环氧树脂生产废水处理工程实例

【摘要】环氧树脂是一类重要的热固性树脂品种，由于其优良的电绝缘性能、良好的加工性能、强的耐腐蚀性能和黏结性能的优点，可以用作涂料、模压料、烧铸料、胶黏剂、压层材料等，在化工、轻工、水利、交通、机械、电子、家电、汽车及航天航空等工业领域有广泛的应用。目前，我国已经成为世界上最重要的环氧树脂生产和消费的国家，环氧树脂消费占到全球市场半数以上。伴随着环氧树脂产能的不断提高，其生产废水也在大量增加，高浓度含盐废水的污染防治一直是该行业突出的环境问题。环氧树脂生产废水的主要成分是油状有机物(成分复杂，俗称老化树脂)、氯化钠、氢氧化钠及少量的有机溶剂。老化树脂在废水中呈悬浊状态，很容易在设备和管道壁粘附，废水中所含过量的原料环氧氯丙烷，又由于废水中含有大量无机盐，对生化处理的干扰极大，处理难度和处理成本很高。但处理好高浓度的环氧树脂废水，对环境保护的意义重大。

1、工程概况

1.1生产工艺

安徽恒远材料有限公司年产4.5万吨固体环氧树脂项目主要采用直接合成法工艺，实在原有的一步法水洗工艺基础上改良形成的。其常规流程为：在一定温度下，将双酚A溶于10%氢氧化钠溶液，再加入环氧氯丙烷进行缩聚反应，反应到达终点后吸去上层碱水，加入沸水数次水洗出去树脂中残留的碱和生成的副产物盐类，在脱水得到成品。

1.2产污环节

环氧树脂生产废水主要来自生产中的以下环节：

反应产生的原盐水：主要来自缩合反应工序，将缩聚反应产物进行静置，分离上层原料带人和反应产生的碱水。该股废水含有大量老化树脂和无机盐，COD浓度约20000mg/l，NaCl含量17%以上，pH约为12，水量约0.5m3/t产品。

树脂洗废水：主要来自树脂的洗涤提纯工序，目的是为了降低环氧树脂的色值和无机氯离子含量。该股废水老化树脂和无机盐含量相对较少，COD浓度约3000mg/l，浓度约8000mg/l，pH约为9，水量约5m3/t产品。

其他废水：水环式真空泵系统置换排水、生活污水等少量低浓度废水，不做分析。

1.3废水处理工艺

目前，国内大部分生产企业采用的是“物理化学+生物处理法”，即先采用预处理工艺，排除高盐及有毒物质的影响后，再采用物化和生化相结合的终处理工艺，最终做到达标排放。

由于环氧树脂生产工艺不同，废水的产生量及其中各污染物的浓雾也有所差异，其处理的难易程度也不同。本公司采用的直接合成法工艺，其原料基本完全反应，且不使用有机溶剂，不需要考虑过量原料环氧氯丙烷的回收和残留有机溶剂甲苯的去除。在缩合反应工序段和洗涤提纯工序段均对废水进行了多次回用，大量降低了废水的产生量，提高了反应产生的原盐水中NaCl含量，对后续的废水处理有很大益处。因此，根据本公司的废水水质特征，采用蒸发分析盐+生化处理工艺可以有效处理废水，实现达标排放。

2、蒸发析盐处理系统

2.1工艺流程及说明

环氧树脂反应产生的原盐水蒸发析盐处理系统总工艺流程图如图1所示。

原盐水首先在调节池中进行冷却、静置沉淀，去除部分大颗粒老化树脂;上清液流入中和池，使用盐酸调节pH为7;然后加入PAC+PAM进行絮凝沉淀，去除原盐水中悬浊状老化树脂;经过以上处理后的原盐水进入MVR蒸发脱盐设施进行浓缩结晶，最后离心分离出工业盐。

MVR蒸发脱盐设施工艺流程如图2所示。

原盐水首先由进料打入预热器，在预热器内与蒸发器中蒸汽冷凝水进行热交换，一回收冷凝液显热;然后进入循环管，由循环泵输送入列管式换热器，和压缩后升温后的二次蒸汽进行充分换热;然后进入蒸发器蒸发，物料在两相界面处闪蒸，蒸发后物料随即在循环泵的吸引下向下流动与新鲜料液混合进入下一次循环;蒸发器中的二次蒸汽向上运动进入罗茨式蒸汽压缩机，压缩机将二次蒸汽压缩至工艺设计温度后返回列管式换热器壳程释放潜热;物料达到出料要求后，将部分晶浆送入离心机分离出固体工业盐，离心母液泵入循环管进行下一次循环;二次蒸汽的冷凝液中含有少量低沸点有机物，排入生化处理系统中进一步处理。

2.2相关运行参数及费用

该废水处理单元设计规模为90m3/d，总投资约1000万元，处理成本约120元/吨废水。主要运行参数入表1所示。

3、生化处理系统

3.1工艺流程及说明

树脂洗涤废水及其他低浓度废水生化处理工艺流程如图3所示。

车间来水首先进入调节池，利用调节池的容积和曝气系统，均匀水质水量。经过均匀后的原水经提升泵泵入水解池，在水解池通过兼性微生物的水解酸化作用，将难降解、大分子的有机物分解成易降解、小分子的有机物，提高了废水的可生化性，水解池出水进入中沉池，污泥回流补充水解池生物量。出水自流进入好氧池，在好氧池中，利用好氧微生物进行氧化分解作用，将有机物充分去除。出水自流进入二沉池，通过自然沉淀，进行泥水分离。泥沉入泥斗后经过回流泵一部分回入生化系统补充生物量，另一部分排入储泥池，经压滤机压滤后形成泥饼，进行安全处置，滤液回入调节池继续处理。出水自流入混凝沉淀池进行加药混凝作用，进一步去除悬浮物及部分有机物，最后达标排放。

本公司生化处理系统主要采用技术成熟、运行稳定、处理费用较低的A/O工艺并进行改良。A段借鉴AB法处理工艺的优点，增加厌氧污泥独立回流系统，弥补A段难以保持理想的缺氧状态，难降解物质的降解率较低的缺点;O段增加与韩国共同开发的专利技术Skyclean微生物培养器，强化培养耐盐菌种，使好氧污泥保持高活性和高处理率。

3.2相关运行参数及费用

该废水处理单元设计规模为该废水处理单元设计规模为1350m3/d，总投资约500万元，处理成本约3.10/吨废水。公司废水排放进入城镇污水处理厂，出水水质远低于污水综合排放标准GB8978-1996的要求。主要运行参数如表2所示。

4、结语

环氧树脂生产废水组分复杂、处理难度大、处理成本高。本公司从自身工艺产生的废水特点出发，对废水进行水质收集、处理，采用成熟可靠的蒸发析盐与生化处理相结合的方法处理废水，运行情况良好，废水能稳定达标排放，具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。