酚醛樹脂生產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

（杭摩新材料集團股份有限公司，浙江安吉313310）

1 酚醛樹脂生產廢水處理概述

經過酚醛樹脂處理的廢水有機物含量較高，廢水的酸性較強，并且具有一定程度的腐蝕性。操作人員綜合應用化學氧化以及生物處理的聯合廢水處理法，憑借氧化劑對于甲醛和苯酚氧化作用，使其開環降解，綜合應用生物強化法進一步分解，提高酚醛樹脂與有機物的回收率。在分離方法中，主要分為吸附法、蒸汽法、有機溶劑萃取法、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定運行重要的一環，接收不同濃度的污水，并對污水進行均質均量，主要裝備以接收罐、接收池為主。檢驗人員在設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，擴大容池的體積，配置一定數量提升泵、電磁流量計以及液位計，保證整體接收裝置穩定運行。

2.2 萃取系統

萃取系統主要由萃取塔和精餾塔組成，萃取劑要符合國家設備，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，設計人員要保證三級活性污泥池有機負荷達到 0.6 kg/m3·d，有效容積 1080m3，第一座按P-CMAS 法設置，第二座按CMAS 法設置，第三座按PFAS 設置。采用多點均勻配水的方式，持續強化池內廢水的混合，進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 綜合應用生物接觸與化工原理

不同廢水污泥中有機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物的含量，有效調節pH 值。加入過氧化氫硫酸鐵，控制反應時間為90min，在氧化結束后將沉淀池內的廢水調節至中性左右，污泥利用自重進入污泥池，利用生物接觸填充大量的燃料微生物，將廢水中的有機物降解，吸收之后廢水經過沉淀隔離。在生物接觸中應用pseudomonas 為主的菌群，在多次的培養和馴化之后達到一定的兼容性，提高菌株的耐受性，保證水質標準達標，增加單位容積內生物膜的面積，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，有一定的抗穩定性與自我調節能力，無污泥膨脹，操作簡單，管理方便等特點。在利用液膜時，應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，在液相形成的基礎上將油包水或者水包油型乳液分散到酚醛樹脂生產廢水當中，乳狀液能夠在含酚廢水中形成油膜，從而隔絕內外水相，酚醛樹脂生產廢水中所含有的酚能夠通過這層乳狀液所形成的油膜進入到內相當中，而后續則可以將油膜與生產廢水進行分開，從而達到酚醛樹脂生產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廢水中酚酞數值和生化污泥進行有效處理。在縮聚當中，縮聚反應又被稱為化學沉淀方法，在這種方法中，通常應該以酚醛縮聚法處理生產中所產生的含酚水，在一定酸性催化劑反應條件下，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，檢驗人員可以動態調整苯酚和酚基的比例，提高酚醛樹脂的穩定性，經過調節的酚醛樹脂，耐熱性高，硬化時收縮少，產品尺寸穩定，粘結強度比傳統的酚醛樹脂提高20%以上。同時要合理設置調節池、氧化沉淀池和緩沖池等體積參數。調節池要應用地下室鋼筋混凝土結構，有效容積達到500m2以上，其中在調節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 調節，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，檢驗人員應該在保障成本的基礎上有效調節效率。在具體實踐中，相關人員應該注意在酚醛樹脂生產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量，在發現問題的基礎上利用理論知識和經驗提升實際工作效率。

3.2 合理應用檢驗方法

酚醛樹脂生產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生的冷凝水，廢水中含有過量的苯酚以及未反應的甲醛，同時攜帶著大量的醛類，酸類等有機化合物。檢驗人員要綜合考慮水質差異，保證均勻效果，將廢水分為四個等級，在調試期間應該抑制室內的泡沫，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生的泡沫，配置旋混曝氣器，保證廢水橫向擾動，將提風機的參數設置為0.5 m3/min，供氧風機為12.38m3/min，有效改善了污泥的沉降特性。在實際進行測試中，應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果科學有效，在實際測試中也應該進行多次測試，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準溶液，按照國家標準物質研究中心所提供的數據，1mL 溶液含有1mg 鉛，并利用硝酸溶液逐漸稀釋形成標準的鉛溶液，選取20g高純度的磷酸二氫銨，動態監測酚醛樹脂和生化污泥的實際含量，用蒸餾水溶解后，進行濃度分析，保證各個檢驗溶液合乎標準，使酚醛樹脂和生化污泥檢驗過程能夠更加精細。

3.3 加強自動化設計

污水處理設計變量多，非線性條件多耦合性強。因此相關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特點，嚴格制定相應的管理措施，從預處理一級處理，二級處理，深度處理，逐漸實施多極化處理，最終實現酚醛樹脂和生化污泥去除的具體工藝。預處理作為污水處理的最前端，由氧化池和調節池組成，完成大塊物質的截留，減輕后續處理中的固體物質，去除水體中的膠體物質和有機污染物，是污水處理的前端。經過預處理后，有機污染物去除率可以達到90%以上，基本已經達到了排放標準，而二級處理后酚醛樹脂和生化污泥的含量已經很低，最后通過污泥脫水系統將活性污泥再次送回到曝光池，通過鼓風機調節，過濾出水中的雜質沉淀，保證污水中的濃度進一步優化。應用計算機模型控制，建立3D 模擬形狀，以多變量統計分析為主，在高級控制算法的基礎上實現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，合理應用采集自控設備以及信息，利用前端反饋信息，不斷優化后續的回收設備。污水處理的智能化要憑借智能儀器傳感器，自動控制系統相互協調，保證污水處理廠穩定高速運行。利用PID 參數持續修正，根據污水中的各個成分進行動態調節，以偏差進行計算，利用微分調節不斷修正信號，提高系統的準確性，合理利用積分微分的線性組合，滿足污水處理的穩定、快速的要求。在自動化處理中，工作人員也應該積極利用大數據系統對自動化系統進行處理。在機器的調解過程中，相關人員也應該注意日常維護，積極利用日常維護解決可能出現的誤差問題。

4 結語

酚醛樹脂與生化污泥的回收利用迫在眉睫，檢測人員應該綜合應用生物接觸氧化與化學處理為準。并提高廢水的可生化性，做好后續的利用處理。切實提高操作人員的知識水平，全局統籌兼顧，在完善自身控制的技術上，綜合應用模型預測控制，達到污水處理的最優化控制，提高處理效率。