Ciri kualiti air industri membran
Industri membran tergolong dalam bidang industri sintesis kimia organik. Air sisa membran merujuk kepada air sisa yang dijana dalam proses pengeluaran membran seperti penapisan nano, penapisan ultra dan osmosis terbalik. Air sisa terutamanya mengandungi dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAC), dan bahan organik yang terlarut di dalamnya. Ia adalah air sisa industri toksik dan berbahaya berkepekatan tinggi yang sukar dibiodegradasi.
N,N-Dimethylformamide (DMF) ialah cecair tidak berwarna dengan bau amina yang ringan. Formula molekul ialah C3H7NO, berat molekul ialah 73.10, ketumpatan relatif ialah 0.944 5 (25 darjah ), takat lebur ialah -61 darjah , didih titik ialah 152.8 darjah, takat kilat ialah 57.78 darjah, ketumpatan wap ialah 2.51 kg/m3, tekanan wap ialah 0.49 kPa (3.7 mm Hg 25 darjah), dan titik pencucuhan automatik ialah 445 darjah. Had letupan campuran wap-udara ialah 2.2%~15.2%, dan ia biasanya bercampur dengan air dan pelarut organik. Ia boleh bertindak balas dengan ganas dengan asid sulfurik pekat dan asid nitrik berasap, dan juga meletup. Ia mudah terbakar dan mempunyai bahaya menyebabkan pembakaran dan letupan apabila terdedah kepada api terbuka, haba tinggi atau terkena oksidan.
Dimethylacetamide (N,N-Dimethylacetamide), juga dikenali sebagai dimethylacetamide, ialah bukan pelarut yang sangat polar, dirujuk sebagai DMAC. Formula molekul ialah C4H9NO, cecair lutsinar tidak berwarna, dengan takat didih 166 darjah , ketumpatan relatif 0.936 6, indeks biasan 1.4380, takat kilat 70 darjah, dan boleh dicampur dengan air, alkohol, eter, ester, benzena, triklorometana dan pelarut organik sebatian aromatik.
DMF ialah pelarut organik dengan sifat kimia yang stabil, takat didih tinggi dan prestasi cemerlang. Kecuali hidrokarbon terhalogen, ia boleh bercampur dengan air dan kebanyakan pelarut organik dalam sebarang perkadaran. Oleh kerana keterlarutannya yang baik, ia dikenali sebagai "pelarut universal". Pada masa yang sama, DMF juga merupakan racun perosak dan perantaraan farmaseutikal yang penting dan penyerap untuk pelbagai gas, jadi DMF mempunyai pelbagai aplikasi.
Dalam racun perosak, ia digunakan untuk mensintesis chlordimeform; dalam perubatan, ia digunakan untuk mensintesis ubat-ubatan seperti sulfapiridin, doksisiklin, kortison dan vitamin B6; dalam petrokimia, ia digunakan sebagai penyerap gas untuk memisahkan dan membersihkan gas, seperti pengekstrakan butadiena; sebagai pelarut organik yang penting, DMF digunakan secara meluas dalam industri kulit dalam proses rawatan permukaan kulit sintetik PU dan proses rawatan permukaan pemindahan basah kulit berpecah. Oleh itu, air sisa yang dilepaskan daripada proses pengeluaran produk kimia di atas mengandungi sejumlah besar DMF, dan industri kulit sahaja melepaskan kira-kira 100 juta tan air sisa yang mengandungi DMF setiap tahun.
DMAC digunakan secara meluas dalam pemprosesan petroleum dan industri sintesis organik. Dimethylacetamide ialah pelarut penting dengan keterlarutan yang baik untuk pelbagai resin, terutamanya resin poliuretana dan resin polimida. Ia digunakan terutamanya sebagai pelarut untuk gentian sintetik tahan haba, filem plastik, salutan, ubat-ubatan, pemangkin dan pemintalan akrilonitril. Selain itu, ia juga boleh digunakan sebagai pelarut penyulingan pengekstrakan untuk mengasingkan stirena daripada pecahan, pemangkin untuk tindak balas, penanggal cat, dan pelbagai bahan tambah dan kompleks pelarut kristal.
DMF dan DMAC mempunyai dua kumpulan metil di hujung molekul, yang menjadikannya sangat polar dan stabil secara kimia. Mereka tidak mudah untuk mengambil bahagian dalam tindak balas, yang menjadikan degradasi sukar. Selain itu, DMF adalah toksik secara biologi. Jika air sisa yang mengandungi DMF dibuang ke dalam badan air tanpa rawatan, ia pasti akan membawa kesukaran kepada ketulenan badan air semula jadi. Sekiranya rawatan biokimia dijalankan, ketoksikannya akan menghalang aktiviti mikroorganisma semasa proses rawatan, menyebabkan perpecahan dan kehilangan enapcemar teraktif, yang menjejaskan kesan rawatan dengan serius.
DMF mempunyai sifat kimia yang stabil, dengan nilai B/C sebanyak 0.065. Sukar untuk terbiodegradasi, yang menghalang proses rawatan biologi air sisa dan menjejaskan kesan rawatan. Teknologi rawatan air sisa DMF telah menarik perhatian pekerja alam sekitar.
Pada masa ini, terdapat beberapa laporan mengenai kemerosotan DMF sahaja di dalam dan luar negara, tetapi terdapat banyak laporan mengenai rawatan air sisa yang mengandungi DMF, yang kebanyakannya menggunakan mikro-elektrolisis besi-karbon, pengoksidaan Fenton, penjerapan pengekstrakan, penyulingan dan pengoksidaan pemangkin basah.