聚四氢呋喃生产废水处理的探究

刘晓，王敏

陕西陕化煤化工集团有限公司 （陕西 华州714100）

【摘要】生活和工业废水排放，如果没有经过专业处理，这会对大气环境和水源土壤造成严重污染，影响社会经济发展和环保事业推动。在废水排放之前，要注意废水处理工程重要性，经过全面彻底处理之后排放，才能避免造成环境污染问题。聚四氢呋喃生产废水因其组份复杂，且部分污染物对生物有毒性，污染物浓度高而成为高难度有机化工废水之一。对聚四氢呋喃生产废水的处理进行探究，能够在现有的聚四氢呋喃生产废水处理基础上，进一步提高其污水处理能效，保证最后排出的废水满足国家标准，对自然环境无二次伤害，是化工行业的一重要举措。

【关键词】聚四氢呋喃；污水处理；探究

0聚四氢呋喃介绍

四氢呋喃是一个杂环有机化合物，属于醚类，是芳香族化合物呋喃的完全氢化产物，是一种无色、可与水混溶、在常温常压下有较小粘稠度的有机液体。这种环状醚的化学式可写作(CH2)4O。由于它的液态范围很长，所以是一种常用的中等极性非质子性溶剂。聚四氢呋喃是由单体四氢呋喃聚合而成的，其中需要催化开环的过程，催化剂经常用阳离子代替。因为原料涉及到四氢呋喃，而四氢呋喃是有低毒性的，并且沸点也不高，一般呈液态，有一定的流动性，因此，四氢呋喃是种具有优良性能的溶剂，也是一种重要的有机合成原料，在精细石油化工产业中具有广阔的发展前景。

1研究背景

以上已对聚四氢呋喃的物理特性进行描述，由于我国目前进行聚四氢呋喃装置技术主要由国外引入，因此对聚四氢呋喃制造过程中所产生的废水中污染物了解不够具体，导致现有的废水处理技术以及处理方法均处于探究摸索阶段，因此聚四氢呋喃的废水处理就成了现代污水处理中比较难解决的问题。而如何高效并快速完成对聚四氢呋喃废水的处理，需投入大量人力和物力进行研究。

2现有聚四氢呋喃废水处理手段

虽然聚四氢呋喃目前生产技术主要由国外引进，但是废水必须要经过处理后才可进行排放，因此我国现有针对聚四氢呋喃生产废水的主要处理手段是设置调节池+厌氧池+缺氧池+好氧池(接触氧化/MBR)+二沉池+监护池。该种处理方法虽然可以对聚四氢呋喃生产废水进行处理，但是有聚四氢呋喃自身物理特性，因此在处理过程中存在以下几方面确定。第一，聚四氢呋喃和其低聚物属于非溶解性有机物，比重比水小，不经物化处理，难以生化甚至有生物毒性等特点，采用单一的水处理技术处理效果不佳，甚至由于废水的难降解性和毒性而导致处理后的出水很难达到排放要求;第二，污染物浓度高，且废水中含有高分子量的有机物，普通的厌氧池很难达到有效的去除效率;第三，占地面积大，能耗高，投资和运行成本高[1]。为了进一步提高第聚四氢呋喃生产废水的处理，以及提高处理效率，本文主要提出以下一种聚四氢呋喃废水处理方法。

3聚四氢呋喃生产废水处理

聚四氢呋喃生产废水因其组成复杂、水质、水量变化大，处理难度较大 ，为了能经济有效地将废水处理达标，设计分类预处理后再合并处理:THF/PTMEG 和甲醛废水对生化系统具有一定的毒性，故考虑进行预处理，使毒性降低到一定的范围。焦油废水含较高的 SS 和油，针对性预处理后直接进入生化系统。

3.1聚四氢呋喃废水处理装置组成

由于聚四氢呋喃生产废水混合物复杂，因此进行废水处理时，其所涉及的处理装备也较多。机械格栅槽、隔油池、气浮调节池、管道混合器、反 应池、组合气浮装置、厌氧调节池、UASB上流式厌氧污泥反应器、集水井、 好氧调节池、好氧生化处理系统含好氧混合池、缺氧A池、好氧O池、好氧 MBBR池、二沉池、监护池、集泥池和事故池，以及配套的碱储槽投加系统、 PAC投加系统、PAM投加系统、鼓风机、水泵及污泥压滤系统组成，并辅以 pH、COD、液位计和温度计在线监测仪【2】。在多种设备的共同运作下，对聚四氢呋喃废水进行处理，保证其满足废水处理指标，能够正常排放。

3.2聚四氢呋喃生产废水处理原理

首先，将聚四氢呋喃生产废水进入隔油池，利用隔油池中的撇油器将漂浮在液面上的PTMEG、乙炔炭黑颗粒、浮渣和石油物质送到收集池进行收集，后送到焚烧炉或锅炉对收集的物质焚烧。第二，将经过隔油池处理后的污水排入入气浮调节池对其水质与水量进行均化，并通过气浮调节池中的浆式搅拌机对其进行均匀混合及搅拌。第三，接着气浮调节池提升泵将污水经管道混合器与来自碱储槽投加系统的碱液混合送到组合气浮装置的反应池，同时在反应池投加来自PAC和 PAM投加系统的PAC和PAM进行混凝反应。第四，将反应后的出水进入组合气浮装置，在组合气浮装置中利用释放器释放出来的溶气水将残余的PTMEG、乙炔炭黑 颗粒、浮渣和石油物质带到组合式气浮装置的液面上，后通过刮渣机，将上述物质去除，并送到收集池，气浮出水自流进入厌氧调节池，厌氧调节池设置pH在线监测仪，监控碱液的投加量，废水经厌氧提升泵送到UASB上流式厌氧污泥反应器中进行酸化、甲烷化工序处理后自流进入好氧调节池，UASB 上流式厌氧污泥反应器中设置pH、温度计，控制其中的pH在6.5-7.2，温度在30-38℃。最后，UASB上流式厌氧污泥反应器的剩余污泥送到集泥池处理，UASB 上流式厌氧污泥反应器产生的甲烷气体送到火炬燃烧

【3】。

该种工艺处理流程不仅能够将聚四氢呋喃生产废水中的非溶解性有机物、高浓度、高分子量的环状有机物进行高效处理，并且整体装置资金耗费少，能实现低投资、高成效以及出水稳定，后续便于进行污水的自动化控制，减少人工投入，是一种高效的处理措施。下图1位本次聚四氢呋喃生产废水的处理工艺流程如下图1所示。

图1 聚四氢呋喃生产废水工艺处理流程

3.3该装置进行聚四氢呋喃废水处理优点

首先，将聚四氢呋喃生产废水经过隔油池以及气浮调节池，通过物化原理，将非溶解性有机物聚四氢呋喃和其低聚物属去除，避免其对后续工艺设备的运行产生影响。其次，采用UASB上流式厌氧污泥反应器将高浓度、高分子量和环状的有机物通过水解酸化和甲烷化的处理得到去除，其去除率≥70%。最后，整套处理方法可以实现自动控制，易于管理维护，处理后的出水稳定达标排放。并且整体废水处理装置占地为原有处理装置总面积2/3左右，运行费用低，投资小。

4结束语

聚四氢呋喃生产废水组份复杂、部分污染物对生物有毒性,且污染浓度高，是当下处理难度较大的有机化工废水之一。而现有的传统工艺的废水处理方法无法对聚四氢呋喃生产废水中进行高效处理，并且传统处理装置占地面积大、成本高，但最终废水处理成果一般甚至无法满足国家废水排放标准。因此急需要有新型的适用于聚四氢呋喃废水处理的处理装置。本文中所探究的废水处理装置，主要将聚四氢呋喃废水通过隔油池以及气浮调节池进行初步物理处理后，再与自碱储槽投加系统的碱液混合经过气浮装置的反应池，最终经过UASB上流式厌氧污泥反应器中进行酸化，将集泥池内经过处理后的甲烷气体送至火炬燃烧。使最终出水达到排放标准，并为后续的回用夯实了良好的基础，为化工行业的节能减排提供了很好的技术途径。

【参考文献】

【1】卫强，范春健.气浮-厌氧-MBR工艺处理聚四氢呋喃生产废水的中试研究[J].《水处理信息报导》.2016.

【2】陆新跃，卫强，李松杰，梁宇轩，肖博义.聚四氢呋喃生产废水处理工程实例[J].《江西建材》.2017.

【3】田曦.糠醛法生产聚四氢呋喃废水处理研究[D].《东北师范大学》.2015.