ABS樹脂廢水物化生化組合處理工藝

　　1、ABS樹脂簡介

　　ABS樹脂是上世紀(jì)四十年代出現(xiàn)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、家電、通訊器械及日用品等領(lǐng)域均有應(yīng)用。ABS樹脂因其廣泛的應(yīng)用，成為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民日常生活中不可或缺的重要工業(yè)產(chǎn)品。據(jù)統(tǒng)計，2016年中國合成樹脂產(chǎn)量達(dá)8226.7萬噸，產(chǎn)量同比增長7.0%。

　　由于市場需求量的增加，國內(nèi)許多ABS樹脂生產(chǎn)廠家都準(zhǔn)備新建或擴(kuò)建ABS樹脂生產(chǎn)裝置，導(dǎo)致生產(chǎn)過程中排放的廢水也隨之增加。合成ABS樹脂的原料品種多、添加的輔助劑種類多且添加量大，ABS樹脂廢水的成份極為復(fù)雜，且懸浮物含量高、多為膠乳有機(jī)物，對微生物有極大的毒害作用，處理難度大。因此，開發(fā)經(jīng)濟(jì)有效的ABS樹脂生產(chǎn)廢水處理技術(shù)迫在眉睫。

　　2、ABS樹脂典型生產(chǎn)工藝

　　ABS樹脂生產(chǎn)方法主要有乳液接枝摻混法、連續(xù)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(xì)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，但通過激烈的市場競爭，乳液接枝-本體SAN摻混法占據(jù)了主導(dǎo)地位。乳液接枝-本體SAN摻混法不僅在國內(nèi)被廣泛應(yīng)用，也是世界范圍內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的ABS樹脂生產(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樹脂成品。乳液接枝-本體SAN摻混法的簡要工藝流程如圖1所示。

　　3、ABS樹脂生產(chǎn)廢水特征

　　ABS樹脂廢水中懸浮固體(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(jī)碳(TOC)含量為350~450mg/L;廢水pH偏低呈酸性。另外，ABS樹脂廢水還含有大量的有毒有機(jī)物，如小分子的苯乙酮、苯酚、丙烯腈、丁二烯、苯乙烯等，各類聚合物、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樹脂生產(chǎn)廢水物化-生化組合處理技術(shù)

　　ABS樹脂生產(chǎn)廢水的成分復(fù)雜，通過單一的物理化學(xué)工藝或常規(guī)的生化處理工藝難以達(dá)到理想的處理效果。ABS樹脂生產(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，通常需先對膠乳類懸浮物進(jìn)行去除。膠乳類懸浮物去除后，廢水中仍含有大量的溶解性有機(jī)物，特別是一些有毒有機(jī)物需要進(jìn)一步的處理。為此，對于ABS樹脂生產(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(yù)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?yàn)锳BS樹脂廢水是一種氮含量非常高的廢水，通過混凝/氣浮物化預(yù)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樹脂廢水主流處理工藝。

　　5、結(jié)論

　　在很長的一段時間內(nèi)，物化-生化組合處理技術(shù)仍然是ABS樹脂廢水處理的主要處理工藝。不過，現(xiàn)在仍然存在著一些問題，在ABS樹脂廢水生物處理過程中，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)一步開展強(qiáng)化研究。(來源：中國石油集團(tuán)東北煉化工程有限公司吉林設(shè)計院)