一种湿法制备溴化丁基橡胶工艺废水资源化处理工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种湿法制备溴化丁基橡胶工艺废水资源化处理工艺，通过将“预处理+膜集成技术+蒸发结晶”相结合来处理湿法制备溴化丁基橡胶工艺废水，有效的实现了此类废水经处理后达到零排放与资源化的目的。

A wet process for the preparation of brominated butyl rubber wastewater treatment process

The invention relates to a wet preparation process of brominated butyl rubber wastewater resources to deal with wet preparation of brominated butyl rubber wastewater by \pretreatment + + integrated membrane technology of evaporation and crystallization of\ the combination of the effective implementation of the treated wastewater to achieve zero emissions and recycling purposes.

【技术实现步骤摘要】
一种湿法制备溴化丁基橡胶工艺废水资源化处理工艺
本专利技术属于废水处理领域，具体涉及一种湿法制备溴化丁基橡胶工艺废水资源化处理工艺，该工艺实现了湿法制备溴化丁基橡胶工业中所排放废水的零排放及资源化利用。
技术介绍
溴化丁基橡胶（简称BIIR）是通过溴与丁基橡胶的己烷溶液反应制得的，因其具有耐热、耐腐蚀、耐臭氧、低气透、耐屈挠和容易与其它橡胶并用形成共交联结构等优良特性，广泛应用于各种橡胶制品，是制造子午化轮胎内胎和无内胎轮胎不可替代的原材料。近年来，由于下游轮胎、汽车行业，尤其是子午线轮胎的蓬勃发展，国内溴化丁基橡胶的需求与日俱增，因而增加了企业对溴化丁基橡胶生产装置的投资。然而，湿法制备溴化丁基橡胶过程中需利用去离子水冲洗产品，以满足产品质量要求，由此会产生一定量的橡胶废水。一方面橡胶废水直接排放不符合环境的可持续发展政策，另一方面对于我国缺水地区属于水资源的浪费。因此，溴化丁基橡胶生产装置配套实施橡胶废水“零排放”及废水资源化项目，实现经济效益与社会效益，环境与资源的完美结合，是我国溴化丁基橡胶生产工业可持续发展的关键。湿法制备溴化丁基橡胶工艺排放的废水，主要特征为：（1）废水中含有一定量的橡胶粉末和硬脂酸盐等悬浮物质；（2）废水中含有己烷，烷基酚，环氧大豆油和其他烃类等有机物质；（3）废水中含盐量浓度较高，含有腐蚀性较强的溴离子。目前，针对含溴橡胶废水处理方面工艺主要有：（1）利用氯气和双氧水将废水中的溴离子氧化成溴素，然后将溴素与废水分离。此类方法虽然可回收废水中的溴，但也存在工艺流程长、设备要求高(溴素腐蚀性强)等弊端。（2）将含溴废水浓缩后与含氯杀菌剂混合，再投加到工业循环冷却水中进行杀菌处理。此方法虽然可以达到废水资源化回用的效果，但是废水中的悬浮物、硬度等物质易污染设备，且最终排放的一部分循环废水较难处理。针对此类废水的特点，本专利技术将目前废水处理工艺中的预处理技术，膜法浓缩技术以及蒸发技术耦合，形成一套经济技术合理的集成处理工艺，最终将溴化丁基橡胶生产废水实现“零排放”及资源化回收利用。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种湿法制备溴化丁基橡胶工艺废水资源化处理工艺，该工艺实现了湿法制备溴化丁基橡胶生产废水的“零排放”及资源化利用。本专利技术采用了以下方案：一种湿法制备溴化丁基橡胶工艺废水资源化处理工艺，包括以下处理步骤：（1）将废水排放至调节水箱中停留8小时以上，用于调节水质水量；（2）调节水箱出水进入纳米溶气气浮单元，加入7-10ppm的PAC及0.1-0.5ppm的PAM，用于除去废水中的大部分己烷、烷基酚、橡胶粉末、硬脂酸盐；（3）纳米溶气气浮单元出水进入多介质过滤单元及超滤单元，用于去除水中绝大部分的悬浮物、胶体、细菌及部分大分子有机物；（4）超滤单元产水进入离子交换单元，离子交换单元用于降低水中Ca2+浓度，防止后续反渗透、倒极电渗析装置硫酸钙结垢；（5）离子交换单元出水进入反渗透单元，通过反渗透膜的作用分离为产水和浓水，产水达到溴化丁基橡胶湿法生产用水水质，回用于工艺生产，浓水收集后进入倒极电渗析单元；（6）废水进入倒极电渗析单元，通过将电渗析中阴、阳离子交换膜的作用将反渗透单元中的盐浓度进一步提高，形成高浓盐水，进入蒸发单元，同时倒极电渗析单元还会形成淡化后的淡盐水，进入反渗透单元合并处理；（7）倒极电渗析单元浓缩后的浓水进入蒸发结晶单元，最终形成固体盐，蒸发结晶过程中的冷凝液与反渗透产水合并回用于溴化丁基橡胶生产。优选的，步骤（2）中的PAM为0.2ppm。优选的，步骤（2）中的纳米溶气气浮停留时间为1-2h。优选的，步骤（3）中的超滤系统回收率设定为90%-95%，膜材质优先选用PVDF。优选的，步骤（5）中，反渗透单元采用三段式运行方式，回收率为80%-85%，运行的pH值为7.5-8。优选的，步骤（6）中的倒极电渗析用于将废水中的溴盐质量浓度提高至15%以上。与现有技术相比，本专利技术的处理工艺具有以下有益效果：（1）通过将“预处理+膜集成技术+蒸发结晶”相结合来处理溴化丁基橡胶生产废水，各工艺步骤在各自发挥作用的同时，联合作用最终形成了溴提取的溴盐原料与橡胶生产工艺用水，既实现了废水的零排放，又实现了中水回用及盐资源化回用的目标；（2）采用倒极电渗析工艺作为废水再浓缩工艺，克服了含溴废水在高压条件下易腐蚀金属管道设备的缺点，使得处理工艺更加可靠；（3）反渗透工艺采用三段运行方式，并且在高pH值条件下运行，可以减轻反渗透膜的污染；（4）采用纳米溶气气浮工艺作为整套集成工艺的预处理工艺，可以有效去除己烷，烷基酚，橡胶粉末和硬脂酸盐等污染物质，工艺成熟简单且去除效果好。附图说明下面结合附图进行进一步说明:图1为本专利技术溴化丁基橡胶生产废水资源化处理工艺的流程图。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术做进一步说明：实施例1采用某公司湿法制备溴化丁基橡胶生产废水作为本实施例的原水，具体进水水质数据见表1和表2。表1外排水一水质分析表表2外排水二水质分析表（1）将废水排放至调节水箱中停留8小时，用于调节水质水量；（2）调节水箱出水进入纳米溶气气浮单元，停留时间2h，气浮过程中加入7-10ppm的PAC及0.2ppm的PAM，对COD的去除率为60-80%；（3）纳米溶气气浮单元出水进入多介质过滤单元及超滤单元，超滤单元系统水回收率90%，工作膜通量≤50/（m2·h），产水水质SDI<3；（4）超滤产水进入离子交换单元，离子交换单元用于降低水中Ca2+浓度，防止后续反渗透、倒极电渗析装置硫酸钙结垢；（5）离子交换单元出水进入反渗透单元，反渗透采用5芯三段设计，二段增压，三段内循环，回收率设定为80%，产水用于工艺生产，浓水收集后进入倒极电渗析单元，产水（即回用水）水质见下表；表3回用水水质表（6）废水进入倒极电渗析单元，倒极电渗析单元采用异相阴、阳离子交换膜及两级串联的方式运行，倒极电渗析浓水含盐浓度可达15%，形成高浓盐水，进入蒸发单元，同时倒极电渗析单元还会形成淡化后的淡盐水，进入反渗透单元合并处理；（7）倒极电渗析单元浓缩后的浓水进入蒸发结晶单元，最终形成固体盐，蒸发结晶过程中的冷凝液与反渗透产水合并回用于溴化丁基橡胶生产。以上所述，仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种湿法制备溴化丁基橡胶工艺废水资源化处理工艺，其特征在于，包括以下处理步骤：（1）将废水排放至调节水箱中停留8小时以上，用于调节水质水量；（2）调节水箱出水进入纳米溶气气浮单元，加入7‑10ppm的PAC及0.1‑0.5ppm的PAM，用于除去废水中的大部分己烷、烷基酚、橡胶粉末、硬脂酸盐；（3）纳米溶气气浮单元出水进入多介质过滤单元及超滤单元，用于去除水中绝大部分的悬浮物、胶体、细菌及部分大分子有机物；（4）超滤单元产水进入离子交换单元，离子交换单元用于降低水中Ca

【技术特征摘要】
1.一种湿法制备溴化丁基橡胶工艺废水资源化处理工艺，其特征在于，包括以下处理步骤：（1）将废水排放至调节水箱中停留8小时以上，用于调节水质水量；（2）调节水箱出水进入纳米溶气气浮单元，加入7-10ppm的PAC及0.1-0.5ppm的PAM，用于除去废水中的大部分己烷、烷基酚、橡胶粉末、硬脂酸盐；（3）纳米溶气气浮单元出水进入多介质过滤单元及超滤单元，用于去除水中绝大部分的悬浮物、胶体、细菌及部分大分子有机物；（4）超滤单元产水进入离子交换单元，离子交换单元用于降低水中Ca2+浓度，防止后续反渗透、倒极电渗析装置硫酸钙结垢；（5）离子交换单元出水进入反渗透单元，通过反渗透膜的作用分离为产水和浓水，产水达到溴化丁基橡胶湿法生产用水水质，回用于工艺生产，浓水收集后进入倒极电渗析单元；（6）废水进入倒极电渗析单元，通过将电渗析中阴、阳离子交换膜的作用将反渗透单元中的盐浓度进一步...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭嘉，吉春红，王丁，高德堂，魏育才，李鸥，齐麟，
申请(专利权)人：昊华工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11