ABS 废水预处理技术

张琦，王严，辛立坤

（天津大沽化工股份有限公司，天津 300450）

1 ABS 树脂简介

ABS (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 树脂是丁二烯、丙烯腈、苯乙烯的三种单体聚合而成的一种耐冲击性热塑性树脂，是一种新型的高分子热塑性材料[1]。由于其具有良好的耐冲击性、高刚性、耐化学腐蚀性、易于成型加工和着色等特点，因此广泛应用于汽车、电子、家用电器、建筑材料及日用品等领域[2]。

1.1 ABS 树脂的生产工艺

目前，按照ABS 树脂的生产工艺方法分类有：乳液接枝法（可以直接生产出ABS 树脂）、乳液接枝HRG-乳液SAN 絮凝法、乳液接枝-本体法、聚丁二烯（PBD）的本体法、乳液接枝HRG-本体SAN掺混法。我厂采用乳液接枝HRG 与本体SAN（苯乙烯/丙烯腈共聚物）掺混法的ABS 生产工艺。

1.2 ABS 废水来源及水质特征

ABS 生产废水主要来源于丁二烯聚合工段（PBL）和聚合丁二烯接枝工段（HRG）的生产过程。两个工段废水来源可以分为三个途径[3]：①HRG工段絮凝系统的废水，具有pH 值低、含磷高、水量大、连续排放等特点，其污染物种类较多，主要为H2SO4、磷酸化合物、芳香类化合物、有机低聚物等，该废水是ABS 废水的主要来源。②PBL、HRG 工段的废水主要自反应釜、胶乳过滤和换热设备的清洗废水，该废水具有高COD、高SS 的特点，其废水中的主要成分为有机物及其聚合物。③SAN 工段和COM 工段的造粒废水（见图1）。

从表1 中可以看出：混合后废水的COD 和SS 含量都很高，分别为6425mg/L 和787mg/L。

2 ABS 树脂废水的预处理技术

2.1 技术背景

图1 ABS 树脂废水来源

表1 ABS 树脂废水特征污染物

为减轻公用工程废水处理的负担，同时减小对环境的污染，我们选在ABS 废水中和池内进行预处理，因为污水在中和池至公用工程的输送过程中能更好的混合从而体现预处理效果。ABS 废水中和池污水的pH 值在1～2 之间，在生产过程中先将废酸水送入废水中和池，同时将其他单元的废水也集中送至废水中和池，目的是为了稀释池内废水的酸度。稀释后废水的pH 值在3～5 之间，同时废水里COD、SS、磷含量较高，达不到预处理的要求[3]。为改善废水水质，在中和池外围配备了混凝剂添加设备，通过添加适量的混凝剂能够有效解决污水高磷、高酸问题，并且能很大程度的降低SS 和COD。该技术可靠性高，处理量大，人工费用少，能耗低。

2.2 混凝剂的选择

目前污水处理行业常用的混凝剂有硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁、聚合氯化铝。几种混凝剂性能的比较（见表2）。

表2 混凝剂的性能比较

通过几种混凝剂的性能比较并结合ABS 废水的废水性质，最终选定聚合氯化铝为ABS 废水预处理的混凝剂。

聚合氯化铝是一种新兴净水材料，无机高分子混凝剂，简称聚铝，它是介于AlCl3和Al(OH)3，之间的一种水溶性无机高分子聚合物，聚合氯化铝可以形成高电荷聚合环链体，对水中胶体和颗粒物具有高度电中和及桥联作用，并可强力去除微有毒物及重金属离子，性状稳定。由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用。

2.3 混凝剂聚合氯化铝的配比

固体聚合氯化铝稀释成液体时，首先要根据原水情况，使用前做小试求得最佳药量。在ABS废水预处理上使用聚合氯化铝时，按m（聚合氯化铝固体）∶m（清水）=1∶9 混合溶解净化污水效果最佳。氯化铝含量低于1%的溶液易水解，会降低使用效果，浓度太高不易投加均匀。药剂投用后，如见废水中和池矾花少，余浊大，则投加量过少；如见废水中和池矾花大且上翻，则加药量过大，应适当调整。

图2 ABS 废水的预处理技术

2.4 预处理技术

在ABS 废水中和池外围配套设置聚合氯化铝配制储罐和液碱（NaOH 溶液）储罐。设置聚合氯化铝配制储罐是为了向池内投入液态聚合氯化铝，液态聚合氯化铝有很好的除磷效果，且成本要低于固态氯化铝；投入液碱是为了中和废水中的H+,使废水的pH 在6～8 之间。这套处理技术能解决废水中含磷高和酸度高的问题，也能很大程度上降低污水中的SS 和COD，从而达到预处理目的。

ABS 废水中和池分为1# 池和2# 池。一个池子用于接收废水，另一个池子接收到一定量废水后进行预处理，处理过的废水送至公用工程污水池。废水中和池共配备三台离心泵（两台备用）、每个中和池配备一台机械搅拌和两台pH 计、一个液态聚合氯化铝配制罐、一个液碱（NaOH 溶液）储罐。

表3 预处理前后效果比对

废水在1# 池内存储到一定液位，启动1# 池搅拌，废水切至2# 池。根据pH 计显示的数据向1# 池内加入液碱调节污水pH，废水的pH 调节合格后向池内加入液态聚合氯化铝。液态聚合氯化铝根据每天所产废水量进行配制，然后分批次加入到废水中和池内。

搅拌30min 左右，废水中和池内的污水预处理完成，由离心泵将废水送至公用工程污水池。1#池和2# 池来回切换使用，保证连续处理ABS 废水。通过检测数据可以看出ABS 废水经过预处理之后，水质得到明显的改善。

3 总结

目前，国内ABS 各生产厂家都采用预处理和生化处理的方法来处理ABS 树脂废水。而该预处理技术采用聚合氯化铝当作混凝剂，能有效的解决废水的高磷、高酸问题，并且能很大程度的降低SS 和COD。达到了最初的改进目的，减轻了公用工程废水处理的负担，同时减小对环境的污染。