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1、減水劑合成過程中生產(chǎn)污水的回用羿立旺1馬存前21南京道鷺建設(shè)材料廠2江蘇蘇博特新材料股份有限公司南京市江寧區(qū)中前社區(qū),211100;南京市江寧區(qū)科學(xué)園,211100摘要:我廠在合成減水劑過程中產(chǎn)生的污水之前一直采用藥劑處理,達(dá)標(biāo)后再進(jìn)行排放,其中不但耗費(fèi)了大量的人力、物力,而且對(duì)水資源來(lái)說(shuō)也是一種極大的浪費(fèi)。本文通過在萘系合成水解過程階段回用生產(chǎn)污水制備的萘系以及脂肪族減水劑成品性能對(duì)比研究,證實(shí)了回用生產(chǎn)污水的技術(shù)可行性,實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的雙重效益。關(guān)鍵詞:污水,回用,減水劑一、污水回用的目的和意義水是生命之源,是自然資源的重要組成部分。隨著人口的增長(zhǎng)與工業(yè)化進(jìn)程發(fā)展,工業(yè)與城市用
2、水量激增,同時(shí)工業(yè)與城市廢水的排放,又加劇了水資源緊缺的局面。我國(guó)是個(gè)嚴(yán)重貧水的國(guó)家,水資源總量少于巴西、俄羅斯、加拿大、美國(guó)和印度尼西亞,居世界第六位,按人均水資源占有量這一指標(biāo)來(lái)衡量,則僅為世界平均水平的1/4,排名在第一百一十名之后。關(guān)注水資源,減少水污染對(duì)保持可持續(xù)發(fā)展意義重大【1,2】。水污染可根據(jù)污染雜志的不同而主要分為化學(xué)性污染、物理性污染和生物性污染,其中最主要的是化學(xué)性污染?;の鬯ǔS幸韵聨讉€(gè)特點(diǎn):1.有毒性和刺激性化工污水中含有很多可溶化工物資,其中一些為有毒或劇毒化學(xué)品,如部分有機(jī)氯化物、多環(huán)芳烴化合物、芳香族胺以及含氯雜環(huán)化合物等,這些物質(zhì)在一定濃度下,大
3、多對(duì)生物和微生物有毒性或劇毒性;有的化學(xué)物質(zhì)不易分解,可在生物體內(nèi)長(zhǎng)期積累會(huì)造成中毒,對(duì)生物鏈造成累積型毒害;此外,有些物質(zhì),如無(wú)機(jī)酸、堿類等,有強(qiáng)烈刺激性和腐蝕性,同時(shí)影響水體酸堿度,對(duì)水生生物、構(gòu)筑物和農(nóng)作物都有極大的危害。2.高生化需氧量(BOD)和高化學(xué)需氧量(COD)化工污水特別是石油化工生產(chǎn)污水,含有各種有機(jī)酸、醇、醛、酮、醚和環(huán)氧化物等,其特點(diǎn)是生化需氧量和化學(xué)需氧量都較高。這種污水排入水體后進(jìn)一步氧化分解,消耗水中大量的溶解氧,直接或間接威脅水中生物的生存。3.富營(yíng)養(yǎng)化含磷、氮量較高的化工生產(chǎn)污水,會(huì)造成水域富營(yíng)養(yǎng)化,使水中藻類和微生物大量繁殖,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)形成“紅潮”
4、,造成魚類窒息而大批死亡。4.溫度較高由于化學(xué)反應(yīng)常在高溫下進(jìn)行,排出的污水水溫較高。這種高溫污水排入水域后,會(huì)造成水體的熱污染,使水中溶解氧降低,從而破壞水生生物的生存條件。5.油污染較為普遍石油化工污水中一般都含有油類,不僅危害水生生物的生存,而且增加了污水處理的復(fù)雜性【3,4】。6.不易恢復(fù)受化工有害物質(zhì)污染的水域,即使減少或停止污染物排放,要恢復(fù)水域原來(lái)的狀態(tài),仍需要很多時(shí)間,特別是對(duì)于可以被生物所濃集的重金屬污染物質(zhì),停止排放后仍很難消除污染狀態(tài)?;谝陨弦蛩?,針對(duì)本廠生產(chǎn)污水回用的研究極為必要,既可以解決環(huán)境問題,又可以節(jié)約處理成本,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排任務(wù)。二、污水的產(chǎn)生及主要
5、成分南京道鷺建設(shè)材料廠主要從事混凝土減水劑生產(chǎn)與銷售,其中傳統(tǒng)型萘系減水劑年產(chǎn)量達(dá)4萬(wàn)噸(粉劑)。萘系減水劑合成主要工藝流程包括磺化、水解、縮合、中和以及烘干等五個(gè)步驟,傳統(tǒng)工藝流程下,每天約產(chǎn)生60m3的工業(yè)廢水,年排放總量為2.1萬(wàn)噸。這些工業(yè)廢水主要來(lái)源于反應(yīng)釜與包裝桶的沖洗、管道的跑冒滴漏、蒸汽鍋爐的排污、除塵設(shè)備產(chǎn)生的廢水、作業(yè)場(chǎng)所保潔產(chǎn)生的廢水等,主要成分為各種減水劑。具體污水來(lái)源統(tǒng)計(jì)分布見表1。表1污水的主要來(lái)源序號(hào)排水路徑單位數(shù)量1反應(yīng)釜、包裝物的沖洗m3/d302跑冒滴漏m3/d23蒸汽鍋爐的排污m3/d104收、除塵設(shè)備廢水m3/d105作業(yè)場(chǎng)所保潔廢水m3/d8
6、經(jīng)測(cè)試,生產(chǎn)污水COD為2000-3000mg/L,污水回收利用前,公司專門設(shè)立污水處理站,通過添加凈水劑,經(jīng)過靜置沉淀、循環(huán)絮凝分級(jí)處理,滿足GB8978《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)后排放,固廢由專業(yè)處理公司進(jìn)行處理。基于環(huán)保和經(jīng)濟(jì)成本考慮,公司系統(tǒng)研究了污水直接回用對(duì)減水劑性能的影響,以期實(shí)現(xiàn)廢水零排放的技術(shù)可行性。三、生產(chǎn)污水對(duì)產(chǎn)品性能的影響小試1.萘系水解階段摻加生產(chǎn)污水對(duì)磺化物酸度的影響根據(jù)萘系合成過程,首先研究了在水解反應(yīng)階段摻加適量生產(chǎn)污水,水解后磺化反應(yīng)物酸度的變化情況,結(jié)果如表2與圖1所示。表2水解階段摻與不摻加生產(chǎn)污水對(duì)磺化物的影響批號(hào)酸度(%)不摻摻入C2011
7、072001628.5628.20D2011072200228.1628.10C2011072200328.4328.57B2011072200428.8128.87C2011072200628.9228.89D2011072200728.9528.91B2011072200928.8528.87C2011072201028.5328.41B2011072201128.6328.23C2011072201328.4528.33B2011072201428.