1、概述
近年來丙烯酸化工行業得到了快速發展和應用,其生產過程中排放的廢水主要含有丙烯酸、醋酸、甲基磺酸、醛類、部分芳香族化合物等有機物和無機鹽,其化學需氧量(COD)一般高達幾萬-幾十萬mg/L,屬于高濃度有機廢水。丙烯酸樹脂廣泛應用于塑料、涂料、醫用材料、膠黏劑、造紙、紡織等。產生的廢水特點為濃度高、成分復雜、有毒有害等。
2、廢水的來源及成分分析
涂料中丙烯酸樹脂的生產過程,主要為原料在外界(光、熱)的引發下產生高活性自由基從而發生聚合連鎖反應生成多聚物的過程。反應產物較為復雜,外界雜質也可以引起聚合反應復雜化。且由于工藝上的特點,為滿足各方面性能的需要,常結合多種單體各自特點而組合形成的丙烯酸樹脂漆,成分較為復雜,加大了廢水的處理難度。丙烯酸類單體具有較易發生聚合反應,因此原料中常伴有酚類阻聚劑等。
以某廠甲基丙烯酸樹脂生產廢水水質及主要有機物組分為例:

3、丙烯酸樹脂廢水的特點
丙烯酸樹脂廢水的特點總結為以下幾點:
(1)其化學需氧量(COD)一般高達幾萬-幾十萬mg/L,屬于高濃度有機廢水;
(2)所用的合成樹脂種類繁多,和丙烯酸系生成多聚物,也可能發生歧化反應等副反應,產物為多碳物質。除此之外還含有有毒有害的有機組分,如甲醛等,廢水可生化性差,進水BOD5/CODcr值為一般低于0.3,難以生物降解;
(3)營養成分較單一,缺少微生物所需的氮磷,微量元素等;
(4)廢水中含有大量的有機酸,呈強酸性,具有一定的腐蝕性,對水體污染較嚴重。
4、丙烯酸樹脂廢水的處理方法分析
針對丙烯酸樹脂廢水的處理,目前常用的有蒸發法、生物法、催化氧化法、焚燒法等,具體方法分析如下:
(1)生物處理方法:即采用各種厭氧、好氧工藝或組合工藝處理此類廢水。對于BOD/COD較低,不易生化的廢水,可添加部分易生化的有機物或與生活污水混合稀釋后處理;為提高廢水可生化性,補充原水中缺少的N、P等營養元素,并適量添加Fe、Mn、Co、Ni等微量元素。
有大量的工程實踐證明,采用預酸化+厭氧(UASB)+好氧(生物接觸氧化)工藝對該高濃度廢水處理,對COD和BOD的去除率均能達到95%以上,在進水COD和BOD濃度為50000mg/L和25000mg/L左右時,和生活污水混合,經過處理后,出水的COD和BOD分別在150mg/L和80mg/L左右。廢水處理成本為廢水的處理成本較低,噸水處理費在2.5-4.5元之間。
(2)催化氧化法:通過各種方法產生羥基自由基與有機物反應,直接將有機物氧化成CO2、H2O等物質,或作為生化處理的預處理手段,將難生物降解有機物氧化分解為易生物降解的有機物,提高廢水的可生化性,此類技術有:鐵碳微電解技術、Fenton試劑氧化技術、光催化氧化技術、濕式氧化技術等。有文獻報道,采用濕式催化氧化法對(甲基)丙烯酸廢水進行處理,丙烯酸廢水進水COD約為20000-30000mg/L,經過處理后COD可降至100mg/L以下。
(3)物化法:包括混凝、沉淀預處理,采用焚燒、蒸發、干燥、結晶等方法將廢水中的污染物與水分離達到廢水凈化的目的。
焚燒法是此類廢水有效的處理方法之一,但處理成本高,產生SO2、NO2等污染氣體,造成二次污染;采用混凝沉淀的方法對丙烯酸樹脂廢水進行預處理,可有效去除老化樹脂和部分膠體有機物,對廢水中97%的濁度物質可以去除,但對COD的去除效果不明顯;阻聚劑對苯二酚的投加可以有效阻礙丙烯酸的聚合,減緩沸點升高現象,降低濃縮液的粘度,投加量以0.1%為宜;廢水的pH值直接決定了蒸發冷凝水的COD,在酸性條件下蒸發,COD去除率僅為17.5%,而在堿性條件下蒸發COD去除率可達98.8%。
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