含DMF废水的回收利用及处理研究

徐昆伦(浙江陕鼓能源开发有限公司，浙江 丽水 323000)

1 DMF简介

1.1 DMF的理化性质

从理化性质上分析，DMF是一种无色有淡味的液体，DMF化学分子量为73.1。通过蒸汽和空气融合物进行混合的方式，可以在一定程度上提升及限制，而且通过与水等有机物交融的方式也可以使其爆炸呈现值达到相应的高度，同时通过浓硫酸和发烟硝酸之间的反应也可以产生爆炸现象。DMF液体在遇到明火时可能会发生爆炸情况，或者在和高温氧化剂接触时，也可能会产生爆炸的危险。

1.2 DMF废水来源

与其他化学物质相比，DMF的化学性质比较稳定，并且具有较高的沸点，同时性能也比较优良。在应用过程中可以和水等大多数有机溶液融合，同时DMF中也有良好的溶解能力，可以称之为万能溶剂。而DMF又是一种农药中间体，在实际应用过程中，DMF具有广阔的应用空间。DMF可以通过有机合成的方式形成杀虫眯，进而在农药方面有较大的突破，其次可以通过合成磺胺嘧啶等方式来在医学上作出贡献。并且在石油生产过程中，通过应用DMF也可以实现气体的分离。

因此，由于DMF较广阔的生产应用领域，因此这些相关产品在生产过程中，排放出的废水中就含有大量的DMF。每年DMF的排放量已达到1亿吨，同时在生产中排放出的DMF溶液浓度较低，然而在目前回收应用处理过程中，会消耗大量的能源，并且造成一定的经济负担。又因为DMF的处理并没有给工厂直接的经济效益，因此DMF废液在处理过程中存在着不合理的现象，同时通过将DMF废液直接排放到外界不仅会造成环境的污染，而且还在一定程度上造成了经济损失。

2 DMF废水降解研究现状

为了降低DMF废水排放对环境造成的污染，需要对含有DMF的废水进行降解处理，下表便是对这三种方法在应用过程中的发展现状进行了综合的分析。通过图表的对比可知，通过应用生物法来对DMF废水进行降解处理的应用频率最高，但是，在应用生物法过程中会受到多种因素的影响，由于生物法在处理过程中对温度有严格的要求，因此在应用过程中具有较大的局限性。

通过对各种资料的分析可以得出铁碳比高降解率较高，然而在实际应用过程中，由于铁是重金属离子，因此过量的应用铁元素会在一定程度上造成环境新的污染。因此，在DMF废水降解操作过程中，应该根据实际的需要来选择合理的降解方法。并且根据我国制定的排放标准，可见大多数的降解排放方法并没有达到国家标准的要求，因此在实际操作过程中应该违反操作行为以及采用合理的操作技术，以此保证排放降解措施达到国家的标准。并且在回收处理过程中可以根据实际情况来考虑回收和降解的前后，以此通过结合实际情况的方式，来保证资源的有效利用，进而保护环境。

3 DMF的回收

随着目前经济的迅速发展，DMF在生产生活中的应用也变得非常广泛。因此为了保护环境需要对DMF进行充分的回收处理，通常情况下，DMF废水回收方式可以分为以下四种。

3.1 精馏法

在目前生产过程中，精馏法的应用比较广泛。然而，由于DMF废水在应用过程中存在着浓度高回收率低的问题，因此在回收过程中也会应用到大量的能耗问题。

从双塔三塔热泵精馏这三种工艺来入手的。并且通过研究分析可知，在实际应用过程中更多的是看重产品的纯度以及处理和能耗这三方面的问题，在这三种因素的影响中，能耗问题是最重要的，因此在实际应用过程中，人们会受到能耗问题的影响。通过应用双塔三塔和热泵精馏的方式可以在一定程度上保证DMF废水回收利用的有效进行，同时在实际工作中应该根据具体的情况选择合理的操作方式，以此尽可能降低成本。并且在应用过程中也可以通过提升单塔效率的方式，来进一步促进操作技术的有效应用。

3.2 萃取精馏

DMF废水再回收应用过程中，应用传统的精馏方式会在一定程度上增加能耗的应用同时也降低了纯度，因此在研究过程中通过应用萃取和精馏两种结合的方式，可以在一定程度上实现沸点的自由选择。通常情况下，研究者更倾向于应用低熔点的溶剂，下图是对几种分离工艺能耗的对比图，从图中可知萃取法和其他工艺相比能耗应用较低，因此，为了进一步提升DMF处理工艺，可以通过应用萃取法的方式来尽可能降低对能源的消耗，以此达到保护环境的目的。对于低沸点的溶剂，在应用过程中由于使用量较大，因此也存在着相关的问题。在之后研究过程中应该尽可能探索应用无毒的萃取剂，通过应用无毒萃取剂的方式来保证萃取工艺的有效进行。

3.3 吸附

随着近些年来社会的迅速发展，在处理DMF废水时，吸附技术的应用也变得比较广泛。并且在近些年来的调查中可知，通过应用洗衣服可以在一定程度上保证DMF废水排放达到国家的标准。并且通过应用吸附蒸馏工艺可以在一定程度上降低能源的消耗，因此通过应用吸附技术可以在一定程度上提升DMF回收处理的有效性。然而吸附剂在应用过程中需要进行洗脱，一些情况下也需要对吸附液进行相关的处理，因此这种复杂操作，也会在一定程度上提升成本。

3.4 膜分离

随着近些年来科技的发展，膜分离技术也逐渐应用于有机物混合液分离过程中，通过应用膜分离技术可以在一定程度上提升DMF回收的效率。并且通过相关的研究可知，在应用过程中膜分离中的膜主要分为亲水性和亲有极性膜。通过研究可知，膜渗透量会在一定程度上受到温度的影响，因此在实际操作过程中应该严格控制温度，在实际应用过程中，如果膜面积过大的话，会在一定程度上增加成本，并且不利于施工操作，因此在目前发展过程中，膜分离技术的发展较缓慢，因此不能大规模应用于工厂生产中。

4 DMF废水的处理主要技术

随着目前经济的迅速发展，DMF在农业生产中的应用也变得非常突出，因此为了保证环境的质量以及农产品的食品安全，需要对DMF废水处理投入充分的重视，传统上应用的活性污泥降解法可以对生物进行有效处理，但是这种方法在应用过程中受到众多因素的限制，因此在应用中具有局限性。在遇到毒性较大并且难以用生物降解的有机化合物时，可以通过应用混凝、沉淀、气浮、高级氧化技术等降低DMF废水对环境造成的影响，达到废水处理的目的。

5 高级氧化技术

5.1 臭氧氧化法

在目前社会发展过程中，臭氧氧化法的应用比较广泛，通过应用臭氧氧化技术可以在一定程度上实现水资源的有效处理，并且臭氧氧化技术的应用历史比较久远，在18世纪就已经应用于化工、石油、纺织等工业部门。通过应用臭氧可以在一定程度上促进有机物和废水之间的反应，并且通过应用臭氧的方式来在一定程度上实现对难解有机物的分解。通过应用臭氧也可以将有机物分解为小分子，通过这种方式来达到降解有机物的目的。臭氧氧化法在应用过程中氧化能力较强，并且反应速度较快，在使用过程中具有极大的便捷之处。

5.2 Fenton试剂氧化法

Fenton法在目前废水处理过程中的应用也比较频繁，并且在应用过程中，这种技术具有较广阔的发展前景，由于Fenton法包括酚类、芳胺类等多种有机废水，因此和其他氧化工业相比，Fenton法在应用过程中反应较迅速，并且操作方法简练。实际上是应用于苹果酸的一种氧化，在实际应用过程中可以通过氧化的方式来对有机污染物进行分解，具体反应方程式如下所示：

5.3 过氧化氢氧化机理

过氧化氢氧化机理是在20世纪才得到广泛应用的，同时由于过氧化氢中含有氧的共价键，因此在应用过程中其性质也和这个共价键有着密切的关系。通常情况下过氧化氢是一种液体并且熔点。在负0.4℃左右。然而由于过氧化氢一般情况下都为水溶液，因此过氧化氢在应用过程中可以作为活性氧的来源，并且通过分解的方式来达到氧化能力。通常情况下过氧化氢的类型可以分为以下方面。

(1)分解反应：

(2)分子附加反应：

(3)取代反应：

(4) H2O2作为还原剂：

(5) H2O2作为氧化剂：

5.4 臭氧生物活性炭吸附法

臭氧生物活性碳工艺吸附法主要是通过应用臭氧和活性炭混合的方式来形成的一种工艺，这种工艺在应用过程中所需要的费用较低，并且可以保证稳定的处理效果。在处理过程中是通过应用臭氧氧化的方式来将原水分成小分子有机物，通过这种方式可以在一定程度上提升氧气的供给。同时，小分子有机物也更容易被活性炭所吸附，增加吸附的功能。由于供养充分的原因也会使微生物表面生成相应的生物膜，通过这种方式也可以降解吸附的小分子。臭氧生物活性炭吸附法在应用过程中由于应用便捷的方式也得到了大范围的推广。

6 结语

文章主要是通过大量查阅DMF回收资料后，经过细致的研究，对DMF废水的处理和回收进行了充分的分析。在实验过程中通过对失败原因总结的方式提升了相关经验，并且在减压精馏实验中，通过对实验密闭性和真空度分析的方式，也在一定程度上提升了实验的精准性。由于目前在研究过程中缺少减压精馏实验的研究，本文可以为这方面的研究提供相应的参考，并且在论文研究过程中也发现了一些新的问题，这些新的问题都会在一定程度上影响DMF废水回收利用技术的有效发展，因此在未来的发展过程中，相关工作者也需要加强这方面的研究。