【酸洗廢水處理】高品質(zhì)環(huán)氧樹脂的廢水污染防治
環(huán)氧樹脂是一類重要的熱固性樹脂品種，由于其優(yōu)良的物理機(jī)械性能、電絕緣性能、耐化學(xué)腐蝕性能、耐熱及粘接性能，被廣泛應(yīng)用于化工、輕工、水利、交通、機(jī)械、電子、家電、汽車及航天航空等工業(yè)領(lǐng)域，對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著極其重要的作用。高品質(zhì)環(huán)氧樹脂作為一種高純度低粘度的雙酚 型環(huán)氧樹脂，可滿足真空壓力浸漬、灌封及高性能復(fù)合材料的要求。環(huán)氧樹脂生產(chǎn)過程中存在高濃度廢水的污染一直是該行業(yè)突出的環(huán)境問題，已成為其進(jìn)一步發(fā)展的障礙。
本文介紹的用高純度雙酚A(BPA)和環(huán)氧氯丙烷(ECH)等作為主要原料，選用高效催化劑，采用醚化、閉環(huán)和精制等步驟，經(jīng)溶劑回收、水洗滌、蒸發(fā)脫水等工序，采用薄膜蒸發(fā)、旋液分離、超濾等先進(jìn)工裝設(shè)備，制得高品質(zhì)環(huán)氧樹脂生產(chǎn)新工藝，其技術(shù)路線在節(jié)約資金、能源較傳統(tǒng)工藝有所進(jìn)步，最大限度地利用了原料物質(zhì)，解決了鹽的回收利用問題，大幅度減少有機(jī)溶劑用量和含鹽廢水排放量，降低對環(huán)境的污染。本文針對其工藝過程以及吸收處理揮發(fā)性溶劑產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水污染防治措施進(jìn)行分析和論述。
1.反應(yīng)原理簡介
高品質(zhì)環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)可用下式表示
2生產(chǎn)工藝過程簡介
擬建項目工藝流程主要由醚化、蒸發(fā)①、閉環(huán)、蒸發(fā)②、旋液分離、精制、蒸發(fā)③、旋液分離和超濾、水洗、蒸發(fā)④、包裝等工段組成。主要過程如下：
⑴BPA 與ECH 在催化劑作用下醚化反應(yīng)后，經(jīng)真空薄膜蒸發(fā)器蒸發(fā)、冷凍鹽水冷凝器回收 ECH ，尾氣采用水吸收塔吸收后排放，尾吸塔含ECH 的廢水待集中處理。
⑵ 醚化后中間體氯醇醚在負(fù)壓條件下滴加復(fù)合堿液，在催化劑的作用下閉環(huán)，反應(yīng)過程中蒸出的含EDH 的水經(jīng)冷凝后作為廢水待集中處理，閉環(huán)產(chǎn)物經(jīng)旋液分離器分離結(jié)晶
NaCL, 后送精制工段，分離出的鹽渣因含樹脂，送鹽處理工序處理。
⑶精制工序用甲苯作為溶劑，滴加復(fù)合堿液，反應(yīng)完畢后過量堿用鹽酸中和。采用薄膜蒸發(fā)器蒸發(fā)提留、冷凍鹽水冷凝器回收甲苯，分離出的含甲苯廢水集中待處理。蒸發(fā)后大部分
NaCL 從樹脂液中結(jié)晶出來，通過旋液分離和超濾分離出鹽渣送鹽處理工序處理?；厥盏募妆阶鳛槿軇┧望}處理工序洗滌鹽渣。
⑷精制后的樹脂液經(jīng)去離子水的兩次洗滌分離，除去樹脂中殘留的 NaCL,甲苯、丙三醇、催化劑等雜質(zhì)后，再蒸發(fā)脫除水份送到包裝工序。
⑸鹽處理：采用回收甲苯多次洗滌鹽渣，經(jīng)自動真空離心機(jī)分離的鹽，再經(jīng)真空耙式干燥機(jī)脫甲苯，得到符合氯堿工業(yè)要求的 NaCL。洗滌后含樹脂的甲苯溶液返回精制工段。處理過程中產(chǎn)生的甲苯氣體用管道并入甲苯回收冷凝系統(tǒng)。
3廢水的污染與防治
3.1 廢水污染源分析
根據(jù)工程分析，樹脂生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水，主要有工藝?yán)淠?span id="q4awyuu" class="keyword">廢水 （包括含ECH廢水、含甲苯廢水）、樹脂洗滌廢水（含甲苯及其它有機(jī)物）、設(shè)備地坪沖洗水、生活污水以及循環(huán)冷卻水系統(tǒng)置換排水。與傳統(tǒng)工藝不同的是，工藝過程中產(chǎn)生的絕大部分氯化鈉被結(jié)晶分離出來,水中污染物主要為甲苯、ECH
、丙三醇有機(jī)物、懸浮物及少量氯化鈉等。噸產(chǎn)品排放綜合廢水約為4m3 。
3.2廢水處理方案
含甲苯廢水在靜置分離粗甲苯后經(jīng)氣浮去除其中的懸浮有機(jī)物，送活性炭吸收塔吸收脫除甲苯后，與含ECH 廢水經(jīng)熱力水解后的出水匯集，用生活污水及設(shè)備、地坪沖洗水調(diào)配，經(jīng)厭氧、好氧生物氧化后達(dá)標(biāo)排放。具體流程可見圖1。
4廢水處理技術(shù)可行性分析
4.1 含甲苯廢水的處理
根據(jù)甲苯在水中的溶解度小、靜置易分層的特點，采用靜置分層后分離的方法既可以回收粗甲苯，又可以降低廢水中的甲苯濃度。分離出粗甲苯經(jīng)提餾可回收精甲苯；廢水中的甲苯濃度降至560-570mg/l,。由于高濃度甲苯廢水的可生化性較差，不易被生化降解，需采用活性炭吸附塔吸附脫除甲苯。甲苯脫除效率以9%: 計，廢水中的甲苯濃度可降低到6mg/l,以下，送生化處理裝置處理。為保證活性炭吸附塔吸附效率，在廢水進(jìn)吸附塔前加設(shè)一氣浮裝置，浮選去除廢水中的有機(jī)雜質(zhì)和膠體物質(zhì)。失去活性的含甲苯的活性炭，其主要元素成分為C、H、O;等，送鍋爐房摻入煤中燒掉，不會造成二次污染。
4.2 含ECH 廢水的處理
由于ECH 為難生物降解的有毒化學(xué)物質(zhì)，直接采用生化處理脫除率低。為保證生化處理裝置的處理效率，可利用ECH 水解反應(yīng)生成易生物降解的化學(xué)物質(zhì)—丙三醇的化學(xué)反應(yīng)原理，在堿性條件下，采用熱力水解法將 ECH 轉(zhuǎn)化為丙三醇，轉(zhuǎn)化率>99% 以上。廢水經(jīng)中和后，再經(jīng)厭氧生化、SBR 處理裝置處理。
5結(jié)語
由于環(huán)氧樹脂生產(chǎn)工藝不同，其廢水處理的難易程度不同，目前國內(nèi)針對各類環(huán)氧樹脂廢水的治理尚無成熟的技術(shù)。本文針對新工藝的廢水治理措施及替代方案，通過文獻(xiàn)資料的類比和理論上進(jìn)行分析，其處理技術(shù)是可行的。由于工藝過程中產(chǎn)生的氯化鈉通過旋液分離，廢水中含鹽量低，有利于廢水的生化處理，具體運行參數(shù)需在實際操作中進(jìn)一步驗證，在設(shè)計階段針對高品質(zhì)環(huán)氧樹脂廢水污染物的特性，通過試驗可找到合適的污水處理運行參數(shù)，確保廢水的達(dá)標(biāo)排放。
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