乳液聚合丁苯橡膠廢水達標技術(shù)改造
1、引言
丁苯橡膠在發(fā)生聚合反應時(shí),其廢水排放量極高,且其中包含高濃度的有機物,難以降解,如果在有效處理之前將其隨意排放,會(huì )對自然水體的水質(zhì)造成破壞,影響其可生化性。因此,要結合實(shí)際情況,采取合理的措施,對其廢水進(jìn)行有效處理,降低其污染性,提升廢水回收裝置的處理效率,從根本上保障自然環(huán)境的持續發(fā)展。
2、廢水指標影響因素
2.1 廢水總氮影響因素
在裝置生產(chǎn)過(guò)程中,會(huì )使用30種助劑,且其中9種助劑含有氨氮物質(zhì)(具體數據如表1所示),且該種物質(zhì)難以降解,導致下游廢水回收裝置中的廢水總氮含量增高。
2.2 廢水總磷影響因素
在乳液聚合丁苯橡膠裝置生產(chǎn)過(guò)程中,使用過(guò)氧化氫對孟烷氧化劑-磷酸鉀電解質(zhì)體系,雖然生產(chǎn)效率比較高,但是其排放的廢水中含有大量的磷物質(zhì),而且對其處理要求較高。磷酸鉀是低溫乳液聚合反應最為主要的電解質(zhì),有利于提升反應質(zhì)量和效果,但是在反應結束之后會(huì )隨著(zhù)廢水排放到總廢水池中,導致廢水總磷含量上升,超過(guò)國家標準。
2.3 廢水COD影響因素
在乳液聚合丁苯橡膠裝置的廢水池中,在單體回收以及凝聚單元廢水池中的COD含量較高,這是因為廢水中含有大量的苯乙烯,致使廢水中COD含量升高。
2.4 廢水電導率影響因素
在生產(chǎn)過(guò)程中,會(huì )在裝置中添加幾十種助劑,且其中含有大量的鉀、鈉等離子,導致廢水電導率增高,嚴重影響了水體中微生物的正常生長(cháng)。為有效控制廢水電導率,需要減少對助劑的使用量,尤其是鉀皂、氫氧化鉀等應用量較大的助劑。
3、廢水達標控制措施
3.1 應用新型環(huán)保助劑,降低廢水總氮含量
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的逐步發(fā)展,環(huán)保型的絮凝劑EEDC逐漸在丁苯橡膠裝置生產(chǎn)過(guò)程中得到廣泛應用,有效降低了廢水中總氮的含量,逐漸達到了排放標準。在EEDC中含有大量的環(huán)氧氯丙烷以及二甲胺共聚物,沒(méi)有CN-物質(zhì),容易被氧化分解,所以極大程度上降低了廢水中總氮的含量。其中,EEDC絮凝劑在凝聚單元的應用效果最佳。
3.2 應用無(wú)磷電解質(zhì),降低廢水總磷含量
在裝置生產(chǎn)過(guò)程中使用的磷酸鉀電解質(zhì)是導致廢水中總磷含量較高的主要因素。因此,為從根本上降低廢水總磷含量,需要逐漸采用無(wú)磷電解質(zhì)KCI逐漸替代原有的電解質(zhì),不僅可以有效降低廢水中的磷物質(zhì)排放量,而且還可以?xún)?yōu)化廢水處理工藝,有效控制廢水處理費用,提升綜合生產(chǎn)效率。表2為某化工廠(chǎng)進(jìn)行無(wú)磷電解質(zhì)工業(yè)化改造之后某一時(shí)間段內廢水總磷含量數據統計。
3.3 加強技術(shù)改造,降低廢水COD含量
①提升乳化劑監控效率,減少廢水中皂液含量。
在丁苯橡膠生產(chǎn)過(guò)程中,乳化劑對于整體的反應體系具有重要的影響,具有提升化學(xué)反應穩定性、提升橡膠產(chǎn)品質(zhì)量、保障廢水達標排放等作用。因此,要完善對乳化劑指標的監控手段,對其進(jìn)行科學(xué)全面的評價(jià),擴大研究深度,并對其橡膠加工性能的影響進(jìn)行綜合性分析,為降低廢水中的COD含量提供全面詳細的數據依據。
②優(yōu)化生產(chǎn)工藝。
可以通過(guò)對單體回收單元廢水池進(jìn)行改造的方式,提升生產(chǎn)工藝的環(huán)保性,減少廢水中COD的含量,降低對環(huán)境的污染和破壞程度。在該單元廢水池中進(jìn)出水地溝內添加隔板,使其呈現S型流動(dòng),從而使其在該單元停留更長(cháng)時(shí)間,對其進(jìn)行充分的沉降分層,減少廢水中的COD含量。
③技術(shù)改造優(yōu)化。
在單體回收單元添設地下罐、廢水處理塔、機泵以及調節閥等裝置,并把該單元所產(chǎn)生的廢水輸送到地下罐內,將其引入廢水處理塔中,對其進(jìn)行有效處理,減少其COD含量,促使其達到標準水質(zhì)。
④Fenton氧化法。
硫酸亞鐵和過(guò)氧化氫發(fā)生反應,產(chǎn)生?OH自由基,該種物質(zhì)對有機物具有較高的降解作用,可以從根本上減少廢水中的COD。夏季外排廢水溫度和Fenton氧化法反應溫度相契合,可以對廢水中的COD進(jìn)行有效分解,降低其含量。但是在冬季,氣溫較低,難以達到Fenton氧化反應要求,這種情況下導致碳鏈不能完全斷裂,廢水中的長(cháng)鏈羧酸較多,致使廢水中的COD含量增加。因此,可以在這一環(huán)節對廢水進(jìn)行加熱,從而保障Fenton氧化反應的充分性,有效降低廢水中的COD含量。
3.4 調整配方,降低廢水電導率
引起廢水電導率較高主要原因是助劑中鉀皂、鈉皂的含量比較高,其在反應過(guò)程中產(chǎn)生的金屬離子提升廢水電導率。因此,在確保丁苯橡膠生產(chǎn)質(zhì)量的基礎上,相應地減少阻聚劑亞硝酸鈉、凝聚劑CA、四鈉鹽、鐵鈉鹽等助劑的使用量,并對污水的電導率動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監測,掌握基本的變化情況。此外,終止劑對橡膠產(chǎn)品的定伸應力具有重要的影響,其優(yōu)化空間較小,因此,可以使用環(huán)保型非離子終止劑作為替代投入生產(chǎn)。
3.5 優(yōu)化生產(chǎn)工藝,減少廢水排放量
在傳統的生產(chǎn)工藝中,主要是利用螺桿泵輸送丁苯橡膠膠乳,并利用脫鹽水對其進(jìn)行沖洗,在此過(guò)程中產(chǎn)生大量的污水,直接排放到污水池中,導致外排廢水總量增加。針對這種情況,可以對相應的生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化改造,利用相應的機泵裝置把外置沖洗過(guò)程中使用的脫鹽水全部收集起來(lái),通過(guò)機泵進(jìn)行循環(huán)利用,從而在根本上減少廢水產(chǎn)生總量。此外,還可以把500單元凝液泵外置冷卻系統中,利用循環(huán)水替代新鮮水,減少外排廢水的總量;400單元中對真空泵以及壓縮機機封實(shí)施優(yōu)化升級,應用白油循環(huán)冷卻的雙端面機封,能夠降低外排水量;400單元單體回收單元增加相應的機器設備,可以把本單元產(chǎn)生的污水排放到地下灌中,并利用機泵輸送到廢水處理塔中進(jìn)行綜合性處理,使其達到出水水質(zhì)標準之后進(jìn)行排放。
4、結語(yǔ)
綜上所述,在丁苯橡膠生產(chǎn)過(guò)程中,生產(chǎn)工藝以及應用的材料、助劑較多,工藝較為復雜,容易受到各種因素的影響,導致其廢水中的污染物種類(lèi)較多,需要采取綜合性的處理方式,對廢水污染物含量進(jìn)行有效控制,最終達到排放標準,減少下游污水處理裝置的生產(chǎn)壓力。其中,可以使用新型環(huán)保助劑以及無(wú)磷電解質(zhì),減少廢水中的總氮和總磷含量,采取綜合性的方式促使廢水中的COD達標,調整生產(chǎn)配方,降低廢水中的電導率,改造生產(chǎn)工藝,降低廢水排放總量。通過(guò)這種綜合性的處理方式,實(shí)現乳液聚合丁苯橡膠廢水達標的目的。(來(lái)源:申華化學(xué)工業(yè)有限公司)
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