三乙胺作为重要的有机胺类化合物,在制药、溶剂生产、橡胶加工和石油化工等众多行业广泛应用。随着工业化的快速发展,三乙胺的使用量持续增长,含三乙胺废水的排放问题也愈发严峻。据《2025-2030年全球及中国三乙胺行业市场现状调研及发展前景分析报告》相关数据显示,三乙胺分子式为C6H15N,分子量为 101.19,理论 COD 浓度达 3080mg/g,含氮量 14%(总氮为 140mg/g) 。未经处理的含三乙胺废水排放,不仅会严重污染水体,威胁水生生物生存,还可能对人类健康构成潜在威胁。因此,探寻高效的三乙胺废水处理技术,成为当前环境保护和可持续发展的关键任务。
三乙胺呈淡黄色油状液态,有强烈氨臭,在空气中微发烟,呈弱碱性。它微溶于水,可溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂。三乙胺在化工合成中用途广泛,可作为缚酸剂、阻聚剂、催化剂等,但它同时具有一定生物毒性。
三乙胺废水主要来源于化工、医药、染料等行业。在制药行业,三乙胺常用于合成药物中间体;在染料生产中,用于调节 pH 值。随着这些行业的发展,三乙胺废水产生量不断增加。若未经处理直接排放,三乙胺在水体中难以降解,会长期存在,破坏水质,影响水生生物生存,还可能因其中含有的重金属、有机污染物等有害物质,加剧对环境的危害。
目前,三乙胺废水处理技术主要包括物理法和化学法。物理法通过物理作用分离或去除废水中的三乙胺,如蒸馏、吸附、离子交换、膜分离等。蒸馏适用于高浓度三乙胺废水,能回收三乙胺,但能耗高,处理大量低浓度废水不经济;吸附法利用吸附剂捕获三乙胺分子,操作简单,可处理低浓度废水,但吸附剂需定期更换或再生,成本较高;膜分离技术可在低能耗下高效分离,适合低浓度废水,但膜的选择和膜污染问题亟待解决。化学法通过化学反应去除或转化废水中的三乙胺,常见的有中和法、氧化法和混凝法。中和法是向含三乙胺废水中加入酸性物质,使其生成无害盐类和水,操作简单、成本低,但生成的盐类可能需进一步处理;氧化法借助强氧化剂,将三乙胺转化为无害或低毒物质,能有效降低浓度,但操作成本高,反应条件需严格控制,以防次生污染;混凝法加入混凝剂使三乙胺及悬浮物质絮凝,再通过物理方法分离,可提高处理效率,但混凝剂的选择和用量需根据废水情况仔细调整。
三乙胺废水的物化处理方法包括吸附法、蒸发脱盐和高级氧化法。吸附法采用活性炭等吸附材料截留三乙胺,但吸附剂脱附再生及危废处置会增加处理费用。蒸发脱盐工艺利用设备分离三乙胺,降低废水中其浓度。高级氧化法包含常温高级氧化和高温高压高级氧化,如 Fenton 及类 Fenton 工艺、臭氧氧化工艺、电催化氧化工艺、湿式氧化工艺等。这些工艺虽能有效降解三乙胺,但存在运行费用高、设备复杂等问题。
三乙胺废水的生物处理主要有厌氧处理和好氧处理。厌氧反应器如水解酸化池、UASB 等,可处理低浓度三乙胺废水,浓度升高时处理效果会急剧下降。好氧活性污泥经驯化能耐受并氧化降解三乙胺,但当三乙胺浓度超过 50mg/L 时,会抑制降解微生物。
MCHS 生物预处理是利用特种电化学活性微生物对废水进行解毒的工艺。它筛选高效嗜耐盐电化学活性菌种,构建微生物生态,形成高阶微生物菌群,对三乙胺等有机污染物进行多重生物降解。该工艺的菌种耐受性强,能高效降解多种有机污染物,可去除 50% - 90% 的 COD 和 35% - 40% 的总氮,解除废水微生物毒性,保障后续常规活性污泥系统稳定运行。
综合来看,当废水中三乙胺浓度低于 50mg/L 时,可直接在常规 AO 生化池中驯化活性污泥,实现达标排放;当浓度高于 500mg/L 时,需在前端增设预处理工艺,如高级氧化工艺或 MCHS 生物预处理工艺,再进入常规 AO 生化系统,以确保生化系统长期稳定运行。
在处理三乙胺废水时,应根据废水的实际浓度和特性,选择合适的处理技术或技术组合。未来,还需进一步改进现有技术,开发新的资源化利用技术,加强对副产物的研究,以提高处理效率、降低成本、减少二次污染,实现含三乙胺废水处理的绿色化和可持续发展。