一种BDO基可生物降解塑料生产中排污的协同处理方法技术

本发明专利技术公开了一种BDO基可生物降解塑料生产中排污的协同处理方法，采用的协同处理系统由相互协同的废气处理子系统和废水处理子系统组成，废气处理子系统包括依次通过管路连接的深冷冷凝器、吸附均化器、生物洗涤塔和强化生物氧化塔，高浓度废气冷凝后的凝液和液氮气化后的氮气回用到BDO基生物降解塑料生产线；废水处理子系统包括依次通过管路连接的吸附脱附塔、生物处理池。本发明专利技术所公开的处理方法可回收高价的四氢呋喃，无传统废气焚烧法的防火间距要求，减少焚烧法产生的碳排放，无需传统废水工艺的高级氧化预处理，废气和废水协同治理，安全性好，减少投资和运行费用。减少投资和运行费用。减少投资和运行费用。

【技术实现步骤摘要】
一种BDO基可生物降解塑料生产中排污的协同处理方法


[0001]本专利技术涉及废气和废水的回收处理
，特别涉及一种BDO基可生物降解塑料生产中排污的协同处理方法。

技术介绍

[0002]BDO(1，4
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丁二醇)是生产二元酸二元醇聚酯系列(包括聚对苯二甲酸
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共
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己二酸丁二醇酯(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚对苯二甲酸
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共
‑ꢀ
丁二酸丁二醇酯(PBST)、聚丁二酸
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共
‑
己二酸丁二醇酯(PBSA)等)可生物降解塑料的重要原料。以PBAT为例，PBAT是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，兼具 PBA(聚己二酸丁二醇酯)和PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)的特性，既有较好的力学性能，也有较好的延展性和断裂伸长率，还具有优良的生物降解性，是一种性能优异的全物可降解塑料。PBAT生产原料来源简便、生产成本低，是当前产业关注的热点。
[0003]PBAT的生产过程是以己二酸(AA)、对苯二甲酸(PTA)、丁二醇(BDO)为单体，按照一定比例经过酯化和缩聚反应合成。反应过程中部分BDO发生环化脱水反应生成四氢呋喃(THF)。每生产1吨PBAT，约有0.1吨的四氢呋喃副产品产生，因此PBAT生产线一般同时配备四氢呋喃精馏回收装置，从酯化和缩聚反应产生的四氢呋喃水混合物中回收工业用四氢呋喃(GB /T 24772
‑
2009)。为了生产的需要，在酯化和缩聚反应段，需要氮气进行惰化。在酯化和缩聚反应段，会产生高浓度的含四氢呋喃的尾气，典型成分浓度如下：四氢呋喃4
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6％，水7
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8％，氮气余量，典型废气温度为40℃；在四氢呋喃回收段，也会产生高浓度的含四氢呋喃的尾气，典型成分浓度如下：四氢呋喃5
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6％，水3
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4％，氮气余量，典型废气温度为30℃。对于该两股含较高浓度四氢呋喃的尾气，目前常用的处理方式是送焚烧炉焚烧，虽然能够达标排放，但造成了宝贵的四氢呋喃的浪费，而且焚烧法也不符合理念。这种催化氧化炉或蓄热式氧化炉或直燃炉为明火地点，要求较大的防火间距，有较大的火灾爆炸风险，限制了其使用。在生产中还会产生低浓度废气，目前一般采用焚烧法处理，由于低浓度废气VOCs 含量低，热值低，需要消耗助燃燃料，运行费用高。
[0004]PBAT生产过程中从排气淋洗塔和THF回收精馏塔也会排出高浓度的含四氢呋喃和BDO 的废水，典型的排气淋洗塔废水成分如下：四氢呋喃含量：0.8wt％；COD 20000mg/L；典型的THF回收精馏塔废水成分如下：丁二醇:0.5wt％，四氢呋喃:300ppm，正丁烯醇等:微量，COD 15000mg/L，这两股废水一般排往污水站进行处理。由于四氢呋喃的毒性，污水处理流程往往需要进行高级氧化、芬顿(Fenton)氧化、铁碳床过滤等预处理。CN 204022629 U公开了四氢呋喃废水和吡啶类废水的处理系统，包括依次连接的第一Fenton氧化池、铁碳微电解处理池、配水池、活性污泥曝气池、第二Fenton氧化池、厌氧生物滤池、好氧生物滤池、过硫酸盐活化强氧化反应器、絮凝反应池和沉淀池；CN 206298492 U公开了一种用于处理含四氢呋喃废水的废水处理子系统，包括依次连接的铁碳微电解反应器、Fenton氧化反应器、混凝沉淀池、中间水池、水解酸化池、膜生物反应器。以上的四氢呋喃废水处理方法造价高，流程长，而且浪费了宝贵的四氢呋喃资源，在废水的好氧曝气法处理过程中四氢呋喃会从
水中转移到空气中造成二次污染。除此之外，PBAT生产过程中还会排放低浓度废水，一般进行传统的生化处理。
[0005]BDO基可生物降解塑料制造的过程中同时会产生高浓度和低浓度的含四氢呋喃的废水和废气，以往的方式局限于对废气和废水分别进行破坏性处理，废气以焚烧法为主，废水以高级氧化预处理和生物处理联用的方式为主，造价昂贵，造成宝贵的资源的浪费，而且造成碳排放。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种BDO基可生物降解塑料生产中排污的协同处理方法，以达到可回收物料、安全、无防火间距要求、可同时使废气和废水达标排放，投资和运行费用低廉的目的。
[0007]为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种BDO基可生物降解塑料生产中排污的协同处理方法，采用一种BDO基可生物降解塑料生产中排污的协同处理系统，该协同处理系统包括废气处理子系统和废水处理子系统，所述废气处理子系统包括依次通过管路连接的深冷冷凝器、吸附均化器、生物洗涤塔和强化生物氧化塔，所述深冷冷凝器连接有液氮罐和BDO基生物降解塑料生产线，所述吸附均化器连接BDO基生物降解塑料生产线，所述强化生物氧化塔连接有营养液罐；所述废水处理子系统包括依次通过管路连接的吸附脱附塔和生物处理池，所述吸附脱附塔连接有蒸汽管线、吸附均化器和BDO基生物降解塑料生产线，所述生物处理池连接曝气风机、生物洗涤塔、强化生物氧化塔和BDO基生物降解塑料生产线；
[0009]协同处理方法包括如下过程：
[0010]由BDO基生物降解塑料生产线排出的高浓度废气通入深冷冷凝器，液氮通入深冷冷凝器，高浓度废气中的易凝结VOCs组分被低温液氮冷凝为凝液，液氮气化为氮气，凝液和氮气共同回用到BDO基生物降解塑料生产线；深冷处理后的不凝气和来自BDO基生物降解塑料生产线的低浓度废气合并进入吸附均化器，对来气进行吸附或脱附，使得出气浓度均化；之后与来自生物处理池的曝气尾气共同进入生物洗涤塔，在生物洗涤塔中生物洗涤液的洗涤下，易溶的VOCs组分进入生物洗涤液，被悬浮态微生物分解去除，进入生物处理池进行深度处理，同时，曝气尾气中的氧气提供了生物洗涤塔中微生物所需的氧源；生物洗涤塔的出气进入强化生物氧化塔，难溶性的VOCs组分在此被附着态的微生物分解去除，之后通过排气筒排出；
[0011]由BDO基生物降解塑料生产线排出的高浓度废水进入吸附脱附塔，吸附废水中的污染物，吸附饱和后进行蒸汽脱附，脱附液回用到BDO基生物降解塑料生产线，脱附不凝气连接到吸附均化器入口，之后进入后续的废气处理子系统；吸附之后的废水和来自BDO基生物降解塑料生产线的低浓度废水合并进入生物处理池进行生物处理，通过曝气风机提供空气，以满足生物处理池中微生物的需氧量，产生的曝气尾气连接到生物洗涤塔，以处理曝气尾气，并为废气处理子系统的微生物提供所需的氧气；
[0012]强化生物氧化塔所需的营养液从营养液罐喷洒到强化生物氧化塔内附着态微生物上，多余部分作为渗滤液流入到生物处理池，为生物处理池和生物洗涤塔中悬浮态的微生物提供营养。
[0013]进一步的技术方案中，所述生物处理池还连接有生活污水池，生活污水池的生活污水进入生物处理池，一方面生活污水得到净化，另一方面生活污水提供了生物处理池中悬浮态的微生物所缺少的营养。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种BDO基可生物降解塑料生产中排污的协同处理方法，采用一种BDO基可生物降解塑料生产中排污的协同处理系统，其特征在于，该协同处理系统包括废气处理子系统和废水处理子系统，所述废气处理子系统包括依次通过管路连接的深冷冷凝器、吸附均化器、生物洗涤塔和强化生物氧化塔，所述深冷冷凝器连接有液氮罐和BDO基生物降解塑料生产线，所述吸附均化器连接BDO基生物降解塑料生产线，所述强化生物氧化塔连接有营养液罐；所述废水处理子系统包括依次通过管路连接的吸附脱附塔和生物处理池，所述吸附脱附塔连接有蒸汽管线、吸附均化器和BDO基生物降解塑料生产线，所述生物处理池连接曝气风机、生物洗涤塔、强化生物氧化塔和BDO基生物降解塑料生产线；协同处理方法包括如下过程：由BDO基生物降解塑料生产线排出的高浓度废气通入深冷冷凝器，液氮通入深冷冷凝器，高浓度废气中的易凝结VOCs组分被低温液氮冷凝为凝液，液氮气化为氮气，凝液和氮气共同回用到BDO基生物降解塑料生产线；深冷处理后的不凝气和来自BDO基生物降解塑料生产线的低浓度废气合并进入吸附均化器，对来气进行吸附或脱附，使得出气浓度均化；之后与来自生物处理池的曝气尾气共同进入生物洗涤塔，在生物洗涤塔中生物洗涤液的洗涤下，易溶的VOCs组分进入生物洗...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永仪，姜同先，张明祥，黄涛，
申请(专利权)人：青岛金海晟环保设备有限公司，
类型：发明
国别省市：