專利名稱：一種處理橡膠防老劑rd裝置廢水的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及廢水處理工藝，具體的說是一種處理橡膠防老劑RD裝置廢水的方法， 尤指一種通過水煤漿添加劑的合成綜合利用處理橡膠防老劑RD化工廢水的技術，是一種 從橡膠防老劑RD裝置廢水中獲取復合型水煤漿的方法。
背景技術：
化工行業(yè)是我國傳統(tǒng)的支柱產業(yè)，生產的重要化工原料和產品廣泛應用于國防、 印染、塑料、農藥和醫(yī)藥工業(yè)。隨著國民經濟的快速發(fā)展，我國的化工業(yè)也進入了高速發(fā)展 期。設備和技術水平明顯提升，生產工藝和設備不斷更新?lián)Q代，同時，化工行業(yè)廢水排放總 量也不斷攀升。化學工業(yè)的迅速發(fā)展帶來水環(huán)境的持續(xù)惡化。目前江浙、廣東一帶工業(yè)集 中地區(qū)及北方部分缺水地區(qū)，已普遍提高了廢水處理排放標準，對化工企業(yè)的廢水排量也 進行嚴格限制，取水資源費、污水排放費也開始大幅提升。環(huán)保要求的提高已使部分地區(qū)化 工企業(yè)的節(jié)能擴張面臨著嚴重的威脅。在此基礎上，如何采用水處理新技術不斷提升再利 用的經濟性已成為目前大部分化工企業(yè)關注的焦點。以橡膠助劑為代表的化工行業(yè)產生的化工廢水大多是難降解的有機物、染料中間 體、助劑和有毒有害的化合物。具有水量大，有機污染物濃度高、種類多、色度深、堿性大、成 分復雜等特點，屬難處理的工業(yè)廢水。以中石化南化公司橡膠防老劑RD裝置廢水為例，該 廢水是用苯胺和丙酮在催化條件下經過縮合和聚合反應制得產品2，2，4-三甲基-1，2-二 氫化喹啉聚合物(簡稱防老劑RD)工藝過程中排放的廢水，該股廢水pH為13，色度高達 20000倍以上，CODcr為1000 30000。這類橡膠防老劑RD裝置廢水中的有機物大多難降 解，給低成本的生化處理帶來巨大壓力，且單一的生化處理工藝很難將其COD值降至排放 限值以下，目前橡膠防老劑RD裝置廢水的現(xiàn)有處理方法主要為催化氧化+生化處理等多級 組合處理，具有投資大，成本高的缺點，且難以穩(wěn)定運行和達標排放。水煤漿是一種由60-70%左右的煤粉顆粒，30-40%左右的水和1-1. 5%左右的化 學添加劑經物理混合制備而成的煤基液態(tài)燃料。具有像石油一樣的流動性和穩(wěn)定性，可以 采用泵送，可以直接霧化燃燒，易于裝卸和儲存，也可以長距離輸送和長時間保存，可替代 石油、天然氣等燃料直接用于工業(yè)鍋爐、電站鍋爐等。在我國豐富的煤炭儲備的保障下，水 煤漿作為替代油、天然氣等能源的經濟的潔凈能源有著廣闊的應用前景。在水煤漿制備中要加入化學添加劑，化學添加劑的主要作用在于改變煤粉顆粒的 表面性質，使煤粉顆粒能夠在水中分散，增強煤粉顆粒間的靜電斥力，形成空間隔離位阻效 應等，不形成團聚和沉淀，從而使水煤漿具有良好的流動性和穩(wěn)定性。根據(jù)作用不同，所述 化學添加劑可分為分散劑、穩(wěn)定劑和助劑三類。其中分散劑是最重要的添加劑，以表面活性 劑為主。目前制備水煤漿時常用的表面活性劑有陰離子型及非離子型兩種。陰離子型表 面活性劑屬低分子量電解質或大分子及準高分子聚電解質，包括磺酸鹽、羧酸鹽及少量磷 酸酯類，普遍應用的是磺酸鹽，如萘磺酸鹽、磺化腐殖酸鹽、木質素磺酸鹽、以及石油磺酸鹽 等。非離子型表面活性劑主要有聚氧乙烯系列和聚氧乙烷系列。非離子型表面添加劑雖然效果好，但成本高。木質素磺酸鹽及磺化腐殖酸鹽系列因其成本低而廣泛應用，但是其煤種 適應范圍窄，成漿效果不好。近年來，以造紙黑液制備水煤漿添加劑、或工業(yè)廢水制備水煤漿的學術研究和工 業(yè)化應用也有相應的專利和文獻報道，如水煤漿的改性木質素磺酸鹽分散劑及其制備方 法(專利號=02135096. 5，公告號=CN 1194802C)，一種環(huán)保型水煤漿及其制法(專利號 200810079340. 2，公告號CN101440317A)，利用水煤漿工藝治理棉漿黑液的方法(專利號 01112295. 1，公告號CN 1313426A)等，采用該類技術處理廢水不僅降低了水煤漿的成本， 而且解決了廢水的排放污染環(huán)境的影響。但采用化工廢水制備水煤漿添加劑的鮮有報道。對比文獻1 (水煤漿添加劑磺化丙酮-甲醛縮聚物的合成與性能，周明松、邱學青 等，精細化工，2005，No. 22(3) :185-188)報道了水煤漿添加劑磺化丙酮-甲醛縮聚物的合 成工藝，但使用的是普通水。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種處理橡膠防老劑RD裝 置廢水的方法，通過對該廢水(橡膠防老劑RD裝置廢水)進行適當化學處理后，利用有機 合成的方法得到水煤漿添加劑和水煤漿，避免了橡膠防老劑RD裝置廢水排放污染環(huán)境，并 且有效地降低了水煤漿添加劑的成本，實現(xiàn)橡膠防老劑RD裝置廢水資源化。為達到以上目的，本發(fā)明采取的技術方案是一種處理橡膠防老劑RD裝置廢水的方法，其特征在于包括以下步驟步驟1，按照摩爾比取pH為9 13的橡膠防老劑RD裝置廢水50份，在溫度為 40 60°C的條件下，加入磺化劑0. 2 0. 4份；步驟2，向橡膠防老劑RD裝置廢水中加入丙酮或丙烯酸類化合物1 2份進行丙 酮磺化反應，控制反應溫度為40 60°C，反應時間為20 40min ；步驟3，向橡膠防老劑RD裝置廢水中加入醛類化合物或環(huán)氧乙烷2 4份進行縮 聚反應，控制反應溫度為75 90°C，反應時間為1 2小時；步驟4，再加入橡膠防老劑RD裝置廢水450 950份，控制反應溫度為75 90°C， 繼續(xù)步驟3的縮聚反應0. 5 1. 0小時，制得有效濃度0. 5% 的復合型水煤漿添加劑， 所述有效濃度通過固含量測定，需扣除廢水中含有的鹽。在上述技術方案的基礎上，還包括以下步驟步驟5，將不粘煤通過球磨機或棒磨機研磨得到煤粉，所述煤粉中平均粒徑小于 75 μ m粒子的質量比例大于80%，將所述煤粉與步驟4得到的復合型水煤漿添加劑按下述 質量百分比混合，并用電動攪拌機攪拌磨漿得到復合型水煤漿，煤粉復合型水煤漿添加 劑=59 62% 41 38%。在上述技術方案的基礎上，所述磺化劑為下列中的一種或多種亞硫酸鈉、焦亞硫 酸鈉和亞硫酸氫鈉，且當在所述磺化劑中任意選擇兩種、兩種以上或全部選擇時，所選磺化 劑的配比任意。在上述技術方案的基礎上，所述丙酮或丙烯酸類化合物為下列中的一種或多種 丙酮、環(huán)己酮類化合物，丙烯酸、聚丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐和聚馬來酸，且當在所述丙酮 或丙烯酸類化合物中任意選擇兩種、兩種以上或全部選擇時，所選丙酮或丙烯酸類化合物的配比任意。
在上述技術方案的基礎上，所述醛類化合物為下列中的一種或多種甲醛、乙醛、
丙醛、乙二醛，戊二醛。在上述技術方案的基礎上，所述0. 2 0. 4份磺化劑包含橡膠防老劑RD裝置廢水 中含有的磺化劑。在上述技術方案的基礎上，所述1 2份丙酮或丙烯酸類化合物包含橡膠防老劑 RD裝置廢水中含有的丙酮或丙烯酸類化合物。在上述技術方案的基礎上，所述2 4份醛類化合物包含橡膠防老劑RD裝置廢水 中含有的醛類化合物。本發(fā)明所述的處理橡膠防老劑RD裝置廢水的方法，通過對該廢水(橡膠防老劑RD 裝置廢水)進行適當化學處理后，利用有機合成的方法得到水煤漿添加劑和水煤漿，避免 了橡膠防老劑RD裝置廢水排放污染環(huán)境，并且有效地降低了水煤漿添加劑的成本，實現(xiàn)橡 膠防老劑RD裝置廢水資源化。


圖1是實施例1不同分子量分布曲線，圖2是實施例2不同分子量分布曲線，圖3是實施例3不同分子量分布曲線，圖4是復合型水煤漿添加劑的分子量分布凝膠色譜圖。
具體實施例方式本發(fā)明所述橡膠防老劑RD裝置廢水中含有大量有機化合物，其水質特點如下
權利要求
1.一種處理橡膠防老劑RD裝置廢水的方法，其特征在于包括以下步驟步驟1，按照摩爾比取pH為9 13的橡膠防老劑RD裝置廢水50份，在溫度為40 600C的條件下，加入磺化劑0. 2 0. 4份；步驟2，向橡膠防老劑RD裝置廢水中加入丙酮或丙烯酸類化合物1 2份進行丙酮磺 化反應，控制反應溫度為40 60°C，反應時間為20 40min ；步驟3，向橡膠防老劑RD裝置廢水中加入醛類化合物或環(huán)氧乙烷2 4份進行縮聚反 應，控制反應溫度為75 90°C，反應時間為1 2小時；步驟4，再加入橡膠防老劑RD裝置廢水450 950份，控制反應溫度為75 90°C，繼 續(xù)步驟3的縮聚反應0. 5 1. 0小時，制得有效濃度0. 5% 的復合型水煤漿添加劑， 所述有效濃度通過固含量測定，需扣除廢水中含有的鹽。
2.如權利要求1所述的處理橡膠防老劑RD裝置廢水的方法，其特征在于還包括以下步驟步驟5，將不粘煤通過球磨機或棒磨機研磨得到煤粉，所述煤粉中平均粒徑小于75 μ m 粒子的質量比例大于80%，將所述煤粉與步驟4得到的復合型水煤漿添加劑按下述質量 百分比混合，并用電動攪拌機攪拌磨漿得到復合型水煤漿，煤粉復合型水煤漿添加劑= 59 62% 41 38%。
3.如權利要求1所述的處理橡膠防老劑RD裝置廢水的方法，其特征在于所述磺化劑 為下列中的一種或多種亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉，且當在所
4.如權利要求1所述的處理橡膠防老劑RD裝置廢水的方法，其特征在于所述丙酮 或丙烯酸類化合物為下列中的一種或多種丙酮、環(huán)己酮類化合物，丙烯酸、聚丙烯酸、馬來 酸、馬來酸酐和聚馬來酸，且當在所述丙酮或丙烯酸類化合物中任意選擇兩種、兩種以上或 全部選擇時，所選丙酮或丙烯酸類化合物的配比任意。
5.如權利要求1所述的處理橡膠防老劑RD裝置廢水的方法，其特征在于所述醛類化 合物為下列中的一種或多種甲醛、乙醛、丙醛、乙二醛，戊二醛。
6.如權利要求1所述的處理橡膠防老劑RD裝置廢水的方法，其特征在于所述0.2 0. 4份磺化劑包含橡膠防老劑RD裝置廢水中含有的磺化劑。
7.如權利要求1所述的處理橡膠防老劑RD裝置廢水的方法，其特征在于所述1 2 份丙酮或丙烯酸類化合物包含橡膠防老劑RD裝置廢水中含有的丙酮或丙烯酸類化合物。
8.如權利要求1所述的處理橡膠防老劑RD裝置廢水的方法，其特征在于所述2 4 份醛類化合物包含橡膠防老劑RD裝置廢水中含有的醛類化合物。
全文摘要
一種處理橡膠防老劑RD裝置廢水的方法，涉及廢水處理工藝，包含如下步驟1.按摩爾比取橡膠防老劑RD裝置廢水50份，在溫度為40～60℃時，加入磺化劑0.2～0.4份；2.加入丙酮或丙烯酸類化合物1～2份，控制反應溫度為40～60℃，反應時間為20～40min；3.加入醛類化合物或環(huán)氧乙烷2～4份，控制反應溫度為75～90℃，反應時間為1～2小時；4.再加入橡膠防老劑RD裝置廢水450～950份，控制反應溫度為75～90℃，繼續(xù)反應0.5～1.0小時，制得有效濃度0.5％～1％的復合型水煤漿添加劑。本發(fā)明所述的方法通過對該廢水進行適當化學處理后，利用有機合成的方法得到水煤漿添加劑和水煤漿，避免了廢水排放污染環(huán)境，并且有效地降低了水煤漿添加劑的成本，實現(xiàn)廢水資源化。
文檔編號C02F9/04GK102050534SQ20091020954
公開日2011年5月11日 申請日期2009年10月29日 優(yōu)先權日2009年10月29日
發(fā)明者萬國暉, 李正琪, 王偉 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院