酚醛樹脂生產(chǎn)廢水處理中酚醛樹脂和生化污泥的回收利用探究

陳建國,孟付良,劉明釗

（杭摩新材料集團(tuán)股份有限公司，浙江安吉313310）

1 酚醛樹脂生產(chǎn)廢水處理概述

經(jīng)過酚醛樹脂處理的廢水有機(jī)物含量較高，廢水的酸性較強(qiáng)，并且具有一定程度的腐蝕性。操作人員綜合應(yīng)用化學(xué)氧化以及生物處理的聯(lián)合廢水處理法，憑借氧化劑對于甲醛和苯酚氧化作用，使其開環(huán)降解，綜合應(yīng)用生物強(qiáng)化法進(jìn)一步分解，提高酚醛樹脂與有機(jī)物的回收率。在分離方法中，主要分為吸附法、蒸汽法、有機(jī)溶劑萃取法、液膜法等方法；而分解或者降解方法則分為生物降解法、縮聚法等方法。

2 酚醛樹脂生產(chǎn)廢水處理中酚醛樹脂和生化污泥的回收裝置[1～3]

2.1 接收部分

接收部分是保證生化單元穩(wěn)定運(yùn)行重要的一環(huán)，接收不同濃度的污水，并對污水進(jìn)行均質(zhì)均量，主要裝備以接收罐、接收池為主。檢驗人員在設(shè)計接收部分要充分考慮酚醛樹脂和生化污泥的間歇排放問題，擴(kuò)大容池的體積，配置一定數(shù)量提升泵、電磁流量計以及液位計，保證整體接收裝置穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 萃取系統(tǒng)

萃取系統(tǒng)主要由萃取塔和精餾塔組成，萃取劑要符合國家設(shè)備，保證萃取率≥90%，COD 去除率＞20%，提高酚醛樹脂中的污泥回收率，達(dá)到資源利用最大化。

2.3 三級活性污泥池

三級活性污泥是回收酚醛樹脂和生化污泥的主要裝置，設(shè)計人員要保證三級活性污泥池有機(jī)負(fù)荷達(dá)到 0.6 kg/m3·d，有效容積 1080m3，第一座按P-CMAS 法設(shè)置，第二座按CMAS 法設(shè)置，第三座按PFAS 設(shè)置。采用多點(diǎn)均勻配水的方式，持續(xù)強(qiáng)化池內(nèi)廢水的混合，進(jìn)行縱向攪拌與橫向擾動的綜合動力混合。提高三級活性污泥池抵抗毒物的沖擊能力。

3 酚醛樹脂生產(chǎn)廢水處理中酚醛樹脂和生化污泥的回收利用措施

3.1 綜合應(yīng)用生物接觸與化工原理

不同廢水污泥中有機(jī)物含量以酚醛樹脂含量不同，檢驗人員要首先檢驗廢水中各個有機(jī)物的含量，有效調(diào)節(jié)pH 值。加入過氧化氫硫酸鐵，控制反應(yīng)時間為90min，在氧化結(jié)束后將沉淀池內(nèi)的廢水調(diào)節(jié)至中性左右，污泥利用自重進(jìn)入污泥池，利用生物接觸填充大量的燃料微生物，將廢水中的有機(jī)物降解，吸收之后廢水經(jīng)過沉淀隔離。在生物接觸中應(yīng)用pseudomonas 為主的菌群，在多次的培養(yǎng)和馴化之后達(dá)到一定的兼容性，提高菌株的耐受性，保證水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)，增加單位容積內(nèi)生物膜的面積，通過填料層懸浮物可以馬上被截留。生物接觸氧化具有容載能力強(qiáng)，有一定的抗穩(wěn)定性與自我調(diào)節(jié)能力，無污泥膨脹，操作簡單，管理方便等特點(diǎn)。在利用液膜時，應(yīng)該利用兩種互相不相容的液相形成油包水和水包油型溶液，在液相形成的基礎(chǔ)上將油包水或者水包油型乳液分散到酚醛樹脂生產(chǎn)廢水當(dāng)中，乳狀液能夠在含酚廢水中形成油膜，從而隔絕內(nèi)外水相，酚醛樹脂生產(chǎn)廢水中所含有的酚能夠通過這層乳狀液所形成的油膜進(jìn)入到內(nèi)相當(dāng)中，而后續(xù)則可以將油膜與生產(chǎn)廢水進(jìn)行分開，從而達(dá)到酚醛樹脂生產(chǎn)廢水中酚醛樹脂的有效回收。而在生物降解法中，則主要利用 SBR 工藝、SBBR 工藝、MSCR 工藝和固定床法等方式對酚酞樹脂生產(chǎn)廢水中酚酞數(shù)值和生化污泥進(jìn)行有效處理。在縮聚當(dāng)中，縮聚反應(yīng)又被稱為化學(xué)沉淀方法，在這種方法中，通常應(yīng)該以酚醛縮聚法處理生產(chǎn)中所產(chǎn)生的含酚水，在一定酸性催化劑反應(yīng)條件下，生成低分子熱塑性酚醛樹脂，能夠使含酚廢水的含酚量有效降低。

例如，檢驗人員可以動態(tài)調(diào)整苯酚和酚基的比例，提高酚醛樹脂的穩(wěn)定性，經(jīng)過調(diào)節(jié)的酚醛樹脂，耐熱性高，硬化時收縮少，產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定，粘結(jié)強(qiáng)度比傳統(tǒng)的酚醛樹脂提高20%以上。同時要合理設(shè)置調(diào)節(jié)池、氧化沉淀池和緩沖池等體積參數(shù)。調(diào)節(jié)池要應(yīng)用地下室鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有效容積達(dá)到500m2以上，其中在調(diào)節(jié)池中停留的時間要超過72h。氧化沉淀池要具有一定的抗酸抗堿能力，完成pH 調(diào)節(jié)，氧化沉淀分離等步驟。有效減少COD 的排放量，降低能耗，每處理一噸廢水耗時8.4kW，檢驗人員應(yīng)該在保障成本的基礎(chǔ)上有效調(diào)節(jié)效率。在具體實(shí)踐中，相關(guān)人員應(yīng)該注意在酚醛樹脂生產(chǎn)廢水處理過程中酚醛樹脂和生化污泥的回收問題，并采取一定措施提升酚醛樹脂和生化污泥的回收水平與回收質(zhì)量，在發(fā)現(xiàn)問題的基礎(chǔ)上利用理論知識和經(jīng)驗提升實(shí)際工作效率。

3.2 合理應(yīng)用檢驗方法

酚醛樹脂生產(chǎn)廢水主要來自于樹脂聚合后與水澄清分離的部分，以及真空脫水干燥時產(chǎn)生的冷凝水，廢水中含有過量的苯酚以及未反應(yīng)的甲醛，同時攜帶著大量的醛類，酸類等有機(jī)化合物。檢驗人員要綜合考慮水質(zhì)差異，保證均勻效果，將廢水分為四個等級，在調(diào)試期間應(yīng)該抑制室內(nèi)的泡沫，保證正常的曝氣控制溶氧總量，改善污泥降解性，通過添加活性炭抑制好氧池產(chǎn)生的泡沫，配置旋混曝氣器，保證廢水橫向擾動，將提風(fēng)機(jī)的參數(shù)設(shè)置為0.5 m3/min，供氧風(fēng)機(jī)為12.38m3/min，有效改善了污泥的沉降特性。在實(shí)際進(jìn)行測試中，應(yīng)該保障廢水密度均衡，這樣才能夠保障檢驗方法所能夠得出的結(jié)果科學(xué)有效，在實(shí)際測試中也應(yīng)該進(jìn)行多次測試，這樣才能在最大限度上提升檢驗效果的有效性和科學(xué)性。

例如，在酚醛樹脂和生化污泥檢驗過程中要首先配備鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心所提供的數(shù)據(jù)，1mL 溶液含有1mg 鉛，并利用硝酸溶液逐漸稀釋形成標(biāo)準(zhǔn)的鉛溶液，選取20g高純度的磷酸二氫銨，動態(tài)監(jiān)測酚醛樹脂和生化污泥的實(shí)際含量，用蒸餾水溶解后，進(jìn)行濃度分析，保證各個檢驗溶液合乎標(biāo)準(zhǔn)，使酚醛樹脂和生化污泥檢驗過程能夠更加精細(xì)。

3.3 加強(qiáng)自動化設(shè)計

污水處理設(shè)計變量多，非線性條件多耦合性強(qiáng)。因此相關(guān)人員在污水處理前端要簡化工藝，縝密對接酚醛樹脂和生化污泥的化學(xué)特點(diǎn)，嚴(yán)格制定相應(yīng)的管理措施，從預(yù)處理一級處理，二級處理，深度處理，逐漸實(shí)施多極化處理，最終實(shí)現(xiàn)酚醛樹脂和生化污泥去除的具體工藝。預(yù)處理作為污水處理的最前端，由氧化池和調(diào)節(jié)池組成，完成大塊物質(zhì)的截留，減輕后續(xù)處理中的固體物質(zhì)，去除水體中的膠體物質(zhì)和有機(jī)污染物，是污水處理的前端。經(jīng)過預(yù)處理后，有機(jī)污染物去除率可以達(dá)到90%以上，基本已經(jīng)達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)，而二級處理后酚醛樹脂和生化污泥的含量已經(jīng)很低，最后通過污泥脫水系統(tǒng)將活性污泥再次送回到曝光池，通過鼓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)，過濾出水中的雜質(zhì)沉淀，保證污水中的濃度進(jìn)一步優(yōu)化。應(yīng)用計算機(jī)模型控制，建立3D 模擬形狀，以多變量統(tǒng)計分析為主，在高級控制算法的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)酚醛樹脂和生化污泥回收的自動化的控制。

例如，在酚醛樹脂和生化污泥過程中，合理應(yīng)用采集自控設(shè)備以及信息，利用前端反饋信息，不斷優(yōu)化后續(xù)的回收設(shè)備。污水處理的智能化要憑借智能儀器傳感器，自動控制系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)，保證污水處理廠穩(wěn)定高速運(yùn)行。利用PID 參數(shù)持續(xù)修正，根據(jù)污水中的各個成分進(jìn)行動態(tài)調(diào)節(jié)，以偏差進(jìn)行計算，利用微分調(diào)節(jié)不斷修正信號，提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，合理利用積分微分的線性組合，滿足污水處理的穩(wěn)定、快速的要求。在自動化處理中，工作人員也應(yīng)該積極利用大數(shù)據(jù)系統(tǒng)對自動化系統(tǒng)進(jìn)行處理。在機(jī)器的調(diào)解過程中，相關(guān)人員也應(yīng)該注意日常維護(hù)，積極利用日常維護(hù)解決可能出現(xiàn)的誤差問題。

4 結(jié)語

酚醛樹脂與生化污泥的回收利用迫在眉睫，檢測人員應(yīng)該綜合應(yīng)用生物接觸氧化與化學(xué)處理為準(zhǔn)。并提高廢水的可生化性，做好后續(xù)的利用處理。切實(shí)提高操作人員的知識水平，全局統(tǒng)籌兼顧，在完善自身控制的技術(shù)上，綜合應(yīng)用模型預(yù)測控制，達(dá)到污水處理的最優(yōu)化控制，提高處理效率。