一种处理不饱和聚酯废水的方法技术

本发明专利技术公开一种处理不饱和聚酯废水的方法，包括以下内容：首先蒸发处理不饱和聚酯废水，对高沸点的物料组分进行浓缩回收；低沸点的物料蒸汽进入氧化反应器进行氧化处理；氧化处理后的物料经冷凝后进入生化反应器内进行生化处理。该方法能够彻底解决不饱和聚酯废水的污染，回收大部分物料组分，大大减少了后续生化处理设施的容积、节约占地、具有经济实用和操作稳定等特点，处理出水可稳定达标排放。

【技术实现步骤摘要】
一种处理不饱和聚酯废水的方法
本专利技术涉及一种处理不饱和聚酯废水的方法，特别是涉及一种不饱和聚酯树脂（UPR）生产过程中缩聚反应阶段产生的聚酯废水的处理。
技术介绍
不饱和聚酯树脂（UPR）是由二元酸、二元醇发生化学缩聚反应而制得，高浓度不饱和聚酯废水主要是在醇酐在缩聚反应中的生成水，有机物含量高达约15wt%，主要为乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、苯酐、顺酐等反应物料和一些低分子聚酯单体等中间产物。早期的聚酯企业多采用热媒炉焚烧的方法处理聚酯蒸汽，但由于系统压力不易平衡，存在严重的安全问题，该方法已不再使用。采用热媒炉焚烧的方法处理聚酯蒸汽的成本较高，而且蒸汽中大量的有用资源不能回收利用，造成巨大的资源浪费。CN102285697A公开了一种不饱和聚酯树脂行业废水资源化的工艺，采用共沸精馏分离回收技术将废水中的有机物回收资源化，共沸精馏塔分离后的废水进入生化系统。该方法虽然减少了废水有机物的浓度，降低了后续的处理难度，但共沸剂与废水体积比为1.5:1，使用量巨大，不具有实际可操作性。另外，分离后的废水成分单一，主要为生产所用的原料以及副产物等几种有机化合物，缺少微生物生长的所需的氮、磷元素和无机金属元素，生化处理效果不好。由于生化法处理废水具有效率高、成本低、投资省、操作简单等优点，是工业废水处理的首选方法。然而，对于此类成分单一且有机物浓度很高的不饱和聚酯废水来说，采用生化法进行处理仅仅依靠混合生活污水来补充氮、磷和无机盐是远远不够的，额外人为投加药剂不够全面，而且也会增加废水处理的运行费用，不经济实用。此外，生物处理系统如果长期缺乏某些物质，将会导致污泥性状发生改变，引起黏性膨胀，耐冲击性较差等一系列运行问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足以及不饱和聚酯废水的特点，本专利技术提供一种不饱和聚酯废水的处理及回用方法。该方法能够彻底解决不饱和聚酯废水的污染，回收大部分物料组分，大大减少了后续生化处理设施的容积、节约占地、具有经济实用和操作稳定等特点，处理出水可稳定达标排放。本专利技术一种处理不饱和聚酯废水的方法，包括以下内容：首先蒸发处理不饱和聚酯废水，对高沸点的物料组分进行浓缩回收；低沸点的物料蒸汽进入氧化反应器进行氧化处理；氧化处理后的物料经冷凝后进入生化反应器内进行生化处理。本专利技术方法中，所述的不饱和聚酯废水来自不饱和聚酯树脂生产过程中的缩聚反应阶段，有机物浓度约为10wt%~20wt%，主要为乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、苯酐、顺酐等反应物料和一些低分子聚酯单体等中间产物的混合液。本专利技术方法中，所述的蒸发处理采用强制循环的蒸发方式，在0.05~0.5MPa压力，90~120℃温度下，将废水中可挥发性污染物随水一起变为气态，难挥发的有机物料得到进一步回收。根据水中有机污染物相对挥发的难易程度，调节蒸发比为60%~80%，液态循环比1:1~10:1，难挥发物料组分的回收效率达到85%~95%。本专利技术方法中，所述的气相催化氧化处理是在蒸发单元所处的压力下，以空气为氧化介质，所需空气量为COD理论需氧量的100%~120%。蒸汽中易挥发的有机污染物在180~250℃反应温度以及气相氧化催化剂作用下得到适当的氧化处理，降低了后续的生化降解难度。本专利技术方法中，生化处理选用固液分离效果较好的序批式生物膜反应器SBBR。本专利技术所述的SBBR反应器设有强化排泥系统，定期将吸附大量有机物的悬浮活性污泥排出，促进填料上生物膜的快速生长。SBBR反应器占地小，其容积负荷达到5~10kgCOD/(m3·d)，曝气时间为10~20h。反应器内置流动型悬浮球填料，填充比为30%~75%。SBBR反应器内微生物附着在填料上生长形成生物膜，定期排放脱落的生物膜以及吸附了大量的有机物的活性污泥。本专利技术方法，最好向生化处理进水中补充适量的N、P营养元素，如硝酸盐和磷酸盐类无机物。本专利技术方法向生化处理进水中投加适量的人畜粪便来补充N、P营养元素，根据进水有机物的浓度计，粪便的投加量为0.5~4g/L废水。经过氧化处理后的废水有利于人畜粪便分解成含氮、含磷及微量金属的物质，用来补充氮、磷元素和其他缺乏的微量金属，以维持微生物正常的活性及进一步提高生化系统的高效平稳运行。与现有技术比较，本专利技术方法提供的蒸发-气相催化氧化-生化处理相结合处理不饱和聚酯废水可以回收大部分乙二醇、丙二醇、邻苯二甲酸、苯酐、顺酐等物料，气相催化氧化后冷凝形成的废水可排入城市污水处理厂混合处理，特别是气相氧化过程能够明显提高废水的生化处理效果。该方法没有庞大的生物处理系统，占地面积小，尤其适合水质水量变化较大的小型聚酯企业，具有良好的经济效益和环境效益。附图说明图1是本专利技术一种处理不饱和聚酯废水的工艺流程示意图；其中：1、进料泵，2、加热管，3、循环泵，4、蒸发器，5、预热段，6、气相催化氧化反应器，7、冷凝器，8、气体流量计，9、减压阀，10、空压机，11、SBBR反应器。图2是本专利技术一种高负荷SBBR反应器的具体结构示意图；其中：12、进水口，13、污泥斗，14、排泥口，15、曝气管，16、进水孔，17、外壳，18、填料，19、溢流堰，20、出水口。具体实施方式图1是本专利技术的一种具体的工艺流程：缩聚阶段产生的不饱和聚酯废水由进料泵1经预热器2泵入强制循环蒸发器4。聚酯废水由上至下在强制循环蒸发器4的管壁上形成连续不断的液膜，水中一缩乙二醇、乙二醇、丙二醇、苯酐、顺酐等有机物的沸点均比水的沸点高，在强制循环蒸发器4的底部形成液相油状有机物，经收集后可再利用；水中少量的醛类、酚类和低分子酯类等中间产物随水蒸气从连续的液相中上升，从蒸发器4塔顶蒸出与过量的空气进行急速均匀的混合，达到规定的含氧浓度（COD理论需氧量的100%~120%），所需过量的空气由空压机10经气体流量计8提供。混合后的蒸汽经预热段5加热达到180~250℃℃的反应温度后进入气相催化氧化反应器6中，在气相氧化催化剂（催化剂型号为FY-C-4，以五氧化二钒为主催化剂，负载一种或几种ⅧB族活性金属，其含量为0.01%~10%。）和过量空气的作用下进行低温氧化处理，产物经冷凝器7冷却形成低浓度有机废水。由于大部分具有生物毒性的有机物在气相中氧化分解成小分子低毒性有机物，废水的具有良好的可生化性。在调节pH>6.5补充适当氮、磷等营养元素后，废水进入SBBR反应器11进行好氧处理，悬浮的活性污泥快速吸附大量的有机物，随后排出装置，达到快速降低废水有机物的目的。图2出示了一种高负荷SBBR反应器的具体结构示意图。该反应器为有机玻璃材质，其长*宽*高=200mm*200mm*320mm，有效体积为6.5L。废水经高温水解后，具有良好的可生化性，由SBBR反应器下部进水口12进入，悬浮生长的活性污泥对其进行快速吸附后，随即由排泥系统的污泥斗13收集后通过排泥口14排出装置外。附着在填料18上的生物膜不断增殖，使水中的有机物氧化分解为简单的无机物，当达到一定厚度时，生物膜层内由于得不到足够的氧，由好氧分解转变为厌氧分解，微生物逐渐老化从填料18表面脱落。废水自下而上通过悬浮污泥床层和填料床层，微生物对水中的有机物进行吸附和分解，处理后的出水经溢流堰19由出水口20排出。在好氧系统中，附着生长的生物膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理不饱和聚酯废水的方法，其特征在于包括以下内容：首先蒸发处理不饱和聚酯废水，对高沸点的物料组分进行浓缩回收；低沸点的物料蒸汽进入氧化反应器进行氧化处理；氧化处理后的物料经冷凝后进入生化反应器内进行生化处理。

【技术特征摘要】
1.一种处理不饱和聚酯废水的方法，其特征在于：首先蒸发处理不饱和聚酯废水，对高沸点的物料组分进行浓缩回收；低沸点的物料蒸汽进入氧化反应器进行气相催化氧化处理；氧化处理后的物料经冷凝后进入生化反应器内进行好氧生化处理，所述生化处理采用序批式生物膜反应器，反应器设有强化排泥系统；生化处理进水中补充含N、P营养元素的物质。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的不饱和聚酯废水来自不饱和聚酯树脂生产过程中的缩聚反应阶段，不饱和聚酯废水中有机物浓度为10wt%~20wt%。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：不饱和聚酯废水中有机物包括乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、苯酐、顺酐。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的蒸发处理采用强制循环的蒸发方式，蒸发压力为0.05~0.5MPa，蒸发温度为90~120℃。5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于：蒸发比...

【专利技术属性】
技术研发人员：张蕾，郭宏山，李宝忠，张广哲，朱卫，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21