環氧樹脂廢水閉路循環理論的探討
1 廢水閉路循環理論
閉路循環工藝是指在生產流程中相對較后的生產工序產生的某種物料全部或部分經處理或直接被重新回用于相對較前的生產工序的生產工藝。如圖1 所示某生產工藝共有七道工序，物料E為產品，物料B被回用到工序B，物料C被回用于工序C，他們各自形成閉路循環。閉路循環工藝很早就被用于生產過程當中，以提高物料的利用率。近年來，隨著清潔生產概念的提出和日益為人們重視，人們開始致力于研究開發清潔生產的工藝和技術。
2 環氧樹脂高濃度有機廢水閉路循環處理新工藝
環氧樹脂高濃度廢水是有機無機混合物，成分復雜，主要可分為三大類：
(1)有機物 是由雙酚A和環氧氯丙烷縮聚反應生成環氧樹脂過程中的大分子中間產物，其中還含有少量未完全反應的原料如苯酚、丙酮和有機溶劑甲苯、丁醇等，成分復雜，俗稱老化樹脂；
(2)離子 如Na+、Cl-、OH-等，來源于生產原料和反應的副產物；
(3)水 樹脂制造工藝中引入的純水。
國際上環氧樹脂廢水有兩種處理方法，焚燒法和稀釋生化法。焚燒法處理工藝，即先濃縮脫鹽，再進焚燒爐焚燒處理。其缺點一是投資大；二是運行費用高，因為焚燒耗油量大，所產生的廢氣還需經洗滌噴淋才能排空，每噸廢水處理費用高達250～300元人民幣；三是焚燒爐常被殘余的鹽和堿類灰分堵塞，影響正常操作。而稀釋生化法是將廢水先稀釋，然后進行生化處理。廢水稀釋的目的主要是減輕廢水中Cl-和甲苯對微生物的毒害，同時廢水的BOD與COD之比小于0.2，生物可降解性極差，由于環氧樹脂廢水中主要有機成分為大分子中間產物，不能被微生物利用，因此，生物降解法消除COD的能力極其有限。廢水如實現達標排放，主要依靠稀釋的作用；如果采用稀釋生化法，處理系統的投資也要1500萬元人民幣左右，運行費用也很高。
環氧樹脂清潔生產是新技術集成，以環氧樹脂高濃度廢水治理閉路循環新工藝為核心，以環氧樹脂洗滌水套用技術和老化樹脂資源化技術為輔，三個技術有機組成的生產技術系統。通過環氧樹脂高濃度廢水治理閉路循環新工藝將環氧樹脂廢水分成老化樹脂、結晶NaCl、蒸發冷凝水和液堿回用，初步解決環氧樹脂廢水的污染問題。而環氧樹脂洗滌水套用技術可以大幅度的降低環氧樹脂廢水的體積，從而降低環氧樹脂高濃度廢水治理閉路循環新工藝的蒸發量。老化樹脂中含有一定量的環氧樹脂成品和甲苯，回收老化樹脂中的這些有用成分不但可以大大提高廢水處理的經濟效益，而且降低老化樹脂進一步處理的費用。這樣三個技術有機結合形成的環氧樹脂清潔生產技術可以達到最優的處理效果，實現環境效益、社會效益和經濟效益的統一。
環氧樹脂生產過程中產生的廢水主要來源于樹脂的洗滌提純，這種廢水屬高濃度有機廢水與無機廢水的混合物，老化樹脂與含鹽堿廢水的分離是廢水處理的關鍵。經研究發現廢水中含有一定量的堿可以有效地分出老化樹脂、氯化鈉和氫氧化鈉，據此可以建立閉路循環工藝流程，如圖。
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老化樹脂可以進一步處理，回收其中的環氧樹脂和甲苯；NaCl結晶可以作為工業鹽出售；冷凝水溫度較高，可以回用作為洗滌水，液堿也可回用生產。采用閉路循環的方式，廢水中的大部分有用物質基本得到回收利用。
從上面實例可以看出，閉路循環工藝之所以可以成為某些產品清潔生產的主體技術，主要有兩個原因，一是形成閉路循環后，如果循環是無限的，則可實現高濃度廢水的“零排放”，實現清潔生產；如果循環是有限批次，那么高濃度廢水的排放量大大減少，廢水處理的負擔也可大幅度降低。二是利用閉路循環工藝，可以回收廢水中幾乎全部有用的成分，實現資源的再利用，有一定的經濟效益。因此，對于許多產品，采用閉路循環工藝是建立有一定經濟效益的清潔生產技術的關鍵。
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