合成橡胶废水处理技术及应用

第26卷第24期2010年12月甘肃科技GansuScienceandTechnologyVol．26No．24Dec．2010合成橡胶废水处理技术及应用文善雄1，荣树茂1，王生伟2，赵瑛1(1．中国石油兰州化工研究中心，甘肃兰州730060;2．中国石油四川石化有限责任公司，四川成都611930)摘要:综述了合成橡胶废水处理的主要方法，包括物理化学法、化学法及生物法，概述了各种方法的优缺点，并对合成橡胶废水处理技术的发展趋势进行了展望。关键词:合成橡胶废水;处理方法;优缺点;发展趋势中图分类号:X789．03合成橡胶废水主要来自合成橡胶生产中的凝聚、洗涤及挤压工序，排放量大，毒性强，水质成分复杂，其中COD为300～2000mg/L，BOD为100～360mg/L，若直接排放会严重污染生态环境［1－2］。随着环保法规的日益严格．对合成橡胶废水处理技术的研究将成为橡胶行业的重要课题。综述了几种合成橡胶废水处理技术，并提出了发展方向。1物理化学法物理化学法是废水中的污染物在处理过程中通过相转移的变化而达到去除目的的处理技术。物理化学法主要包括反渗透法和吸附法。1．1反渗透法反渗透法是利用反渗透膜的选择透过性，对废水进行分离和提纯，主要用于分离水中溶解性物质。尤作亮［3］将齐鲁石化公司橡胶厂的外排废水预处理后再以FSJ42－1．22型聚砜酰胺卷式反渗透膜处理，其运行压力0．55～0．98MPa，淡水通量0．6～0.7m3/h，出水TDS＜42mg/L，COD＜5mg/L，硬度＜80mg/L，电导率＜410μS/cm，SS、石油类、挥发酚、浊度和色度等指标均未检出，可作为锅炉补给水或工艺用水源水。1．2吸附法吸附法是通过吸附剂(如活性炭、磺化煤和树脂等)与被吸附物质之间产生化学作用，形成化学键引起吸附而除去污染物质。田金质［4］用活性炭吸附预处理后的顺丁橡胶废水，先将水处理专用活性炭以体积分数为5%～10%的稀硫酸浸泡，强化其表面的吸附能力，再用质量分数为2%～5%的高锰酸钾溶液浸泡，增强其表面的再氧化能力，强化活性炭吸附塔高4．5～5．5m，滤速10m/h，活性炭装卸采用水力输送装置和自动卸炭装置，处理后出水可达到冷却塔回用水水质的标准。2化学法化学法是利用污染物质的化学特性(如酸碱性、电离性、氧化还原性)来分离回收废水中的污染物，或改变污染物的性质，使其从有害变为无害的一种方法。化学法主要包括混凝法、混凝气浮法、臭氧氧化法、O3/H2O2高级氧化法及Fenton试剂法。2．1混凝法合成橡胶废水中含有很多胶体物质，它们因带有一定的电荷相互排斥，稳定地分散在废水中。当加入带有相反电荷的混凝剂后，废水中胶体物质上的电荷被中和发生凝聚，然后通过大分子助凝剂的架桥作用，将小胶粒聚集成大絮团，可通过外力去除。刘珉筠等［5］以硫酸铝为混凝剂、聚丙烯酰胺为助凝剂处理合成橡胶废水，在最佳混凝剂用量、pH、温度及搅拌条件下，COD去除率约为37%。2．2混凝气浮法目前，国内大部分合成橡胶企业采用混凝气浮法处理生产废水。此法是先往废水中投加混凝剂和助凝剂，进行混凝和助凝强化处理，再用泵将其打入气浮机，通过水射器将溶有压缩空气的回流水注入溶气释放器而形成微小气泡，废水中的悬浮颗粒附在气泡上浮出水面后用刮渣装置将其刮入排渣槽排出。据报道［4］，以两级气浮法处理合成橡胶废水，其中一级采用大气泡集放器，将较大颗粒的絮凝体浮上水面，二级采用微小气泡集放器，将微小颗粒絮凝体浮上水面，出水COD及SS去除率分别为40%～45%、95%～98%。2．3臭氧氧化法臭氧氧化能力很强(氧化还原电位仅次于氟)，可将大分子有机物转化为小分子有机物并改变分子结构，从而降低废水中的COD，提高其可生化性。美国学者［6］用O3处理BOD/COD值0．19、pH6．5～8．5的丁苯橡胶废水，COD去除率70%。2．4O3/H2O2高级氧化法为了提高臭氧利用率和氧化能力，近年来兴起了O3/H2O2高级氧化技术。该技术可直接将污染物氧化为CO2和H2O，其反应为:H2O2+2O3→2OH－+3O2。郭青等［7］以混凝+O3/H2O2组合工艺处理丁苯橡胶废水，其最佳工艺条件:混凝实验，废水pH为7、PAC和PAM加入量分别为400mg/L和4mg/L;催化氧化实验，废水pH为7～8、H2O2加入量为200mg/L、H2O2与O3的质量比为0．5。可使原水COD从860mg/L降至145mg/L，出水达到国家二级排放标准。2．5Fenton试剂法Fenton试剂法是一种均相催化氧化法，在含有Fe2+的酸性溶液中投加H2O2时会发生反应:Fe2++H2O2→Fe3++OH－+·OH;Fe3++H2O2→Fe2++HO2·+H+。反应中生成的·OH自由基是活性很强的氧化剂(仅次于氟)。Fe2+最