[发明专利]一种不饱和聚酯树脂行业废水资源化工艺

说明书

技术领域：

本发明属于化工以及环保技术领域，涉及高浓度不饱和聚酯废水处理与资源化的处理方法，具体是一种不饱和聚酯树脂行业高浓度废水资源化工艺。

背景技术：

不饱和聚酯树脂(UPR)具有优良的力学性能、电性能和耐化学腐蚀性能，加工工艺简便，广泛应用于工业、农业、交通以及运输等领域，目前我国年产量高达150万吨之多。不饱和聚酯生产的化学反应为缩聚反应，在缩聚反应过程中生成小分子水，从而形成生产废水。这些生产废水从缩聚反应器顶部被蒸出，其中含有大量有机物(多为生产原料)，该废水COD高达几十万、毒性大、难生物降解、处理难度大，一直是制约行业进一步发展的重要因素。

目前行业内一部分企业采用焚烧炉焚烧的方法进行处理处置，该方法处理成本高(1000～2000元/吨废水)，易产生大气二次污染，而且废水中大量有用资源不能回收利用，造成巨大的资源浪费；行业内另一部分企业采用兑水稀释生化处理的方法进行处理，该方法达标可靠性差、大量浪费新鲜水，同样不能回收有用资源，造成巨大浪费。由于行业内针对这些具有行业特点的高浓度废水无有效、经济可行的处理处置方法，致使许多中小企业面临关停并转的命运，因此解决此行业问题，实现废水中有用资源循环再生利用、废水经济有效达标具有重大意义。

国内外对不饱和聚酯树脂废水处理技术研究报道多集中在如何将废水进行氧化、降解、生化强化等领域，对废水中有用资源的分离回收报道较少，对废水回收资源用于制造高性能树脂的研究未见报道。

现有聚酯废水处理技术，如CN1974508，名称为从聚酯废水中回收乙二醇和乙醛的方法，该技术采用汽提精馏法从聚酯废水(COD浓度为30000mg/L)中回收乙二醇和乙醛。该方法分离得到浓度相对较高的乙二醇和乙醛产品，有利于后续的综合利用，但不饱和聚酯树脂生产废水中有用资源较多，其他资源不能得到分离综合利用，仍构成极大浪费。

现有聚酯废水资源化回收技术，如CN101439888，名称为一种处理不饱和聚酯树脂废水的方法，该技术将生产不饱和聚酯树脂中产生的含低分子量醇与酸的废水作为反应原料，制备萘系高效减水剂。该发明将不饱和聚酯树脂废水综合利用合成萘系高效减水剂，是一种较好的资源综合利用方法，但由于不饱和聚酯树脂产品众多，废水水质特点复杂，用于制备不饱和聚酯树脂以外的产品的技术方法不具有普适性。

目前由于缺乏有效、经济的针对不饱和聚酯树脂高浓度生产废水水质特点的废水处理技术和方法，致使行业内废水处理成本高、大量有用资源浪费、难以达标。因此，开展不饱和聚酯树脂行业高浓度废水资源化技术研究，解决资源回收、综合利用等过程中的关键技术问题具有重大意义。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种适应性广的不饱和聚酯树脂行业废水资源化工艺，该技术采用共沸精馏分离技术，将高浓度废水中有用成分实现分离，分离出的有用成分合成不饱和树脂；分离出的低浓度废水经生化系统处理达标排放。本发明解决了不饱和树脂行业生产中普遍存在的问题，一方面避免了直接排放造成的环境污染，另一方面能够将有用成分分离出来回收利用，降低了生产成本，节约了能量消耗，提高了产品的质量和得率。

本发明的技术解决方案是：一种不饱和聚酯树脂行业废水资源化工艺，其具体步骤如下：

1)共沸精馏工艺：共沸剂与不饱和树脂废水以0.5～2∶1的体积比同时进入共沸精馏塔，塔内装有填料；在塔内，水和共沸剂形成共沸物从塔顶采出，冷凝后在分离罐中自动分层为水相和油相，水相进入生化系统处理，油相为共沸剂返回精馏塔循环使用；当富液COD浓度达到800000～1500000mg/L时，浓缩后的富液从塔底采出作为生产原料；其中共沸精馏工艺操作压力为0.06MPa～0.1MPa，回流比R为1∶1～5∶1，塔底温度80℃～110℃，塔顶温度为60℃～98℃；

2)资源化树脂合成工艺：将共沸精馏塔塔釜的富液采出，与新鲜原料混合加入树脂合成釜中，其中富液占富液和新鲜原料混合液总质量的10％～70％；在反应温度140℃～220℃、压力0.07MPa～0.11MPa、反应时间8～20h下制得不饱和聚酯树脂产品。

优选所述的共沸剂为环己烷、正丙醇、四氯化碳、苯或氯仿中一种或两种，共沸剂能循环使用，减少了共沸剂的二次投入。

所述的新鲜原料为二元醇和不饱和二元酸的混合物，其中二元醇至少为乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇中的一种，占富液与新鲜原料混合液的总质量的20％～40％；不饱和二元酸至少为顺丁烯二酸酐、苯酐、乙二酸中的一种，占富液与新鲜原料混合液的总质量的10％～50％。