2022年酚醛树脂工业污染物排放标准 .pdf
《2022年酚醛树脂工业污染物排放标准 .pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年酚醛树脂工业污染物排放标准 .pdf(18页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、附件三:酚醛树脂工业水污染物排放标准编 制 说 明(征求意见稿)酚醛树脂工业水污染物排放标准编制组2008年 3 月名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 18 页 -目 录 1 编制酚醛工业水污染物排放标准的必要性1 1.1 课题来源 1 1.2 我国酚醛树脂生产状况1 1.3 编制酚醛工业水污染物排放标准的必要性3 2 酚醛树脂工业污染物排放标准的编制原则和总体思路3 2.1 编制原则 3 2.2 总体思路 4 3 酚醛树脂生产方法及水污染物控制情况4 3.1 酚醛树脂生产方法4 3.2 酚醛树脂生产废水中的污染物种类6 3.3 酚醛树脂生产中水污染物排放情况6 4
2、国、内外酚醛树脂生产和水污染物控制情况8 4.1 国外酚醛树脂生产和水污染物控制情况8 4.2 国内酚醛树脂生产和水污染物控制情况9 5 酚醛树脂工业污染物排放标准主要技术内容和指标的确定12 5.1 适用范围 12 5.2 术语和定义 13 5.3 标准组成 13 5.4 水污染物排放标准限值的确定13 5.5 水污染物排放浓度限值的先进性分析15 5.6 监测方法 15 6 酚醛树脂工业污染物排放标准达标分析和环境效益分析15 6.1 达标分析 16 6.2 环境效益分析16 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 18 页 -1酚醛工业水污染物排放标准编制说明 1
3、编制酚醛工业水污染物排放标准的必要性 1.1 课题来源 酚醛工业水污染物排放标准是国家环保总局对污染物排放标准体系进行战略调整的内容之一。2003 年国家环保总局在全国范围内公开征集环境标准项目(第一批)编制单位,中国石油化工勘查设计协会申报后,通过评审。国家环保总局下发关于公布2003 年度环境标准编制单位名单的通知(环办函 2003508号)。酚醛工业水污染物排放标准由中国石油化工勘查设计协会牵头,中国天辰化学工程公司、中蓝连海设计研究院等单位参与制订。1.2 我国酚醛树脂生产状况 由酚类化合物与醛类化合物缩合而成的树脂称为酚醛树脂,其中以苯酚与甲醛缩合而制得的酚醛树脂最为重要。当前,世界
4、酚醛树脂工业以美国和日本的酚醛树脂工业发展最为迅速,无论是现代化建设,还是开拓新的应用领域,始终走在酚醛树脂工业的最前列,主导着世界酚醛树脂及其塑料工业的潮流。我国于 1946 年由上海塑料厂开始小批量生产酚醛树脂,上世纪 50 年代后期酚醛树脂生产在国内得到了普遍的发展,至上世纪80 年代开始我国酚醛树脂生产进入了发展快速阶段,生产企业遍布全国各地,时至今日,我国酚醛树脂生产的历史已有60 多年的历史。我国酚醛树脂生产企业以中、小型企业为主,其特点是:生产规模小、产品质量较低、生产成本高、物耗能耗大、环境污染比较严重,一般只能生产通用级的酚醛树脂,高端和尖端的酚醛树脂产品还有待大力发展。因此
5、,调整产品结构、扩大企业规模,是我国酚醛树脂工业今后的发展方向。据不完全统计,目前我国酚醛树脂生产厂家数以百计,分布在除西藏、宁夏、贵州以外的全国各地区,形成规模生产的酚醛树脂企业集中分布在华东地区,其中产量较大的企业则集中分布在江苏、浙江、福建、上海四省市,详见表1。表 1 我国主要的大型酚醛树脂生产企业一览表 企 业 名 称 生产规模(万t/a)产 品 种 类 江苏溧阳南渡热固性塑料厂 1.0 通用级酚醛树脂 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页,共 18 页 -2常熟东南塑料有限公司 2.0 通用级酚醛树脂 上海双树塑料厂 1.0 通用级酚醛树脂 上海欧亚合成材料厂
6、1.5 通用级酚醛树脂 江苏力强集团公司 2.0 通用级酚醛树脂 溧阳市酚醛塑料厂 2.0 通用级酚醛树脂 福建省建瓯市华立化工有限公司 1.0 通用级酚醛树脂 浙江嘉民塑料有限公司 2.0 通用级酚醛树脂 福建省沙县宏光化工有限公司 2.0 通用级酚醛树脂 浙江嘉兴嘉化(集团)有限责任公司 1.0 通用级酚醛树脂 需要特别提及的是:日本住友电木苏州分厂于2002 年建成投产,日本松下电工电子材料上海分公司于2003 年建成投产,这两家企业均可生产高性能、高附加值的酚醛树脂工程材料。据统计,近年来我国酚醛树脂年均消费增长率为35%,最大的消费领域为酚醛模塑料(所占比例为 58%),其次为酚醛涂
7、料(所占比例为27%)。酚醛树脂是最早被发现并最先实现工业化生产的合成树脂品种,由于它原料易得,合成方便,加之固化后的性能可以满足多方面的使用要求,因此,酚醛树脂在工业上得到了广泛的应用。20世纪 40 年代之后,酚醛树脂的合成方法进一步成熟并多元化,出现了许多改性的酚醛树脂,其综合性能不断提高,被广泛用于胶合板、绝缘材料、层压制品、铸造品、纤维、模塑制品、摩擦材料、涂料、胶粘剂等众多领域。酚醛树脂具有价格低廉、耐热、耐烧蚀、阻燃、燃烧发烟少等特点,是制造烧蚀材料和木材胶粘剂的主要原料,在此领域目前尚无其它树脂可以与之竞争;此外,酚醛树脂也是制造阻燃材料和阻燃涂料的主要原料,在此领域酚醛树脂有
8、着独特的优势。酚醛树脂虽然是最古老的人工合成树脂,但在全球范围内,迄今为止其生产量仍在逐年增加,应用范围还在不断扩大。酚醛树脂今后的发展方向是:改变酚醛树脂的结构,与其它高聚物共混,形成半互穿网络结构,实现高性能化(如可挠性、耐热性、阻燃性等)和高附加值,不断提高其功能化和精细化的程度。通常,若使用酸性催化剂,使反应介质的pH 3,且酚与醛的摩尔比大于1,则可制得热塑性酚醛树脂产品;若使用碱性催化剂,使反应介质的pH 7,且酚与醛的摩尔比小于1,则可制得热固性酚醛树脂产品。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页,共 18 页 -31.3 编制酚醛工业水污染物排放标准的必要性
9、1.3.1 促进我国酚醛树脂工业发展的需要 目前我国酚醛树脂行业废水排放标准执行现行的综合污水排放标准,针对性很差,不能真实反映我国酚醛树脂工业水污染物的特殊性,尤其是不能反映酚醛树脂工业水污染物的排放总量问题,因此,制定一部符合我国国情的酚醛树脂工业水污染物排放标准,有利于提高我国酚醛树脂工业的整体环境保护水平,对实现我国酚醛树脂工业的可持续发展具有重要意义。制定酚醛树脂工业水污染物排放标准还将促进我国环酚醛脂工业的技术水平、污染控制水平和清洁生产水平提高到一个新的高度,同时,也为各级环境保护管理部门和酚醛树脂企业自身的环境管理提供重要的管理手段。酚醛树脂工业水污染物排放标准是依据我国酚醛树
10、脂企业的生产工艺和水污染物排放特点,以及目前已经达到的(或经过努力可以达到的)水污染治理水平而制订的,因此,该标准对我国酚醛树脂工业生产技术和污染控制技术的进步将起到积极的推动作用和促进作用。1.3.2 控制酚醛树脂工业废水污染的必然要求 目前,我国酚醛树脂工业普遍存在废水处理不达标的问题,据估算,我国酚醛树脂工业每年排放的生产废水约有数百万吨,废水中酚、醛、醇等有机污染物浓度很高。几十年来,经过国内有关科研院所和酚醛树脂企业的不懈努力,我国绝大多数酚醛树脂企业已经建成了废水生化处理装置,但是,由于技术和管理两方面的原因,许多装置尚不能实现长期、稳定运转。因此,根据我国环境保护相关法律和法规的
11、要求,参照国内、外酚醛树脂企业控制废水污染的先进技术,编制符合我国国情和酚醛树脂行业特点、反映酚醛树脂行业生产实际和技术进步的现实情况以及水污染防治水平,并具有一定超前性和先进性,在技术经济上合理的水污染物排放标准是十分必要的。2 酚醛树脂工业污染物排放标准的编制原则和总体思路2.1 编制原则执行中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国水污染防治法、中华人民共和国大气污染防治法、中华人民共和国固体废物污染环境防治法、中华人民共和国噪声污染防治法和中华人民共和国清洁生产促进法等我国现行的环境保护法律和法规。体现酚醛树脂产品高性能化和高附加值的发展方向。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理
12、-第 5 页,共 18 页 -4以我国酚醛树脂工业目前的实际生产状况为依据,以适应我国酚醛树脂工业真实水平的清洁生产技术和先进的水污染防治技术为前提,制定对酚醛树脂企业水污染物排放既有限制作用、又对酚醛树脂企业技术进步和水污染防治具有指导作用的水污染物排放标准。制订酚醛树脂工业水污染物排放标准,要体现水污染物排放控制由“浓度控制”过渡到“浓度控制”与“总量控制”相结合的控制方法。2.2 总体思路 通过对国内酚醛树脂企业生产方法、工艺设备先进水平、水污染物排放和水污染防治技术实际情况的调查研究、分析论证,编制符合我国国情的酚醛树脂工业水污染物排放标准,促进我国酚醛树脂工业水污染物排放控制由“浓度
13、控制”过渡到“浓度控制”与“总量控制”相结合的控制方式,达到削减水污染物排放量、提高原料利用率的目的。通过制定酚醛树脂工业水污染物排放标准,对我国酚醛树脂企业分类型从严要求,促进酚醛树脂企业通过技术进步、推行清洁生产及采用先进成熟的水污染防治技术,提高企业的环境管理水平,使我国酚醛树脂企业真正实现水污染物达标排放。酚醛树脂工业水污染物排放标准的制订和执行将有助于对我国酚醛树脂企业做到:(1)强化对新建酚醛树脂企业水污染物的排放控制,减少新建企业的水污染物排放量。(2)削减现有酚醛树脂企业水污染物排放量,实现现有酚醛树脂企业水污染物排放的总量削减。(3)促进酚醛树脂企业对废水中未反应的酚、醛等原
14、料进行再利用。3 酚醛树脂生产方法及水污染物控制情况 3.1 酚醛树脂生产方法 3.1.1 生产工艺概述 酚醛树脂可以是液体状(溶剂型和水性酚醛),也可以是固体状(粉末或片状固体),主要取决于以下因素:(1)苯酚与甲醛之物质量的比例;(2)催化剂的种类;(3)缩合反应的时间和温度;(4)水含量和残留酚及溶解性;(5)其它酚或醛的改性;名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页,共 18 页 -5(6)环境、生态、毒性等方面的考虑。固体酚醛树脂生产工艺主要由树脂的合成与脱水干燥两个生产步骤组成,合成与脱水干燥可以在同一个反应釜中进行,此谓单设备法;也可以在两个或多个不同的反应釜中进
15、行,此谓双(或多)设备法。用单设备法可以使缩聚和脱水干燥两个过程连续进行,既可以用以生产热塑性酚醛树脂,也可以用以生产热固性酚醛树脂,单设备法具有设备简单、操作简便的优点,但设备利用率较低。用双(或多)设备法生产酚醛树脂是先在一个或两个设备内进行酚与醛的缩聚,然后再将反应后的混合物放入一分离器中进行冷却分层,分出上层的水溶液,树脂的脱水干燥在另一设备中进行,该方法的优点是每一阶段的操作都能在最适合的设备中进行,该方法大多用于热塑性树脂的生产。经缩聚生成的酚醛树脂,脱水后不经干燥直接置入溶剂中,即为液体状酚醛树脂。3.1.2 热塑性酚醛树脂生产工艺 制备热塑性酚醛树脂(以用于模塑粉制造的树脂为例
16、)的一般配方(质量比)是:苯酚或酚类(含量以 100%计)100 份,甲醛(含量以 100%计)26.527.5 份,盐酸(含量以100%计)0.056份。固体热塑性酚醛树脂生产过程包括:原料准备、缩聚反应、脱水干燥和放料、树脂粉碎等。通常,热塑性酚醛树脂大多采用双(或多)设备法进行生产。3.1.3 热固性酚醛树脂生产工艺 热固性酚醛树脂的性能与酚、醛的配比以及催化剂种类、制造方法有关,特别是催化剂的种类,对热固性酚醛树脂产品的结构和相对分子质量的分布有很大的影响,常用的催化剂有氢氧化钠、碳酸钠、碱土金属氧化物以及氢氧化物、氨、六亚甲基四胺、叔胺等。现以氨水为催化剂的热固性酚醛树的合成过程为例
17、,说明热固性酚醛树脂的生产情况。采用单设备法生产工艺(反应釜容积为4m3),酚、醛配比为1.3/1.0,则苯酚1152kg/t产品、甲醛(37%)1294kg/t产品、氨水(25%)61.8kg/t产品。流程说明:(1)投料 向反应釜加入经过计量的苯酚和甲醛。(2)聚合 反应釜加热,使苯酚溶于甲醛溶液之中,苯酚和甲醛聚合生成酚醛树脂;分离掉上层的水分,名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页,共 18 页 -6收集后待处理。(3)脱水干燥 对聚合后的物料进行蒸发,继续脱去树脂中的水分,通过负压蒸发冷凝得到含有未反应物料的废水,收集后待处理。冷凝器尾部排出的不凝气,采用酸、碱液洗
18、涤处理。(4)造粒、粉碎 对脱水后的树脂先进行造粒,再进行粉碎,得到粒度适宜的酚醛树脂粉料及粒料产品,粉碎过程中会有粉尘排出,采取旋风和布袋相组合的除尘方法进行回收处理。3.2 酚醛树脂生产废水中的污染物种类 酚醛树脂生产废水中的主要污染物是苯酚、甲醛、甲醇,据此,苯酚、甲醛、甲醇应作为酚醛树脂生产废水的主要污染物指标。氨类物质和醋酸锌是酚醛树脂生产中使用的催化剂,据此,氨氮和总锌也应作为酚醛树脂生产废水的污染物指标。挥发酚可以表征水中苯酚和苯酚的衍生物,故挥发酚也应作为酚醛树脂生产废水的污染物指标。化学耗氧量(COD)、五日生化耗氧量(BOD5)、色度和 pH作为酚醛树脂生产废水的综合性污染
19、物指标。3.3 酚醛树脂生产中水污染物排放情况 酚醛树脂生产过程中,将产生一定数量的生产废水,废水不是反应生成水,而是由原料(甲醛溶液、碱液等)带入的水分。通用级酚醛树脂生产过程中排出废水的环节详见下图。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页,共 18 页 -7溶 解聚 合苯酚真空脱水造粒、粉碎成品甲醛草酸加热分离废水冷凝水冲泵水粉尘布袋除尘图 1 通用级酚醛树脂工艺流程及废水排放环节图 由上图可以看出,酚醛树脂生产过程中排出废水的环节主要有:(1)树脂聚合后,树脂与水澄清分离时排出的澄清液;(2)真空脱水干燥时产生的冷凝水及冲泵水。据统计,生产1t热塑性酚醛树脂需排出废水(
20、含工艺废水和冲泵水)9001500kg,生产1t 热固性酚醛树脂需排出废水12001800kg,生产工艺和操作条件不同,产生的废水组成及浓度也不一样。酚醛树脂废水中的主要污染物是酚、醛和醇等物质,在未回收树脂之前,废水中酚类物质为16440g/l,醛类物质为2060g/l,醇类物质为25272g/l。酚醛树脂生产废水中酚类和醛类物质主要来自于未反应的原料,此外,酚、醛反应中常常存在醇类物质,其浓度约为1%,譬如,甲醇的来源有:(1)甲醛原料中的甲醇残留;(2)甲醛储存过程中产生的甲醇;(3)作为稳定剂加入的甲醇。国内通用级酚醛树脂水污染物调研情况详见表2。表 2 国内通用级酚醛树脂水污染物调研
21、研情况一览表 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页,共 18 页 -8废水名称 水量(m3/t产品)COD(mg/l)苯酚(mg/l)甲醛(mg/l)pH 工艺废水 0.650.95 300000380000 250000320000 2500055000 1.51.8冲泵废水 0.600.90 38003400 120200 1535 5.55.94 国、内外酚醛树脂生产和水污染物控制情况 4.1 国外酚醛树脂生产和水污染物控制情况 4.1.1 国外酚醛树脂生产情况 近年来,由于新型合成材料不断涌现,通用级酚醛树脂的消费增长正逐步缓慢,但是,就世界范围看,酚醛树脂作为成本
22、/特性比十分优良的人工合成材料,其总需求量仍将继续保持稳步增长的势头。为了与上述情况相适应,国外酚醛树脂生产技术正在向高性能、高附加值的方向发展,同时,高度重视生产过程中的环境保护和安全问题;特殊结构的酚醛树脂和助剂产品正在向精细化、功能化的方向发展,因此,酚醛树脂中的特种树脂以及固化剂的品种将会有更大的发展,并形成多品种、小批量的生产格局。4.1.2 国外酚醛树脂生产废水处理技术(1)酚醛缩聚-回收法 酚类物质是酚醛树脂生产废水的主要污染组分,因此酚醛树脂生产废水属于高浓度含酚废水,国外企业在处理此类废水时首先考虑酚的回收利用,采用的方法有化学沉淀法、萃取法、汽提法、离子交换吸附法等,其中化
23、学沉淀法是最常用的回收方法。化学沉淀法又称酚醛缩聚法,即在酸性催化剂条件下,通过加入适量的甲醛,使废水中的酚与醛缩合,生成低分子热塑性酚醛树脂(有时也可不加甲醛,利用废水中的游离醛与酚进行缩合),这样,大量的酚因生成酚醛树脂而得以回收,一般回收率在90%以上。酚醛缩聚法可以稳定地降低高浓度含酚废水的浓度,该方法需耗用较多的蒸汽,通常处理1t 高浓度含酚废水需耗用0.5t蒸汽左右,每处理1t 废水可回收低分子酚醛树脂25kg。(2)酚醛缩聚-焚烧法 该方法的前端部分与酚醛缩聚回收法一样,即在酸性催化剂条件下,使废水中的酚与醛缩合,生成低分子热塑性酚醛树脂;后端部分改用氯化铁或硫酸铝作沉淀剂,使生
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022年酚醛树脂工业污染物排放标准 2022 酚醛树脂 工业 污染物 排放 标准
限制150内