ABS 廢水預(yù)處理技術(shù)

張琦，王嚴(yán)，辛立坤

（天津大沽化工股份有限公司，天津 300450）

1 ABS 樹(shù)脂簡(jiǎn)介

ABS (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 樹(shù)脂是丁二烯、丙烯腈、苯乙烯的三種單體聚合而成的一種耐沖擊性熱塑性樹(shù)脂，是一種新型的高分子熱塑性材料[1]。由于其具有良好的耐沖擊性、高剛性、耐化學(xué)腐蝕性、易于成型加工和著色等特點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于汽車、電子、家用電器、建筑材料及日用品等領(lǐng)域[2]。

1.1 ABS 樹(shù)脂的生產(chǎn)工藝

目前，按照ABS 樹(shù)脂的生產(chǎn)工藝方法分類有：乳液接枝法（可以直接生產(chǎn)出ABS 樹(shù)脂）、乳液接枝HRG-乳液SAN 絮凝法、乳液接枝-本體法、聚丁二烯（PBD）的本體法、乳液接枝HRG-本體SAN摻混法。我廠采用乳液接枝HRG 與本體SAN（苯乙烯/丙烯腈共聚物）摻混法的ABS 生產(chǎn)工藝。

1.2 ABS 廢水來(lái)源及水質(zhì)特征

ABS 生產(chǎn)廢水主要來(lái)源于丁二烯聚合工段（PBL）和聚合丁二烯接枝工段（HRG）的生產(chǎn)過(guò)程。兩個(gè)工段廢水來(lái)源可以分為三個(gè)途徑[3]：①HRG工段絮凝系統(tǒng)的廢水，具有pH 值低、含磷高、水量大、連續(xù)排放等特點(diǎn)，其污染物種類較多，主要為H2SO4、磷酸化合物、芳香類化合物、有機(jī)低聚物等，該廢水是ABS 廢水的主要來(lái)源。②PBL、HRG 工段的廢水主要自反應(yīng)釜、膠乳過(guò)濾和換熱設(shè)備的清洗廢水，該廢水具有高COD、高SS 的特點(diǎn)，其廢水中的主要成分為有機(jī)物及其聚合物。③SAN 工段和COM 工段的造粒廢水（見(jiàn)圖1）。

從表1 中可以看出：混合后廢水的COD 和SS 含量都很高，分別為6425mg/L 和787mg/L。

2 ABS 樹(shù)脂廢水的預(yù)處理技術(shù)

2.1 技術(shù)背景

圖1 ABS 樹(shù)脂廢水來(lái)源

表1 ABS 樹(shù)脂廢水特征污染物

為減輕公用工程廢水處理的負(fù)擔(dān)，同時(shí)減小對(duì)環(huán)境的污染，我們選在ABS 廢水中和池內(nèi)進(jìn)行預(yù)處理，因?yàn)槲鬯谥泻统刂凉霉こ痰妮斔瓦^(guò)程中能更好的混合從而體現(xiàn)預(yù)處理效果。ABS 廢水中和池污水的pH 值在1～2 之間，在生產(chǎn)過(guò)程中先將廢酸水送入廢水中和池，同時(shí)將其他單元的廢水也集中送至廢水中和池，目的是為了稀釋池內(nèi)廢水的酸度。稀釋后廢水的pH 值在3～5 之間，同時(shí)廢水里COD、SS、磷含量較高，達(dá)不到預(yù)處理的要求[3]。為改善廢水水質(zhì)，在中和池外圍配備了混凝劑添加設(shè)備，通過(guò)添加適量的混凝劑能夠有效解決污水高磷、高酸問(wèn)題，并且能很大程度的降低SS 和COD。該技術(shù)可靠性高，處理量大，人工費(fèi)用少，能耗低。

2.2 混凝劑的選擇

目前污水處理行業(yè)常用的混凝劑有硫酸鋁、硫酸亞鐵、三氯化鐵、聚合氯化鋁。幾種混凝劑性能的比較（見(jiàn)表2）。

表2 混凝劑的性能比較

通過(guò)幾種混凝劑的性能比較并結(jié)合ABS 廢水的廢水性質(zhì)，最終選定聚合氯化鋁為ABS 廢水預(yù)處理的混凝劑。

聚合氯化鋁是一種新興凈水材料，無(wú)機(jī)高分子混凝劑，簡(jiǎn)稱聚鋁，它是介于AlCl3和Al(OH)3，之間的一種水溶性無(wú)機(jī)高分子聚合物，聚合氯化鋁可以形成高電荷聚合環(huán)鏈體，對(duì)水中膠體和顆粒物具有高度電中和及橋聯(lián)作用，并可強(qiáng)力去除微有毒物及重金屬離子，性狀穩(wěn)定。由于氫氧根離子的架橋作用和多價(jià)陰離子的聚合作用。

2.3 混凝劑聚合氯化鋁的配比

固體聚合氯化鋁稀釋成液體時(shí)，首先要根據(jù)原水情況，使用前做小試求得最佳藥量。在ABS廢水預(yù)處理上使用聚合氯化鋁時(shí)，按m（聚合氯化鋁固體）∶m（清水）=1∶9 混合溶解凈化污水效果最佳。氯化鋁含量低于1%的溶液易水解，會(huì)降低使用效果，濃度太高不易投加均勻。藥劑投用后，如見(jiàn)廢水中和池礬花少，余濁大，則投加量過(guò)少；如見(jiàn)廢水中和池礬花大且上翻，則加藥量過(guò)大，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整。

圖2 ABS 廢水的預(yù)處理技術(shù)

2.4 預(yù)處理技術(shù)

在ABS 廢水中和池外圍配套設(shè)置聚合氯化鋁配制儲(chǔ)罐和液堿（NaOH 溶液）儲(chǔ)罐。設(shè)置聚合氯化鋁配制儲(chǔ)罐是為了向池內(nèi)投入液態(tài)聚合氯化鋁，液態(tài)聚合氯化鋁有很好的除磷效果，且成本要低于固態(tài)氯化鋁；投入液堿是為了中和廢水中的H+,使廢水的pH 在6～8 之間。這套處理技術(shù)能解決廢水中含磷高和酸度高的問(wèn)題，也能很大程度上降低污水中的SS 和COD，從而達(dá)到預(yù)處理目的。

ABS 廢水中和池分為1# 池和2# 池。一個(gè)池子用于接收廢水，另一個(gè)池子接收到一定量廢水后進(jìn)行預(yù)處理，處理過(guò)的廢水送至公用工程污水池。廢水中和池共配備三臺(tái)離心泵（兩臺(tái)備用）、每個(gè)中和池配備一臺(tái)機(jī)械攪拌和兩臺(tái)pH 計(jì)、一個(gè)液態(tài)聚合氯化鋁配制罐、一個(gè)液堿（NaOH 溶液）儲(chǔ)罐。

表3 預(yù)處理前后效果比對(duì)

廢水在1# 池內(nèi)存儲(chǔ)到一定液位，啟動(dòng)1# 池?cái)嚢瑁瑥U水切至2# 池。根據(jù)pH 計(jì)顯示的數(shù)據(jù)向1# 池內(nèi)加入液堿調(diào)節(jié)污水pH，廢水的pH 調(diào)節(jié)合格后向池內(nèi)加入液態(tài)聚合氯化鋁。液態(tài)聚合氯化鋁根據(jù)每天所產(chǎn)廢水量進(jìn)行配制，然后分批次加入到廢水中和池內(nèi)。

攪拌30min 左右，廢水中和池內(nèi)的污水預(yù)處理完成，由離心泵將廢水送至公用工程污水池。1#池和2# 池來(lái)回切換使用，保證連續(xù)處理ABS 廢水。通過(guò)檢測(cè)數(shù)據(jù)可以看出ABS 廢水經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后，水質(zhì)得到明顯的改善。

3 總結(jié)

目前，國(guó)內(nèi)ABS 各生產(chǎn)廠家都采用預(yù)處理和生化處理的方法來(lái)處理ABS 樹(shù)脂廢水。而該預(yù)處理技術(shù)采用聚合氯化鋁當(dāng)作混凝劑，能有效的解決廢水的高磷、高酸問(wèn)題，并且能很大程度的降低SS 和COD。達(dá)到了最初的改進(jìn)目的，減輕了公用工程廢水處理的負(fù)擔(dān)，同時(shí)減小對(duì)環(huán)境的污染。