去除率可達達87.9%。李海燕[1]等人采用UASB處理含高濃度甲醛丙烯酸及酯廢水，當進水COD為1869mg/L時，去除率可達95.1%。

丙烯酸廢水由于含有高濃度甲醛以及其他一些有毒物質，其實際進水濃度不能過高，否則會超過生物耐受極限而使整個系統崩潰。針對這一問題，人們開始研究利用在UASB基礎上進行改進的第三代反應器EGSB，其核心在于三相分離器設計，大大進水流速提高，避免了反應器局部濃度過高，被認為是最有應用前景的反應器。蘇本生[16]等采用EGSB進行丙烯酸廢水處理，當進水COD在5000mg/L左右，去除率達85%，COD容積負荷10kg/m3•d。厭氧法處理丙烯酸及酯廢水能耗較低，對營養物質需求少，污泥產量小，所產氣體可以加以利用，最重要的是可以處理高濃度丙烯酸及酯廢水，這樣可以減小稀釋比例，在工業上有重要的價值，是處理丙烯酸及酯廢水最有應用前景的方法，但是還有一些問題需要解決，主要包括：出水不能達到排放要求，必須采用后續處理方法；對有毒物質比較敏感，需要降低甲醛及其他有毒物質的影響；有可能造成二次污染，如產生硫化氫等氣體以及多余污泥。

3.2、好氧法

好氧法處理丙烯酸及酯廢水一般是在COD≤2000mg/L，污泥負荷≤0.1kg/(kg•d)下進行的，COD去除率高，出水COD大多可以直接滿足出水排放要求[9]。周平[10]等采用內循環生物流化床處理丙烯酸廢水，當進水COD為710~992mg/L時，有機物平均去除率為69%；進水COD為1277-2276mg/L時，有機物平均去除率為72.4%。

由于丙烯酸及酯廢水濃度比較高（COD值在20000mg/L—80000mg/L），如果直接采用好氧處理，必須對原水進行較大比例的稀釋，這樣處理設備的占地面積比較大，增加投資費用以及后期運行費用，經濟可行性較差，因此很少直接應用好氧法處理丙烯酸及酯廢水。

3.3厭氧——好氧聯合方法

由于厭氧處理后的廢水COD及其他指標并不能達到排放標準，大多需要后續處理，而好氧法則需要較低濃度的進水才能運行，并且出水COD較低，因此現在開始研究采用厭氧——好氧聯合方法處理丙烯酸及酯廢水，目前其實驗室研究效果令人滿意。袁俊[17]采用以預酸化+UASB+接觸氧化為主體工藝處理高濃度丙烯酸廢水：當進水COD和BOD質量濃度在50422mg/L和25197mg/L左右時，出水COD和BOD質量濃度166.2mg/L和68.lmg/L，能確保出水水質滿足接管標準。由于這種方法的效果很好，目前已經成為人們研究處理丙烯酸及酯廢水最主要的方法。

丙烯酸及酯廢水處理方法4-其他處理方法

4.1、Fenton試劑氧化法

Fenton試劑實質上是二價鐵離子與過氧化氫之間的鏈反應生成羥基自由基，它能氧化大多數的有機物，將大分子有機物降解為小分子或者 CO2和H2O，可以采用這種方法來降解有機廢水，其在處理有毒有害高濃度廢水方面很有優勢，因此可以采用這種方法處理丙烯酸廢水 [18]，研究重點一般放在溫度，pH，實際配比，投加方式等工藝條件的選擇。高超、樂清華、馮杰等利用廢鐵屑與 H2O2形成的 Fenton氧化反應來降解工業丙烯酸廢水中的丙烯酸。結果表明：廢鐵屑與H2O2構成的 Fenton體系能有效地降解廢水中的丙烯酸，在間歇工況下，適宜的條件為，液固比40：1，溫度 20～25℃，H2O2濃度 800 mg/L，反應時間35min，在此條件下，丙烯酸的降解率可達到95%以上，對比實驗表明，固液接觸狀態對降解效果的影響不大，鐵屑的性能穩定，在連續93h的穩定性實驗中，丙烯酸的降解率保持在90%左右。

利用Fenton試劑處理丙烯酸及酯廢水的研究并不多，因為單一的Fenton法難以取得有效的結果，若將其與生物物理方法將結合預計效果會比較好，這也可以成為丙烯酸及酯廢水處理的一個方向。具體參見http://www.dongaorq.cn更多相關技術文檔。

4.2、光電子波技術

光電子波技術處理工業廢水是根據量子力學原理，在工業廢水中安裝光電子波發生裝置，使廢水中產生大量的光子和電子，在光電子波作用下，大分子的化學鍵斷裂，電荷轉移分解成小的無污染的小分子，從而達到污水處理的效果，可以利用其處理丙烯酸廢水。鐘林[19]等采用光電子波技術處理模擬丙烯酸廢水，COD 可由55000mg/L降低至300mg/L左右，BOD由850mg/L降低至20mg/L左右。對其中的丙烯酸，乙酸去除效果明顯。

光電子波技術處理丙烯酸廢水的優勢如下：

①、降解速度快，一般只需要幾個小時即可取得良好的處理效果；

②、處理效率高，能很好降解丙烯酸廢水中的化學物質；

③、運行靈活，氧化反應條件溫和，投資少，能耗低；

④、工藝相對簡單，結構緊湊，占地較少，投資成本低；

⑤、無二次污染，能適用于丙烯酸廢水處理。

4.3、離子交換纖維法

離子交換纖維[20]是一種新型離子交換材料，離子交換纖維功能主要體現在纖維表面活性基團離解出的可交換離子與某些同性離子相交換，達到吸附和分離該同性離子的目的，在處理低濃度廢水方面效果較好，同時也能吸附一些有機物，它比表面較大，交換與洗速度快，容易再生，可以多種形式應用，在水處理方面應用研究越來越多，在丙烯酸酯廢水處理方面也有應用。周紹箕、汪繼國、吳政[21]等研究了用離子交換纖維凈化含丙烯酸模擬廢水，用靜態法、動態法對強、弱堿性陰離子交換纖維的丙烯酸吸附性能進行了研究，強堿陰離子交換纖維凈化含丙烯酸廢水，凈化率超過99%。由于離子交換纖維的造價昂貴，處理濃度比較低，難以實現大批量工業化進行污水凈化，而且其對廢水的凈化作用往往只限定于其中某一物質或幾種物質，其在處理丙烯酸及酯廢水難以實現工業應用。

4.4、超臨界水氧化(SCWO)處理丙烯酸及酯廢水

美國學者Modell[22]于20世紀80年代中期提出的超臨界水氧化(SCWO)技術，即以超臨界水作為化學反應介質，將各種有機廢水和廢物進行徹底處理最終得到CO2、氮氣、純凈的水以及少量無機鹽的一門技術。SCWO技術具有很多優越性[40]，首先反應速度非常快、氧化分解徹底，一般只需幾秒至幾分鐘即可將廢水中的有機物徹底氧化分解，去除率可達99%以上；其次SCWO將物質分解為CO2、H2O、N2以及N2O，不會造成二次污染。因此人們開始研究其在丙烯酸及酯廢水方面的應用。龔為進[23]等進行了SCWO處理丙烯酸及酯廢水的實驗室研究，結果表明：超臨界水氧化技術能非常有效地處理丙烯酸廢水，廢水COD和TOC去除率分別達到99％左右，且反應時間較短；反應溫度、反應壓力和氧化劑加入量的增加有利于COD和TOC去除率的提高。

5 結語

目前處理丙烯酸及酯廢水的主流方法仍然是焚燒法，催化濕式氧化法以及生物法也取得了一定進展，而其他方法發展相對緩慢。催化濕化氧化法處理效率高，速度快；但催化劑專一性的特點限制了該技術在組分復雜的丙烯酸及酯廢水處理中的推廣應用。生物法能耗低，經濟環保，已經得到越來越多的研究和應用；生物法的缺點是對含毒以及過高濃度廢水適應性較差，但是隨著人們對生物菌種的不斷馴化，漸漸提高了微生物的抗毒性以及耐受性，以及新型反應器的應用也改善了高濃度、高毒性廢水對微生物的沖擊，使其在這些方面有了極大的改善，生物法是處理丙烯酸及酯廢水最有應用前景的方法。