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涂料之酚醛树脂废水处理技术方法分析

作者:lyhb来源:漓源环保 浏览次数: 日期:2017.07.31

1、概述
      酚醛树脂通常指由苯酚或其同系物(如甲酚、二甲酚)和甲醛作用,进行缩合而得的液态或固态产品。根据所用原料的类型、酚与醛的配比、催化剂的类型的不同,可制得热塑性和热固性两类不同的树脂。根据反应条件、催化剂、原料不同可以制得一系列性能各异的酚醛树脂,如加入松香可制得松香改性酚醛树脂。涂料中,油溶性酚醛树脂漆一般分为松香改性酚醛树脂漆和纯酚醛树脂漆两种。

一种酚醛树脂分子结构

      热塑性酚醛树酯(诺伏腊克树脂,novolak resin)受热时仅熔化而不能变为不溶不熔状态。但在加入固化剂(如六亚甲基四胺)后则能转变为热固性,以三官能或二官能酚类为原料,在酚的用量(摩尔)超过醛的用量(摩尔)和酸性催化剂条件下生成。
2、酚醛树脂废水的来源及成分分析
      酚醛树脂的合成主要为缩合反应,即将37%-40%的甲醛与苯酚混合,在酸性或碱性条件下,通过加入催化剂或加热,两者经过加成、链增长、形成预聚物后形成酚醛树脂。
酚醛树脂废水中除了含有甲醛、酚类、低分子树脂等污染物之外,还含有醇类,这类物质不参与树脂合成反应,因此,废水中还含有相当量的酚类物质。
3、酚醛树脂废水的水质特性
      该类废水的水质特性如下:
      1)COD含量高,甲醛含量高,属于高浓度有机废水;
      2)酸碱性强,苯酚含量高,具有很强的腐蚀性;
      3)废水中含有甲醛、酮类等有机毒物,不仅使得COD含量增高,还对水体水生生物具有毒害作用,苯酚、甲醛对微生物均具有很强的抑制作用,但其化学性质活泼,易被氧化剂氧化;
      4)B/C比值约2左右,可生化性差,必须考虑源头的预处理;可采用氧化剂对废水进行氧化分解、开环,降低其生物毒性,生成易被生物吸收的物质。
3、酚醛树脂废水的处理方法分析
      针对该类废水的水质特性,废水处理方法常需进行预处理,常用的方法有缩合法、吸附法、氧化法、萃取法等;预处理后再进行生物法处理。
      1)缩合法:酚醛树脂废水较常用的处理方法是缩合法。酚醛树脂废水主要中含有大量的原料以及小分子酚醛树脂,根据固态酚醛树脂合成的方法可以将废水中含有的物质进行缩合,形成大分子不容物质而去除,使水质进一步纯化;通过该方法也可以回收酚醛树脂以及回收甲醇。
      通过酸缩合之后可去除97%的酚类以及85%的COD。这种方法要求酚以及甲醛含量适当,对于含酚量较少的甲醛废水,需要加入酚类物质,相反则需要加入甲醛进行缩合。进行二次缩合时,可通过添加吸附剂(如木屑)来提高其去除效率。
      2)氧化法:利用氧化剂(如空气、臭氧、过氧化氢、二氧化氯等)进行氧化分解去除有机物质。
缩合法可有效降低废水中的污染物质,但废水残留的污染物仍为甲醛、酚以及小分子可溶性酚醛树脂,进入生化对微生物仍是有毒害作用,采用催化氧化法可以破坏有机物结构,打开苯环,形成易被生物吸收且无毒害的低分子有机物质,再进行生物处理。
      3)生化处理法:即采用各种厌氧、好氧工艺或组合工艺处理工艺。好氧多采用接触氧化法,池内放置弹性填料等防止生物膜脱落,促进生物膜的形成。废水通过填料将悬浮物截留下来,有机物被粘附在填料生进行生物降解。废水生化处理采用耐受性生物菌种,可有效抑制酚和醛的毒害作用。
4、水解酸化法及UASB厌氧处理工艺结合处理法的优点
      经预处理后,单独采用UASB厌氧处理方法对酚醛树脂废水处理,水质浓度仍会产生较大的波动。经试验,采用“预处理+厌氧+好氧”工艺处理缩合后的酚醛废水,系统较不稳定,污泥的活性较差,好氧会出现大量泡沫,污泥分解也比较严重。将厌氧改为两相厌氧进行处理,即前段增加水解酸化,通过水解酸化作用将大分子转化为小分子化合物,有利于后端好氧生化处理,同时将反应控制在厌氧前两个阶段,使废水在UASB产乙酸阶段和产甲烷阶段分离,减少厌氧不同阶段之间的干扰,从而削减COD浓度,控制厌氧系统处理的水质波动,可以提高废水的抵抗毒物的冲击能力,减少对后端好氧处理的影响。

 

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      请联系漓源环保工程师:辛工13580340580;张工13600466042
 

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