[發(fā)明專利]一種BDO基可生物降解塑料生產(chǎn)中排污的協(xié)同處理方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210934995.3
• 申請(qǐng)日: 2022-08-05
• 公開（公告）號(hào): CN115350555A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王永儀;姜同先;張明祥;黃濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島金海晟環(huán)保設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): B01D53/00
• 分類號(hào): B01D53/00;B01D53/84;B01D53/44;B01D53/04;B01D53/75;C02F9/14;C02F103/38
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37247
• 代理人: 劉娜

本發(fā)明公開了一種BDO基可生物降解塑料生產(chǎn)中排污的協(xié)同處理方法，采用的協(xié)同處理系統(tǒng)由相互協(xié)同的廢氣處理子系統(tǒng)和廢水處理子系統(tǒng)組成，廢氣處理子系統(tǒng)包括依次通過管路連接的深冷冷凝器、吸附均化器、生物洗滌塔和強(qiáng)化生物氧化塔，高濃度廢氣冷凝后的凝液和液氮?dú)饣蟮牡獨(dú)饣赜玫紹DO基生物降解塑料生產(chǎn)線；廢水處理子系統(tǒng)包括依次通過管路連接的吸附脫附塔、生物處理池。本發(fā)明所公開的處理方法可回收高價(jià)的四氫呋喃，無傳統(tǒng)廢氣焚燒法的防火間距要求，減少焚燒法產(chǎn)生的碳排放，無需傳統(tǒng)廢水工藝的高級(jí)氧化預(yù)處理，廢氣和廢水協(xié)同治理，安全性好，減少投資和運(yùn)行費(fèi)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢氣和廢水的回收處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種BDO基可生物降解塑料生產(chǎn)中排污的協(xié)同處理方法。

背景技術(shù)

BDO(1，4-丁二醇)是生產(chǎn)二元酸二元醇聚酯系列(包括聚對(duì)苯二甲酸-共-己二酸丁二醇酯(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚對(duì)苯二甲酸-共-丁二酸丁二醇酯(PBST)、聚丁二酸-共-己二酸丁二醇酯(PBSA)等)可生物降解塑料的重要原料。以PBAT為例，PBAT是己二酸丁二醇酯和對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，兼具 PBA(聚己二酸丁二醇酯)和PBT(聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)的特性，既有較好的力學(xué)性能，也有較好的延展性和斷裂伸長(zhǎng)率，還具有優(yōu)良的生物降解性，是一種性能優(yōu)異的全物可降解塑料。PBAT生產(chǎn)原料來源簡(jiǎn)便、生產(chǎn)成本低，是當(dāng)前產(chǎn)業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)。

PBAT的生產(chǎn)過程是以己二酸(AA)、對(duì)苯二甲酸(PTA)、丁二醇(BDO)為單體，按照一定比例經(jīng)過酯化和縮聚反應(yīng)合成。反應(yīng)過程中部分BDO發(fā)生環(huán)化脫水反應(yīng)生成四氫呋喃(THF)。每生產(chǎn)1噸PBAT，約有0.1噸的四氫呋喃副產(chǎn)品產(chǎn)生，因此PBAT生產(chǎn)線一般同時(shí)配備四氫呋喃精餾回收裝置，從酯化和縮聚反應(yīng)產(chǎn)生的四氫呋喃水混合物中回收工業(yè)用四氫呋喃(GB /T 24772-2009)。為了生產(chǎn)的需要，在酯化和縮聚反應(yīng)段，需要氮?dú)膺M(jìn)行惰化。在酯化和縮聚反應(yīng)段，會(huì)產(chǎn)生高濃度的含四氫呋喃的尾氣，典型成分濃度如下：四氫呋喃4-6％，水7-8％，氮?dú)庥嗔浚湫蛷U氣溫度為40℃；在四氫呋喃回收段，也會(huì)產(chǎn)生高濃度的含四氫呋喃的尾氣，典型成分濃度如下：四氫呋喃5-6％，水3-4％，氮?dú)庥嗔浚湫蛷U氣溫度為30℃。對(duì)于該兩股含較高濃度四氫呋喃的尾氣，目前常用的處理方式是送焚燒爐焚燒，雖然能夠達(dá)標(biāo)排放，但造成了寶貴的四氫呋喃的浪費(fèi)，而且焚燒法也不符合理念。這種催化氧化爐或蓄熱式氧化爐或直燃爐為明火地點(diǎn)，要求較大的防火間距，有較大的火災(zāi)爆炸風(fēng)險(xiǎn)，限制了其使用。在生產(chǎn)中還會(huì)產(chǎn)生低濃度廢氣，目前一般采用焚燒法處理，由于低濃度廢氣VOCs含量低，熱值低，需要消耗助燃燃料，運(yùn)行費(fèi)用高。

PBAT生產(chǎn)過程中從排氣淋洗塔和THF回收精餾塔也會(huì)排出高濃度的含四氫呋喃和BDO 的廢水，典型的排氣淋洗塔廢水成分如下：四氫呋喃含量：0.8wt％；COD 20000mg/L；典型的THF回收精餾塔廢水成分如下：丁二醇:0.5wt％，四氫呋喃:300ppm，正丁烯醇等:微量，COD 15000mg/L，這兩股廢水一般排往污水站進(jìn)行處理。由于四氫呋喃的毒性，污水處理流程往往需要進(jìn)行高級(jí)氧化、芬頓(Fenton)氧化、鐵碳床過濾等預(yù)處理。CN 204022629 U公開了四氫呋喃廢水和吡啶類廢水的處理系統(tǒng)，包括依次連接的第一Fenton氧化池、鐵碳微電解處理池、配水池、活性污泥曝氣池、第二Fenton氧化池、厭氧生物濾池、好氧生物濾池、過硫酸鹽活化強(qiáng)氧化反應(yīng)器、絮凝反應(yīng)池和沉淀池；CN 206298492 U公開了一種用于處理含四氫呋喃廢水的廢水處理子系統(tǒng)，包括依次連接的鐵碳微電解反應(yīng)器、Fenton氧化反應(yīng)器、混凝沉淀池、中間水池、水解酸化池、膜生物反應(yīng)器。以上的四氫呋喃廢水處理方法造價(jià)高，流程長(zhǎng)，而且浪費(fèi)了寶貴的四氫呋喃資源，在廢水的好氧曝氣法處理過程中四氫呋喃會(huì)從水中轉(zhuǎn)移到空氣中造成二次污染。除此之外，PBAT生產(chǎn)過程中還會(huì)排放低濃度廢水，一般進(jìn)行傳統(tǒng)的生化處理。

BDO基可生物降解塑料制造的過程中同時(shí)會(huì)產(chǎn)生高濃度和低濃度的含四氫呋喃的廢水和廢氣，以往的方式局限于對(duì)廢氣和廢水分別進(jìn)行破壞性處理，廢氣以焚燒法為主，廢水以高級(jí)氧化預(yù)處理和生物處理聯(lián)用的方式為主，造價(jià)昂貴，造成寶貴的資源的浪費(fèi)，而且造成碳排放。