环氧丙烷皂化废水预处理及回用方法_金可勇

化工进展CHEMILICADNSUTYRNADNEGINEERINGPORRGESS2009年第28卷增刊环氧丙烷皂化废水预处理及回用方法金可勇,金水玉,周勇,郑宏林(杭州水处理技术研究开发中心有限公司,浙江杭州310012)摘要:针对采用氛醇法生产环氧丙烷而产生的高温、高盐、高COD、高固体悬浮物的皂化废水,开发去除S、调整PH值、采用板式换热器等预处理工艺。研究表明,经过预处理的废水的cOD去除率为20%一40%,s去除率为10%,pH值为.60一.67,为反渗选去除coD并预浓缩、电渗析进一步浓缩、蒸发回收氛化钙及淡水回用等后续工序顺利进行,从而达到减排增效的目标。关键词:环氧丙烷废水;高盐;高温;高55;去除环氧丙烷(PO)是重要的有机化工原料,自1931年实现工业化以来,应用范围不断拓宽,需求量逐年增加。环氧丙烷是丙烯衍生物中仅次于聚丙烯和丙烯睛的第三大品种,同时也是一种重要的基本有机化工原料。它大量用以生产聚醚、丙二醇、表面活性剂等。随着聚氨酷合成材料、不饱和聚酷树脂、高级合成洗涤剂等产品的发展,对环氧丙烷的需求增长很快。环氧丙烷是一种发展前景广阔的有机化工产品。尤其聚氨酷泡沫塑料的出现和迅速发展,特别是20世纪60年代以来,由于价格较低而抗水性强,环氧丙烷的需求量剧增。目前,世界丙烯消耗量的8%用于生产环氧丙烷1一3]。我国PO生产始于1961年,目前,我国共有PO生产企业二十多家,总生产能力近百万吨,国内企业现有环氧丙烷生产线都采用氯醇法生产工艺。2000年,我国PO需求量为3O0k灯a,2010年将为1200k灯a,每年进口量都在10kt以上。所以我国环氧丙烷长期供不应求,市场潜力巨大。目前国内对该类废水处理的方法主要有直接排到城市污水处理厂统一处理、生物法与物理、物化组合工艺等阵l0]。丙烯氯醇法环氧丙烷生产主要分二步l[],第一步为氯醇化,此步需要大量的新鲜水;第二步为皂化反应,把第一步反应生成的氯丙醇与熟石灰(氢氧化钙)反应,氯醇化法皂化废水主要来自于皂化反应过程。在氯醇法生产环氧化物的过程中从皂化工序排出的大量污水,由于含盐浓度较高(Ca1C2质量分数为3.5%),给处理带来一定的困难。国外环氧化物污水一般进城市污水处理厂统一处理,在混流时被其它污水将盐稀释,减轻了污水生化处理的难度。由于在环氧化物生产时,需要周期性清理皂化塔,造成排放的污水有较大的波动。盐浓度的变化,可导致污泥流失,生化处理失败。一般用清水稀释,稀释水量约为污水量的30%一50%,控制生化处理进水的盐浓度在2%,以减轻盐浓度的波动对生化处理造成的冲击。中石化集团公司北京化工研究院等从1972年开始,对氯醇法生产环氧化合物的污水(环氧乙烷、环氧丙烷和环氧氯丙烷)进行专项研究l2[一141,根据污水的特点研究出氯醇法生产环氧化合物污水的处理方法,目前该项研究成果在国内得到了普遍的应用。但到目前为止,国内环氧化物生产厂污水能稳定处理的不多,并且处理效果也不理想,一是盐含量没有减少,从而增加市政污水处理厂的负担;二是COD去除率低,处理后出水的COD还在40m叭;三是处理费用高,由于要按1:(0石~.08)的淡水进行稀释,浪费大量的淡水资源。随着国内水资源短缺日益严重以及环保意识的增强,国家对节能减排也越来越重视。我国所用的氯醇法生产环氧丙烷的生产工艺属于高耗水行业。如果不在生产工艺或废水回收利用上进行突破性改造,将使环氧丙烷的生产提出严峻考验,而环氧丙烷又是新型工业材料聚胺聚的必需原材料,故对氯醇法生产环氧丙烷(PO)系产生的废水进行处理并回用有其重要的意义与必要性。为了能对废水进行回收利用,首先要对废水进行预处理,以便进行以后的反渗透与电渗析浓缩,从而回收氯化钙与水的循环利用。本研究根据该废水的特点,采用絮凝沉淀、气浮、砂滤、调pH值、热交换等方法对该废水进行预处理。该废水经过预处理后,可以采用反渗透与电渗析联合,浓缩液经热交换后蒸发回收氯化钙,淡水可以直接循环利用。增刊金可勇等:环氧丙烷皂化废水预处理及回用方法1实验部分Ll废水水质废水取自某环氧丙厂工艺中初沉池的上清液,其它沉淀部分为过量的氢氧化钙,可以直接循环使用。主要水质参数见表1。表1环氧丙烷废水的主要参数水温了CODerPH值/mg.L’SSm/g·L一I氯化钙/mg·L一l氢氧化钙加g.L一,80~8512~12.512X()~1500800~120036《又】)~38X(X)1500~30001.2实验设备与化学试剂本实验所用的砂滤器、沉降装置、调pH值装置均为自制;气浮装置采用德国埃杜尔多相流泵-溶气泵EDR3U,处理量设计均为2比;硝酸、重铬酸钾、氯化银、盐酸、硫酸银、硫酸汞等试剂为分析纯,絮凝剂、助凝剂为工业级,分析用水为蒸馏水。1.3实验方法整个环氧丙烷废水的产生