环氧氯丙烷有机废水处理工艺
2017-01-23马久强
马久强
(天津渤天化工有限责任公司,天津 300480)
环氧氯丙烷有机废水处理工艺
马久强
(天津渤天化工有限责任公司,天津 300480)
介绍了环氧氯丙烷的生产工艺以及目前正在运行的高效废水处理工艺。
环氧氯丙烷废水;固定化;生物法;活性污泥
1 概况
环氧氯丙烷是一种重要的有机合成原料和中间体,是中国第一批重点监管的危险化学品,为无色液体,有类似氯仿的气味,不稳定,不溶于水,沸点117.9℃,但是开口闪点为40℃,易燃、有毒。环氧氯丙烷用途十分广泛,主要用于生产环氧树脂、合成甘油、氯醇橡胶等,其中约90%用于环氧树脂的生产。目前,国内环氧氯丙烷的生产厂家较多,但整体规模比较小。天津渤天化工有限责任公司原有2套生产装置,年产量6万t,采用醋酸丙烯酯法生产。环氧氯丙烷生产产生的废水具有废水排放量大、pH值高、含盐量高、COD浓度高等特点。
2 生产工艺
天津渤天化工采用日本昭和电工的生产工艺—醋酸丙烯酯法,生产工艺过程主要由以下4个单元构成∶醋酸丙烯酯的合成、醋酸丙烯酯水解生产丙烯醇、丙烯醇氯化生产二氯丙醇、二氯丙醇皂化生产环氧氯丙烷。具体过程为∶醋酸、氧气、丙烯在氮气的环境下,通过催化剂合成醋酸丙烯酯;在一定温度压力下,醋酸丙烯酯水解生产丙烯醇和醋酸;丙烯醇、氯气在一定温度压力下,生产二氯丙醇;二氯丙醇在一定压力下与石灰乳(氢氧化钙)反应,生成环氧氯丙烷和氯化钙。
此工艺相对于主流的高温氯化法生产环氧氯丙烷具有丙烯、氯气用量少,产品转化率高,反应条件比较温和、废水排放量少等优点。
3 废水情况
醋酸丙烯酯法生产环氧氯丙烷的生产废水具有以下特点。
(1)皂化废水排放量大。皂化反应产生大量的氯化钙,经过曝气后Ca2+与CO2反应生产大量的碳酸钙沉淀。
(2)皂化废水pH值高、含盐量高、COD高。废水中COD大于1 200 mg/L,含氯化钙2.7%~3.5%,要使这2个指标达标排放不仅困难,而且处理费用较高。
4 处理工艺
不管哪种环氧氯丙烷的生产工艺,其废水处理方法国内主流均采用生化方法。生化处理技术因其经济性、高效性而被广泛应用于环氧氯丙烷废水的处理。但废水含盐量高所产生的高渗透压会使微生物细胞脱水失活,使整体污泥系统进入恶性循环,污泥量流失严重。所以需要培养能适应相对较高含盐污水的微生物来处理此类废水。
环氧氯丙烷废水不仅含盐高对活性污泥有严重影响,废水中产生的大量碳酸钙沉淀也会降低活性污泥的处理效果。沉淀会对活性污泥的表面进行覆盖,降低污泥的活性,最终降低污水处理效果。
天津渤天化工采用固定化微生物技术处理环氧氯丙烷有机废水。固定化微生物技术是采用化学的或者物理的手段将微生物固定于载体上,让其保持活性,具有反复利用的特点。它不同于普通的活性污泥法,是将活性污泥法中分离出来的优势菌群固定在载体上来高效连续地处理废水,具体表现如下。
(1)有较强的抗有毒物质冲击的能力。普通的活性污泥法对废水的浓度要求极高,此法对废水中有机物的降解需要首先让被降解物质扩散到载体内部,然后再降解,而扩散的过程就使得微生物接触到的被降解物浓度较废水中低,减轻了有毒物质对载体内的微生物的冲击。
(2)选择优势菌群,提高降解效率。有针对性地选择种群有利于降解废水中高浓度的有机物质,使被降解物降解速度提高,改变了整个系统的处理效率。
(3)使废水处理装置处理高浓度的废水。提高处理负荷,减小处理装置的总容积。
(4)污泥产量低。固定化活性污泥的剩余污泥产量仅为普通活性污泥法的约四分之一。
当然,固定化活性污泥法也有一定的劣势,需要在研究和实践中发展改进。如果废水中的物质太复杂,物质浓度不集中,污泥中的种群需要多种混合,而且需要协同发挥作用。对廉价耐用的载体材料的研发。对固定化载体中微生物浓度的测定方法等等。
天津渤天化工的环氧氯丙烷废水最佳处理工艺数据为∶废水pH值为7左右,固定化载体与废水的体积比为2∶10,活化时间为16 h,活化温度为30℃左右,固定化微生物对废水的COD去除率为70%左右。经过整个系统后,COD、悬浮物和氨氮均可以达到三级排放标准达标排放。
5 结论
通过对天津渤天化工的环氧氯丙烷废水处理工艺的管理和操作,逐渐了解固定化微生物处理系统的的关键控制点的指标情况,做到对不同废水浓度的控制操作,保证在废水有波动的情况下,主动控制调节系统参数达到出水指标稳定的目标。同时,对废水系统的台账长期跟踪掌握,整理出了一套切实可行的操作规程作为岗位参考资料。
Process for treating organic waste water from epichlorohydrin
MA Jiu-qiang
(Tianjin Botian ChemicalCo.,Ltd.,Tianjin 300480,China)
∶In this paper,a brief introduction is made to the production process of epichlorohydrin and its efficientwaste watertreatmentprocess.
∶epichlorohydrin waste water;immobilization;biological;activated sludge
TQ085+.4
:B
:1009-1785(2017)04-0034-02
2017-02-06