随着现代社会的不断发展, 我国人口不断增多、城市化及工业化程度不断加深, 水资源污染问题也逐渐凸显, 因此加强废水处理技术的研究, 促进废水处理技术的有效提升, 实现废水资源的合理回收利用对现代水资源短缺问题改善具重要意义。目前, 我国多数企业在废水处理时多与其他废水混合实施生化处理, 而此类方法在具体应用时会产生多类型操作问题, 故加强对现阶段环氧氯丙烷废水研究及处理方法探究对废水处理具重要意义。
1 环氧氯丙烷工艺简介
环氧氯丙烷 (ECH) 属重要有机化工原料及精细化工产品, 在具体操作中其装设主要包含氯丙烯、环氧氯丙烷及废水预处理系统, 其中氯丙烯系统主要将丙烯及氯气作为原材料在反应中得到氯丙烯, 环氧氯丙烷系统则是在氯丙烯基础上结合石灰乳及氯气等原材料得到环氧氯丙烷, 废水预处理系统主要是指在各类方法基础上将废水经处理后, 得到活性泥垢易处理废水。
丙烯高温氯化法可通过丙烯氯化、氯丙烯氯醇化及二氯丙醇皂化反应三反应单元实现环氧氯丙烷生产。在反应时, 气态丙烷及氯气在高温下生成3-氯丙烯, 与此同时产生聚合、分解等反应, 后在此基础上生成各类反应生成物, 使其生成物结构及成分呈现复杂化, 后在氯丙烯低温现加成反应α, β-二氯丙醇和α, α-二氯丙醇, 后于石灰乳现环化反应, 生成环氧氯丙烷。
2 环氧氯丙烷废水处理方法
环氧氯丙烷废水主要包含氯化钙、氢氧化钙及少量其他有机物, 在对此类废水处理时, 我国多采用生化方法于污水厂统一处理, 因此此类废水在处理时多与其他废水混合处理, 导致盐浓度发生变化, 影响处理效果。
2.1 预处理
环氧氯丙烷废水在未经处理时, 包含多类型有机物及固体悬浮物, 因此在操作时需先进行污水预处理, 后在达到后期处理需求基础上再结合生化处理实现活性污泥处理。
在有机氯化物处理中, 可采用水分解方法将部分氯化物转变为甘油, 并采用充气塔等其他方式实现有机氯化物预处理。在固体悬浮物处理时, 一般而言, 活性污泥处理固体悬浮物需≤0.005%, 而一般环氧氯丙烷废水固体悬浮物多接近0.5%, 故可采用沉淀分离方法, 后行压滤机过滤减少废水中的固体悬浮物含量。
2.2 实验操作
在实验操作过程中, 可采用废水蒸发装置对废水内水分行部分蒸发, 常温常压下进行氯化钙反应液磁力搅拌, 反应液搅拌均匀后可对反应液进行加热及升温操作, 当温度上升至水沸点后, 水分开始蒸发, 在水分蒸发满足所需要求后停止加热, 后令反应液降温至50℃左右, 后于该完成液中加入2mol/L硫酸溶液, 溶液中可见硫酸钙生成, 完成上述操作后对溶液进行抽滤并做烘干处理, 形成硫酸钙固体粉末, 其中环氧氯丙烷废水滤液为盐酸水溶液。
结合研究结果可知, 硫酸钙收率与完成实验液体中的氯化钙呈正相关, 但当液体中氯化钙浓度增加值到达一定程度后, 可能会造成电磁搅拌异常, 难以实现高效搅拌, 故导致其无法充分反应, 致硫酸钙收率呈逐渐下降趋势。
在操作中, 可将硫酸钙副产所得到的氯化氢与盐酸水溶液分离或用于氧氯化原料, 生产二氯丙烷, 同时还可于高纯盐酸装置将其作为烧碱原料, 从而替代氯气高纯盐酸, 提升聚氯乙烯产量, 在实验中所产生的低浓度盐酸在生产中可对设备造成严重腐蚀, 利用率较低, 因此若将其收回呈高浓度氯化氢则可用于高浓度盐酸生产, 节省氯气, 实现经济效益增长。
2.3 实验工艺改进
2.3.1 络合萃取
氯丙醇反应后其反应液中含工艺水及二氯丙醇, 在氯化醇反应后二氯丙醇溶液中主要包含水及二氯丙醇, 采用络合萃取, 溶液及应用试剂比例为1.5:1, 可使氯丙醇反应液两因素予以分离, 有效减少反应液水分含量, 提升氯化钙含量, 后于二氯丙醇萃取剂使环氧氯丙烷及氯化钙反应液二者分离, 络合萃取后的上层萃取反应液可产生皂化反应, 而底部含水分及少量二氯丙醇及氯化氢的剩余液可进行重复循环操作及应用, 反应后的氯化钙反应液浓度可升高。
2.3.2 蒸发系统处理
氯化钙反应液在后续处理中可利用蒸发系统对其相关因素予以浓缩, 蒸发, 后提升氯化钙反应液浓度但未达到饱和浓度, 在此基础上进行干燥系统处理, 制成二水氯化钙, 可有效减少废水产量增加含盐量, 节约经济成本。
2.4 讨论
环氧氯丙烷废水中含盐量较高, 废水量较大, 因此废水单独处理较困难, 经济性较低, 而由于废水中含水量较大, 因此导致企业生产用水及水资源浪费严重, 难以实现水资源节约, 故在此基础上, 对相关技术予以改造, 在其操作中结合络合萃取系统实现对二氯丙醇液中工艺水及二氯丙醇的分离, 浓度较高的氯化钙浆液可直接进行干燥处理制成二水氯化钙, 予以回收利用, 水分持续冷凝并循环应用, 减少反应液含水量, 极大减少废水量, 增加氯化钙浓度, 从而节约水资源, 节约资金成本, 实现良好资金效益。
3 结语
综上所述, 我国随着现代社会的发展及城市化、工业化程度的不断加深, 水资源污染问题逐渐凸显, 环氧氯丙烷属有机化工原料, 用途广泛, 在应用中可产生较多废水, 造成水资源浪费及环境污染, 故现阶段, 加强对环氧氯丙烷废水处理工艺及废水处理方法的研究及探讨, 对节约水资源、缓解水资源短缺, 提高经济效益均具重要意义。
摘要：环氧氯丙烷属有机化工原料, 在现代生产及生活中具广泛用途, 在应用过程中会产生大量废水, 故本文以环氧氯丙烷废水为研究基础, 探讨其工艺应用及废水处理方法, 最大化实现废水处理成本节约, 提升经济效益。
关键词：环氧氯丙烷,工艺,废水处理