CN112794563A - 一种悬浮聚合工艺高盐有机废水回用处理工艺 - Google Patents

Abstract

一种悬浮聚合工艺高盐有机废水回用处理工艺，包括预处理系统、初步氧化系统、生化氧化系统、深度氧化系统、多价金属离子分离系统、膜浓缩系统；多价金属离子分离系统浓水回流至预处理系统；膜浓缩系统产生膜浓缩浓水和膜浓缩淡水；膜浓缩淡水一部分回流至生化氧化系统前端，另一部分外排；膜浓缩浓水回用至悬浮聚合工艺。本发明提出的一种悬浮聚合工艺高盐有机废水回用处理工艺，可避免大量杂盐固废产生，降低药剂成本及固废处置成本，采用化学氧化耦合生化的模式，可以降低运行成本，提高经济性。

Description

一种悬浮聚合工艺高盐有机废水回用处理工艺

技术领域

本发明涉及一种高盐废水回用处理工艺，特别涉及一种悬浮聚合工艺高盐有机废水回用处理工艺。

背景技术

悬浮聚合生产过程主要是将单体、水、引发剂、分散剂等加入反应釜中，在一定条件下发生聚合反应，并通过离心干燥得到产品。常见的采用悬浮聚合工艺制备的工业产品有聚氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、氟树脂、ABS树脂、丁苯橡胶、热膨胀微球等。在自由基悬浮聚合工艺过程中，通常通过在水相中加入氯化钠等盐离子来增加溶液极性，使聚合物与溶剂的溶度积相差更大，降低溶解度，让高分子链由伸展变收缩而从体系析出。悬浮聚合结束后的溶液中仍含有未反应的单体，生产过程中一般会对单体进行回收，将盐溶液进行回用。但是实际生产过程中发现，由于聚合过程中产生其他杂质有机物，以及回用过程中残留的单体浓度不可控等因素，影响到产品纯度及产品性能，没法继续回用。

悬浮聚合工艺产生的废液具有盐含量高、有机物浓度高、有机物难降解的特点，其中，盐含量大概在8%~18%，COD浓度在10000~50000 mg/L之间，有机物成分包括要丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸等共聚单体以及悬浮聚合过程中产生的副产物，无法直接外排。因此，面临悬浮聚合工艺过程中高盐有机废液处理的难题。

目前高盐有机废水的处理工艺主要有焚烧法、蒸发结晶、高级氧化、生化氧化等。焚烧法可在高温下使有机物完全氧化分解为二氧化碳和有机物，但是存在运行成本高、高盐对设备进行腐蚀、释放二噁英造成大气污染的问题。蒸发结晶工艺被广泛应用于高盐废水资源化及零排放处理中，但是对于有机物成分高的含盐体系，会造成结晶盐中夹带有机物，甚至出现结晶设备堵塞而无法出盐的问题。高级氧化工艺通过产生羟基自由基来提高有机物降解率，适用于高盐体系，有机物降解率高，常见的高级氧化工艺有电催化氧化、臭氧催化氧化、催化湿式氧化、光催化氧化等，但是对于高浓度有机物体系存在投资运行成本高、反应条件控制苛刻等问题。生化氧化法具有运行成本低的特点，但是普通活性污泥对高盐体系及工业废水中的有毒物质比较敏感，生物耐受性差，需要通过预处理提高可生化性。

悬浮聚合生产废水处理工艺报道不多见，悬浮聚合生产废水中的盐可以继续回用于合成工艺中，因此亟待解决悬浮聚合工艺中有机物降解问题。

所以，针对现有技术存在的不足，有必要设计一种悬浮聚合工艺高盐有机废水回用处理工艺，以解决上述问题。

发明内容

为克服上述现有技术中的不足，本发明目的在于提供一种悬浮聚合工艺高盐有机废水回用处理工艺，避免产生固废，降低废水处理成本。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种悬浮聚合工艺高盐有机废水回用处理工艺，包括如下步骤：

a.将废水送至预处理系统，去除废水中残留的聚合颗粒物和多价金属离子；

b.经步骤a处理后的废水送至初步氧化系统, 初步氧化有机物，提高废水的可生化性；

c.经步骤b处理后的废水送至生化氧化系统，进行生化处理；

d.经步骤c处理后的废水送至深度氧化系统，深度氧化生化尾水中残留的有机物；

e.经步骤d处理后的废水送至多价金属离子分离系统，分离一价与多价金属离子；

f.经步骤e处理后的废水送至膜浓缩系统，浓缩制得浓盐水回用至生产工艺；

其中，

步骤d中，所述多价金属离子分离系统产出的浓水回流至所述预处理系统；

步骤e中，所述膜浓缩系统产出膜浓缩浓水和膜浓缩淡水；膜浓缩淡水一部分回流至所述生化氧化系统前端，另一部分外排；膜浓缩浓水回用至悬浮聚合工艺。

优选的技术方案为：步骤a中，所述预处理系统采用微滤膜处理法、絮凝沉淀法或气浮法，实现去除废水中残留的聚合颗粒物和多价金属离子。

优选的技术方案为：步骤b中，所述初步氧化系统采用电催化氧化法、臭氧催化氧化法、铁碳微电解法或芬顿氧化法，实现初步氧化废水中的有机物。

优选的技术方案为：步骤d中，所述深度氧化系统采用活性炭吸附法、树脂吸附法或臭氧氧化法，实现深度氧化生化尾水中残留的有机物。

优选的技术方案为：步骤e中，所述多价金属离子分离系统采用纳滤法，实现分离一价与多价金属离子。

优选的技术方案为：步骤f中，所述膜浓缩系统采用普通反渗透法、高压反渗透法或电渗析法中的一种或多种组合，实现浓缩制得膜浓缩浓水回收。

由于上述技术方案运用，本发明具有的有益效果为：

1.本方案采用化学氧化耦合生化的模式，利用初步化学氧化使悬浮聚合废水中的低聚物进行断链，提高有机物可生化性，同时改变有毒有机物结构，降低废水毒性，结合生化氧化可以降低运行成本，提高经济性；

2.本方案采用膜浓缩淡水作为稀释水用于稀释生化系统进水，降低生化进水的盐含量，避免盐含量过高对生化处理过程产生抑制作用；

3.本方案采用多价金属离子分离系统可以对悬浮聚合工艺及前端废水处理工艺中引入的多价离子进行分离脱除，避免多价金属离子在回用水中累积对悬浮聚合工艺产生不利影响；

4.本方案中膜浓缩处理系统浓水可直接回用至生产工艺，可以避免大量杂盐固废的产生，降低药剂成本及固废处置成本。

附图说明

图1为本发明工艺流程示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

如图1所示，为本申请提出的一种悬浮聚合工艺高盐有机废水回用处理工艺，包括如下步骤：

a.将废水送至预处理系统1，去除废水中残留的聚合颗粒物和多价金属离子；

b.经步骤a处理后的废水送至初步氧化系统2, 初步氧化有机物，提高废水的可生化性；

c.经步骤b处理后的废水送至生化氧化系统3，进行生化处理；

d.经步骤c处理后的废水送至深度氧化系统4，深度氧化生化尾水中残留的有机物；

e.经步骤d处理后的废水送至多价金属离子分离系统5，分离一价与多价金属离子；

f.经步骤e处理后的废水送至膜浓缩系统6，浓缩制得浓盐水回用至生产工艺；

其中，

步骤d中，多价金属离子分离系统5产出的浓水回流至预处理系统1；

步骤e中，膜浓缩系统6产出膜浓缩浓水和膜浓缩淡水；膜浓缩淡水一部分回流至生化氧化系统3前端，另一部分外排；膜浓缩浓水回用至悬浮聚合工艺。

作为一种优选实施方式，步骤a中，预处理系统1采用微滤膜处理法、絮凝沉淀法或气浮法等悬浮物处理手段，用于去除废水中残留的聚合颗粒物以及去除多价金属离子。

作为一种优选实施方式，步骤b中，初步氧化系统2采用电催化氧化法、臭氧催化氧化法、铁碳微电解法或芬顿氧化法等氧化处理方法，用于初步氧化有机物，提高废水的可生化性。

作为一种优选实施方式，步骤d中，深度氧化系统4采用活性炭吸附法、树脂吸附法或臭氧氧化法等深度处理方法，用于深度氧化生化尾水中残留的有机物，防止有机物在后段膜浓缩系统浓水侧累积。

作为一种优选实施方式，步骤e中，多价金属离子分离系统5采用纳滤法，用于分离一价与多价金属离子，避免回用水中多价金属离子累积影响聚合工艺。

作为一种优选实施方式，步骤f中，膜浓缩系统6采用普通反渗透、高压反渗透或电渗析等膜分离装置中的一种或多种组合，用于浓缩制得浓盐水回用至生产工艺。

实施例一

以特种丙烯酸酯类废水为处理对象，氯化钠浓度在60 g/L，COD在28000 mg/L。经预处理产水出水COD降至25000mg/L，经过初步化学氧化COD降至18000mg/L，采用2倍稀释水，将氯化钠浓度稀释至20g/L，经生化处理可将COD降至500mg/L，生化出水经深度氧化可将COD降至200mg/L以内，深度氧化产水经膜浓缩可将浓水侧盐含量浓缩至10%以上，浓水侧COD在500mg/L，可回用于前端悬浮聚合工艺中。

原理：

1.采用化学氧化耦合生化的模式，利用初步化学氧化使悬浮聚合废水中的低聚物进行断链，提高有机物可生化性，同时改变有毒有机物结构，降低废水毒性，结合生化氧化可以降低运行成本，提高经济性；

2.采用膜浓缩淡水作为稀释水用于稀释生化系统进水，降低生化进水的盐含量，避免盐含量过高对生化处理过程产生抑制作用；

3.采用多价金属离子分离系统可以对悬浮聚合工艺及前端废水处理工艺中引入的多价离子进行分离脱除，避免多价金属离子在回用水中累积对悬浮聚合工艺产生不利影响；

4.膜浓缩处理系统浓水可直接回用至生产工艺，可以避免大量杂盐固废的产生，降低药剂成本及固废处置成本。

所以，本发明具有以下优点：

本发明提出的一种悬浮聚合工艺高盐有机废水回用处理工艺，可避免大量杂盐固废产生，降低药剂成本及固废处置成本，采用化学氧化耦合生化的模式，可以降低运行成本，提高经济性。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神和技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种悬浮聚合工艺高盐有机废水回用处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：

a.将废水送至预处理系统，去除废水中残留的聚合颗粒物和多价金属离子；

b.经步骤a处理后的废水送至初步氧化系统, 初步氧化有机物，提高废水的可生化性；

c.经步骤b处理后的废水送至生化氧化系统，进行生化处理；

d.经步骤c处理后的废水送至深度氧化系统，深度氧化生化尾水中残留的有机物；

e.经步骤d处理后的废水送至多价金属离子分离系统，分离一价与多价金属离子；

f.经步骤e处理后的废水送至膜浓缩系统，浓缩制得浓盐水回用至生产工艺；

其中，

步骤d中，所述多价金属离子分离系统产出的浓水回流至所述预处理系统；

步骤e中，所述膜浓缩系统产出膜浓缩浓水和膜浓缩淡水；膜浓缩淡水一部分回流至所述生化氧化系统前端，另一部分外排；膜浓缩浓水回用至悬浮聚合工艺。

2.根据权利要求1所述的一种悬浮聚合工艺高盐有机废水回用处理工艺，其特征在于：

步骤a中，所述预处理系统采用微滤膜处理法、絮凝沉淀法或气浮法，实现去除废水中残留的聚合颗粒物和多价金属离子。

3.根据权利要求1所述的一种悬浮聚合工艺高盐有机废水回用处理工艺，其特征在于：

步骤b中，所述初步氧化系统采用电催化氧化法、臭氧催化氧化法、铁碳微电解法或芬顿氧化法，实现初步氧化废水中的有机物。

4.根据权利要求1所述的一种悬浮聚合工艺高盐有机废水回用处理工艺，其特征在于：

步骤d中，所述深度氧化系统采用活性炭吸附法、树脂吸附法或臭氧氧化法，实现深度氧化生化尾水中残留的有机物。

5.根据权利要求1所述的一种悬浮聚合工艺高盐有机废水回用处理工艺，其特征在于：

步骤e中，所述多价金属离子分离系统采用纳滤法，实现分离一价与多价金属离子。

6.根据权利要求1所述的一种悬浮聚合工艺高盐有机废水回用处理工艺，其特征在于：

步骤f中，所述膜浓缩系统采用普通反渗透法、高压反渗透法或电渗析法中的一种或多种组合，实现浓缩制得膜浓缩浓水回收。

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