ABS樹(shù)脂廢水物化生化組合處理工藝

　　1、ABS樹(shù)脂簡(jiǎn)介

　　ABS樹(shù)脂是上世紀四十年代出現的新型高分子、熱塑性材料，是由丙烯腈(Acrylonitrile)、丁二烯(Butadiene)及苯乙烯(Styrene)三種石油副產(chǎn)物的單體共聚而成的非均相聚合物。ABS樹(shù)脂具有優(yōu)良的物理-化學(xué)性能，良好的工業(yè)加工性能，已成為目前世界上通用的五大塑料(聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯及ABS)之一，在汽車(chē)、家電、通訊器械及日用品等領(lǐng)域均有應用。ABS樹(shù)脂因其廣泛的應用，成為國民經(jīng)濟建設和人民日常生活中不可或缺的重要工業(yè)產(chǎn)品。據統計，2016年中國合成樹(shù)脂產(chǎn)量達8226.7萬(wàn)噸，產(chǎn)量同比增長(cháng)7.0%。

　　由于市場(chǎng)需求量的增加，國內許多ABS樹(shù)脂生產(chǎn)廠(chǎng)家都準備新建或擴建ABS樹(shù)脂生產(chǎn)裝置，導致生產(chǎn)過(guò)程中排放的廢水也隨之增加。合成ABS樹(shù)脂的原料品種多、添加的輔助劑種類(lèi)多且添加量大，ABS樹(shù)脂廢水的成份極為復雜，且懸浮物含量高、多為膠乳有機物，對微生物有極大的毒害作用，處理難度大。因此，開(kāi)發(fā)經(jīng)濟有效的ABS樹(shù)脂生產(chǎn)廢水處理技術(shù)迫在眉睫。

　　2、ABS樹(shù)脂典型生產(chǎn)工藝

　　ABS樹(shù)脂生產(chǎn)方法主要有乳液接枝摻混法、連續本體聚合法、乳液接枝聚合法，其中乳液接枝摻混法使用較為廣泛。乳液接枝摻混法又可細分為乳液接枝-乳液SAN摻混法、乳液接枝-懸浮SAN摻混法和乳液接枝-本體SAN摻混法3種。我國引進(jìn)了多種不同的生產(chǎn)工藝，但通過(guò)激烈的市場(chǎng)競爭，乳液接枝-本體SAN摻混法占據了主導地位。乳液接枝-本體SAN摻混法不僅在國內被廣泛應用，也是世界范圍內應用最為廣泛的ABS樹(shù)脂生產(chǎn)工藝。乳液接枝-本體SAN摻混工藝的生產(chǎn)流程主要可以分成四個(gè)部分：一是合成接枝用主干膠乳，二是在接枝用主干膠乳中摻入苯乙烯和丙烯腈進(jìn)行接枝共聚，三是合成摻混SAN共聚物，最后膠乳接枝聚合物與SAN共聚物按比例摻混成ABS樹(shù)脂成品。乳液接枝-本體SAN摻混法的簡(jiǎn)要工藝流程如圖1所示。

　　3、ABS樹(shù)脂生產(chǎn)廢水特征

　　ABS樹(shù)脂廢水中懸浮固體(SS)濃度在120~600mg/L;化學(xué)需氧量(COD)在800~1200mg/L;生化需氧量(BOD5)在400~680mg/L;氨氮(NH4+-N)在5~81mg/L、凱氏氮(TKN)在60~120mg/L;總氮(TN)80~123mg/L;總有機碳(TOC)含量為350~450mg/L;廢水pH偏低呈酸性。另外，ABS樹(shù)脂廢水還含有大量的有毒有機物，如小分子的苯乙酮、苯酚、丙烯腈、丁二烯、苯乙烯等，各類(lèi)聚合物、苯系物、單體衍生物(如3-羥基丙腈、2-苯異丙醇、3-二乙氨基丙腈、二甲氨基丙腈、2-氰基乙醚、二縮(3-羥基丙腈)、苯甲醛、雙(2-氰基乙基)胺、二縮(3-巰基丙腈)、硫代丙二腈)等有毒難降解物質(zhì)。

　　4、ABS樹(shù)脂生產(chǎn)廢水物化-生化組合處理技術(shù)

　　ABS樹(shù)脂生產(chǎn)廢水的成分復雜，通過(guò)單一的物理化學(xué)工藝或常規的生化處理工藝難以達到理想的處理效果。ABS樹(shù)脂生產(chǎn)廢水中的懸浮物主要是由膠乳組成。膠乳不僅難于被微生物降解，而且其吸附在活性污泥表面，會(huì )對活性污泥的性能產(chǎn)生不利影響。為此，通常需先對膠乳類(lèi)懸浮物進(jìn)行去除。膠乳類(lèi)懸浮物去除后，廢水中仍含有大量的溶解性有機物，特別是一些有毒有機物需要進(jìn)一步的處理。為此，對于A(yíng)BS樹(shù)脂生產(chǎn)廢水通常采用物化-生化的組合工藝進(jìn)行處理。

　　ABS樹(shù)脂廢水物化-生化組合處理工藝主要有混凝/氣浮+水解+好氧法，混凝/氣浮+兩級A/O法，混凝+水解+好氧法，兩級氣浮+生化吸附再生+A/O法和混凝/氣浮+A/O工藝法等，其效果如表1所示。

　　從表1中可以看出，物化-生化組合處理工藝對ABS樹(shù)脂廢水有很好的處理效果，能大量去除廢水中的COD和懸浮物，其中，物化分離技術(shù)預處理單元主要以混凝/氣浮為主，該工藝具有處理效果好、處理成本低，操作方便等特點(diǎn)，非常易于推廣。生化處理單元以A/O工藝為主，主要是因為ABS樹(shù)脂廢水是一種氮含量非常高的廢水，通過(guò)混凝/氣浮物化預處理單元，可非常有效的去除廢水中的懸浮物以及大部分磷。因此，生化處理單元是處理含氮化合物的關(guān)鍵，而A/O工藝為最簡(jiǎn)單、實(shí)用的生物脫氮除磷工藝。綜上所述，混凝/氣浮+A/O組合工藝是ABS樹(shù)脂廢水主流處理工藝。

　　5、結論

　　在很長(cháng)的一段時(shí)間內，物化-生化組合處理技術(shù)仍然是ABS樹(shù)脂廢水處理的主要處理工藝。不過(guò)，現在仍然存在著(zhù)一些問(wèn)題，在A(yíng)BS樹(shù)脂廢水生物處理過(guò)程中，含氮化合物的去除效果差，低溫環(huán)境中廢水的可生化性低，仍需進(jìn)一步開(kāi)展強化研究。(來(lái)源：中國石油集團東北煉化工程有限公司吉林設計院)