1、概述
酚醛樹脂通常指由苯酚或其同系物(如甲酚、二甲酚)和甲醛作用,進行縮合而得的液態或固態產品。根據所用原料的類型、酚與醛的配比、催化劑的類型的不同,可制得熱塑性和熱固性兩類不同的樹脂。根據反應條件、催化劑、原料不同可以制得一系列性能各異的酚醛樹脂,如加入松香可制得松香改性酚醛樹脂。涂料中,油溶性酚醛樹脂漆一般分為松香改性酚醛樹脂漆和純酚醛樹脂漆兩種。

一種酚醛樹脂分子結構
熱塑性酚醛樹酯(諾伏臘克樹脂,novolak resin)受熱時僅熔化而不能變為不溶不熔狀態。但在加入固化劑(如六亞甲基四胺)后則能轉變為熱固性,以三官能或二官能酚類為原料,在酚的用量(摩爾)超過醛的用量(摩爾)和酸性催化劑條件下生成。
2、酚醛樹脂廢水的來源及成分分析
酚醛樹脂的合成主要為縮合反應,即將37%-40%的甲醛與苯酚混合,在酸性或堿性條件下,通過加入催化劑或加熱,兩者經過加成、鏈增長、形成預聚物后形成酚醛樹脂。
酚醛樹脂廢水中除了含有甲醛、酚類、低分子樹脂等污染物之外,還含有醇類,這類物質不參與樹脂合成反應,因此,廢水中還含有相當量的酚類物質。
3、酚醛樹脂廢水的水質特性
該類廢水的水質特性如下:
1)COD含量高,甲醛含量高,屬于高濃度有機廢水;
2)酸堿性強,苯酚含量高,具有很強的腐蝕性;
3)廢水中含有甲醛、酮類等有機毒物,不僅使得COD含量增高,還對水體水生生物具有毒害作用,苯酚、甲醛對微生物均具有很強的抑制作用,但其化學性質活潑,易被氧化劑氧化;
4)B/C比值約2左右,可生化性差,必須考慮源頭的預處理;可采用氧化劑對廢水進行氧化分解、開環,降低其生物毒性,生成易被生物吸收的物質。
3、酚醛樹脂廢水的處理方法分析
針對該類廢水的水質特性,廢水處理方法常需進行預處理,常用的方法有縮合法、吸附法、氧化法、萃取法等;預處理后再進行生物法處理。
1)縮合法:酚醛樹脂廢水較常用的處理方法是縮合法。酚醛樹脂廢水主要中含有大量的原料以及小分子酚醛樹脂,根據固態酚醛樹脂合成的方法可以將廢水中含有的物質進行縮合,形成大分子不容物質而去除,使水質進一步純化;通過該方法也可以回收酚醛樹脂以及回收甲醇。
通過酸縮合之后可去除97%的酚類以及85%的COD。這種方法要求酚以及甲醛含量適當,對于含酚量較少的甲醛廢水,需要加入酚類物質,相反則需要加入甲醛進行縮合。進行二次縮合時,可通過添加吸附劑(如木屑)來提高其去除效率。
2)氧化法:利用氧化劑(如空氣、臭氧、過氧化氫、二氧化氯等)進行氧化分解去除有機物質。
縮合法可有效降低廢水中的污染物質,但廢水殘留的污染物仍為甲醛、酚以及小分子可溶性酚醛樹脂,進入生化對微生物仍是有毒害作用,采用催化氧化法可以破壞有機物結構,打開苯環,形成易被生物吸收且無毒害的低分子有機物質,再進行生物處理。
3)生化處理法:即采用各種厭氧、好氧工藝或組合工藝處理工藝。好氧多采用接觸氧化法,池內放置彈性填料等防止生物膜脫落,促進生物膜的形成。廢水通過填料將懸浮物截留下來,有機物被粘附在填料生進行生物降解。廢水生化處理采用耐受性生物菌種,可有效抑制酚和醛的毒害作用。
4、水解酸化法及UASB厭氧處理工藝結合處理法的優點
經預處理后,單獨采用UASB厭氧處理方法對酚醛樹脂廢水處理,水質濃度仍會產生較大的波動。經試驗,采用“預處理+厭氧+好氧”工藝處理縮合后的酚醛廢水,系統較不穩定,污泥的活性較差,好氧會出現大量泡沫,污泥分解也比較嚴重。將厭氧改為兩相厭氧進行處理,即前段增加水解酸化,通過水解酸化作用將大分子轉化為小分子化合物,有利于后端好氧生化處理,同時將反應控制在厭氧前兩個階段,使廢水在UASB產乙酸階段和產甲烷階段分離,減少厭氧不同階段之間的干擾,從而削減COD濃度,控制厭氧系統處理的水質波動,可以提高廢水的抵抗毒物的沖擊能力,減少對后端好氧處理的影響。
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