Vannkvalitetsegenskaper til membranindustrien
Membranindustrien tilhører feltet for organisk kjemisk synteseindustri. Membranavløpsvann refererer til avløpsvannet som genereres i produksjonsprosessen av membraner som nanofiltrering, ultrafiltrering og omvendt osmose. Avløpsvannet inneholder hovedsakelig dimetylformamid (DMF), dimetylacetamid (DMAC) og organisk materiale oppløst i det. Det er et giftig og skadelig industrielt avløpsvann med høy konsentrasjon som er vanskelig å biologisk nedbryte.
N,N-dimetylformamid (DMF) er en fargeløs væske med en lett aminlukt. Molekylformelen er C3H7NO, molekylvekten er 73,10, den relative tettheten er 0.944 5 (25 grader), smeltepunktet er -61 grader, kokepunktet punktet er 152,8 grader, flammepunktet er 57,78 grader, damptettheten er 2,51 kg/m3, damptrykket er 0,49 kPa (3,7 mm Hg 25 grader), og selvtenningspunktet er 445 grader. Eksplosjonsgrensen for damp-luftblandingen er 2,2% ~ 15,2%, og den er vanligvis blandbar med vann og organiske løsemidler. Den kan reagere voldsomt med konsentrert svovelsyre og rykende salpetersyre, og til og med eksplodere. Den er brannfarlig og har fare for å forårsake forbrenning og eksplosjon når den utsettes for åpen ild, høy varme eller kontakt med oksidanter.
Dimetylacetamid (N,N-dimetylacetamid), også kjent som dimetylacetamid, er et svært polart ikke-løsningsmiddel, referert til som DMAC. Molekylformelen er C4H9NO, en fargeløs gjennomsiktig væske, med et kokepunkt på 166 grader, en relativ tetthet på 0.936 6, en brytningsindeks på 1,4380, et flammepunkt på 70 grader, og kan blandes med vann, alkohol, eter, ester, benzen, triklormetan og aromatiske sammensatte organiske løsningsmidler.
DMF er et organisk løsningsmiddel med stabile kjemiske egenskaper, høyt kokepunkt og utmerket ytelse. Bortsett fra halogenerte hydrokarboner, kan det være blandbart med vann og de fleste organiske løsningsmidler i alle forhold. På grunn av sin gode løselighet er det kjent som et "universelt løsemiddel". Samtidig er DMF også et viktig plantevernmiddel og farmasøytisk mellomprodukt og en absorbent for ulike gasser, så DMF har en lang rekke bruksområder.
I plantevernmidler brukes det til å syntetisere klordimeform; i medisin brukes det til å syntetisere medikamenter som sulfapyridin, doksycyklin, kortison og vitamin B6; i petrokjemikalier brukes det som en gassabsorbent for å separere og rense gasser, slik som butadienekstraksjon; som et viktig organisk løsningsmiddel, er DMF mye brukt i lærindustrien i overflatebehandlingsprosessen av PU-syntetisk lær og våtoverføringsoverflatebehandlingsprosessen av splittskinn. Derfor inneholder avløpsvannet som slippes ut fra produksjonsprosessen av de ovennevnte kjemiske produktene en stor mengde DMF, og lærindustrien alene slipper ut ca. 100 millioner tonn DMF-holdig avløpsvann hvert år.
DMAC er mye brukt i petroleumsprosessering og organisk synteseindustri. Dimetylacetamid er et viktig løsemiddel med god løselighet for ulike harpikser, spesielt polyuretanharpikser og polyimidharpikser. Det brukes hovedsakelig som løsemiddel for varmebestandige syntetiske fibre, plastfilmer, belegg, medisiner, katalysatorer og akrylonitrilspinning. I tillegg kan det også brukes som et ekstraksjonsdestillasjonsløsningsmiddel for å separere styren fra fraksjoner, en katalysator for reaksjoner, en malingsfjerner og forskjellige krystallinske løsningsmiddeladdukter og komplekser.
DMF og DMAC har to metylgrupper i endene av molekylene, noe som gjør dem svært polare og kjemisk stabile. De er ikke lette å delta i reaksjoner, noe som gjør degradering vanskelig. Dessuten er DMF biologisk giftig. Hvis avløpsvann som inneholder DMF slippes ut i vannforekomsten uten behandling, vil det uunngåelig føre til vanskeligheter med renheten til naturlige vannforekomster. Hvis biokjemisk behandling utføres, vil toksisiteten hemme aktiviteten til mikroorganismer under behandlingsprosessen, noe som forårsaker desintegrasjon og tap av aktivert slam, noe som alvorlig påvirker behandlingseffekten.
DMF har stabile kjemiske egenskaper, med en B/C-verdi på 0.065. Det er vanskelig å biologisk nedbryte, noe som hemmer den biologiske renseprosessen av avløpsvann og påvirker renseeffekten. DMF avløpsvannbehandlingsteknologi har tiltrukket seg oppmerksomheten til miljøarbeidere.
For tiden er det få rapporter om nedbrytning av DMF alene i inn- og utland, men det er mange rapporter om behandling av avløpsvann som inneholder DMF, hvorav de fleste bruker jern-karbon mikroelektrolyse, Fenton-oksidasjon, ekstraksjonsadsorpsjon, destillasjon og våt katalytisk oksidasjon.