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摘要：氯醚樹脂作為一種新型基料，以其優良的熱穩定性、防水性以及耐化學物質腐蝕性，成為我國油墨行業的主要原料，在防腐涂料領域逐漸普及。氯醚樹脂以其超優越的價格，在國內相關行業都廣受歡迎，然而，這種氯醚樹脂在生產的過程中產生的廢水處理問題也成為各大行業都為之頭痛的問題。通過對氯醚樹脂的過程進行剖析，分析廢水產生的各個環節，根據現有技術在廢水處理中的應用現狀，以優化技術、減少污染與成本為出發點，探究氯醚樹脂生產廢水處理工藝的改進方案，為該領域廢水處理研究豐富內容，同時為以后氯醚樹脂發展后的后續污染解決提供理論參考依據。
關鍵詞：氯醚樹脂；廢水；處理工藝
氯醚樹脂是氯乙烯和乙烯基異丁醚的共聚物，并且因其無毒、耐腐蝕、抗老化優良、有浸泡性等優異的性能致使其深入到輕工、道路、化學工業、冶金工業、造船業等各個行業當中。相較于其他氯化橡膠，氯醚樹脂的物理性質及化學性質都表現出其優越性，故其被稱為二十一世紀耐化工大氣老化性能最優越的樹脂之一[1]。但在生產氯醚樹脂的工藝過程中，排放廢水的主要成分是十二烷基磺酸鈉（C12H25SO3Na）及添加劑的濃廢水，故其對自然環境有著惡劣的影響，所以如何改進并解決廢水的處理問題將是本研究要解決的主要問題。本文主在探究氯醚樹脂生產廢水處理工藝的改進方案，并為該領域廢水處理研究豐富內容，同時為以后氯醚樹脂發展后的后續污染解決提供理論參考依據。氯醚樹脂作為在我國未來發展過程中具有廣闊前景和發展趨勢的綠色防腐涂料，其具有多方面的良好性質。首先，其具有優良的內增塑性，氯醚樹脂主要是由于異丁基醚團將聚氯乙烯分子中的部分氫原子取代而生成，其中這些位阻較大的基團由于連在其大分子鏈上，致使其空間位阻也逐漸增大，分子間纏繞變得疏松，使得氯醚樹脂分子間的可塑性增加。其次，氯醚樹脂具有優異的分子結構穩定性，其分子主鏈呈飽和狀態，因而具有耐熱耐紫外線等優良性能，再加之其氫原子側基較小，故其漆膜透氣性也比一般涂抹更為優異。第三，其附著力較好，由于氯醚樹脂結構中存在醚鍵，因而其對聚丙烯、聚乙烯薄膜以及鋅等金屬材料都具有較好的附著力。第四，具有較好的阻燃性，在氯醚樹脂的結構中存在氯分子，與其他相關防火試劑等進行混合使用后，便具有阻燃效果，可制為防火材料，用于建筑行業。最后，其具有玻璃化溫度可調性，通過對氯醚樹脂中乙烯基異丁基醚單體和4氯乙烯單體進行比例調節，便可實現其玻璃化溫度的調節，且其氯乙烯的比例越少，溫度越低。正是由于氯醚樹脂具有這些優良的特性，其作為我國的新型工程涂料，才可在市場競爭激烈的涂料行業中脫穎而出，受到各國的廣泛重視。
1氯醚樹脂制備方法
在工業生產中，懸浮聚合法和乳液聚合法是氯醚樹脂的主要制備方法，其中乳液聚合法又有水溶性引發劑法和氧化還原引發劑法2種方法，但一般情況下使用乳液聚合法的概率較大。水溶性引發劑法，研究者們將引發劑選為過硫酸銨，先獲得穩定的氯醚乳液，將氯乙烯單體按量加入其中，并將溫度控制在30~40℃，便可得到高分子量的氯醚樹脂。氧化還原性引發劑法，關于這種制備方法雖然原理相同，但也有多種不同的形式。例如，包永忠等公開的一種氯醚樹脂制備方法，將65~85份氯乙烯和15~35份異丁基乙烯基醚在含乳化劑，水溶性氧化還原引發體系以及pH調節劑的水相中進行聚合，在這個過程中，要將聚合溫度控制在35~65℃，最后在攪拌的條件下持續聚合2~12h。在上述2種制備方法中，水溶性引發劑法中常常會出現因為比例分配不均導致引發劑殘余量過剩，產生污染廢水。而在氧化還原引發劑法中，其主要廢水來源于在pH調節劑中所帶入的水。當然，氯醚樹脂生產的廢水來源遠不止這些，不同的制備方法，也會產生不同途徑來源的廢水。
2氯醚樹脂生產廢水處理
2.1廢水污染成分。在生產過程中，首先要明確其基本情況，因地制宜。所生產的廢水污染主要成分為C12H25SO3Na和加入添加劑的高濃度廢水。而在該污水中，其生化性會較差，當C12H25SO3Na達到一定高濃度時，便會對微生物產生毒害，另一方面，制備氯醚樹脂過程中，因為其氯根含量較高，會抑制微生物的生長，更有甚者，造成細胞質壁分離時細胞失活，改變微生物的代謝方式[2]。
2.2氯醚樹脂生產廢水處理工藝的選擇。氯醚樹脂制備不同于其他樹脂制備，其廢水生產量較小。C12H25SO3Na作為該樹脂制備過程中所產生廢水的主要污染成分，被廣泛應用于牙膏等生活用品中，甚至普及至個人護膚品應用和家庭用品清潔中。當C12H25SO3Na濃度較高時，直接用微生物處理會產生大量的泡沫，造成活性污泥缺氧、活性污泥流失等一系列問題，影響好氧生化處理系統的穩定運行。因而，要使得整個廢水處理系統得以穩定運行，對該過程部分廢水進行預處理很有必要。一般的廢水處理方法主要有焚燒法、生物處理法，化學氧化法等。一般焚燒法對環境污染較大，無法起到遵循清潔原則問題，而化學氧化等方式對廢水進行預處理，其處理費用較高，從整體處理過程成本出發，不太劃算，不利于企業利益輸入。因而，各大企業多采用生物處理法相結合的方法，降低投資成本，節省能源損耗。在氯醚樹脂生產廢水的處理中，常常先采用厭氧法進行預處理，進而根據實際情況，再實施進一步的處理辦法。厭氧生化處理廢水處理凈化過程十分復雜，該處理技術在處理有機污泥方面應用很早，其主要應用于不存在氧分子的環境中。以往，該生化處理技術主要用于有機污泥的處理、消化。近年來，由于該處理方法的設計簡單，還能承擔高濃度的污泥處理，性價比較高，近年來，常常被各大企業用于高濃度有機廢水例如氯醚樹脂生產的廢水等的處理。
3氯醚樹脂生產廢水處理工藝的改進措施
經研究發現，C12H25SO3Na、NH4HCO3和NaCl等添加劑是廢水的主要的污染成分。并且，當C12H25SO3Na濃度超標時，微生物難以存活。
3.1利用厭氧處理和好氧處理減少費用開銷。由于氯醚樹脂在生產過程中，排出的廢水量不是很多，一般通過對廢水進行預處理，從而使微生物系統穩定運行。廢水中的C12H25SO3Na可以起到發泡作用，也經常出現在日常生活當中，例如平時使用的牙膏、沐浴液、洗衣液、肥皂等，幾乎所有人的家中都會出現十二烷基硫酸鈉這一化學物質。但是當此物質的濃度超標時，會因為好氧微生物的作用致使在使用過程中出現許多泡沫，從而導致活性污泥不能正常工作的現象，最終好氧生化處理系統無法穩定運行。所以從廢水的源頭進行預處理才能更好地解決這一問題。那如何選擇預處理的方式又是一個問題，因為化學氧化的方式在費用方面高昂。因此可以使用厭氧處理和好氧處理相結合的方法來減少開銷和能源損耗[3]。
3.2在厭氧處理過程中保持甲烷菌和非甲烷菌的動力學平衡狀態。厭氧處理是一個復雜的生化過程，在最開始就被用作控制有機污泥穩定的方式，但在這個過程中不能有分子氧的出現?，F如今這種處理方式常用來解決高濃度廢水的處理問題。厭氧處理過程主要是去除有機物，而這個過程可以分成三個階段，第一階段為酶解轉化階段、第二階段為酸化階段和第三階段甲烷化階段。第一階段，廢水中的有機物細菌細胞膠體懸浮物在細菌細胞外酶的分解作用下變成葡萄糖、氨基酸及其他可溶性物質，從而為細菌繁殖生長提供能量和場所。第二階段，低分子化合物通過微生物細胞內酶轉化成小分子有機酸，蛋白質也被水解為氨基酸，再通過脫氨、脫羧、脫羰等反應分解成小分子脂肪酸。第三階段，小分子脂肪酸通過甲烷細菌轉化成甲烷、二氧化碳、氮氣、水等其他產物。經過以上過程可以發現，甲烷菌不僅可以降解有機酸，而且生長速度極慢，因此其可以作為含6個及以下碳原子的低級脂肪酸、含1~5個碳原子的直鏈及異構醇、三種無機氣體的生長營養物。在厭氧處理過程中只有保持甲烷菌和非甲烷菌的動力學平衡狀態才能取得一個良好的效果。因為厭氧處理過程是包含有機酸的生成和消失的，所以必須要保持動力學平衡。這樣才有利于處理過程的順利進行。
3.3利用UASB厭氧反應池。厭氧處理的工作原理是利用厭氧水解菌和厭氧產甲烷菌的代謝活動，使污水里的大分子有機污染物轉化為小分子的醇類和有機酸，最終得到甲烷和二氧化碳。那么通過上流式厭氧污泥床反應器可以提高整個厭氧處理過程的嚴謹性，因為這種反應器有以下幾點優點：①擁有良好的沉降性能，可以節約沉淀池的設置費用，也不需要考慮到污泥回流的情況；②產出的污泥較少，不需要花費精力處理污泥；③構造上較為簡單，不需要許多成本；④在厭氧處理過程中，產生的氣體會導致污泥上浮，在上浮過程中會有自動攪拌效果，從而不需要設置攪拌項目；⑤由于厭氧處理和好氧處理的過程只會產生少量污泥，所以不需要再額外增加成本處理這些污泥[4]。
4結語
氯醚樹脂一直以其優越的性能質量和環保節約的特點出現在人們的視野中，并且氯醚樹脂在未來的市場上擁有著非常光明的前景和巨大的潛力，但是由于國內的生產工藝還不是很成熟完善，所以在生產過程中產生的廢水也是一個亟待解決的問題。為了減少環境污染，本研究主在探究如何改進氯醚樹脂生產廢水處理工藝，并提出了以下幾點建議：利用厭氧處理和好氧處理減少費用開銷；在厭氧處理過程中保持甲烷菌和非甲烷菌的動力學平衡狀態和利用上流式厭氧污泥床反應器，以降低廢水中的高濃度有害物質的含量。通過合理的工藝處理裝置，在源頭做好預處理，從而確保排放的污水雜質含量達到標準。在未來的市場里，各氯醚樹脂生產廠家在生產過程中不僅要注意最終的產品，還需要解決廢水問題。我國對于氯醚樹脂產生廢水處理工藝方面相關研究較少，大多是關于氯醚樹脂制備過程以及應用方面，通過對其他資料的查閱，將氯醚樹脂與廢水處理相結合起來研究，有利于社會衛生環境的改進，豐富該領域的知識儲備，為企業進行廢水處理提供了可操作性理論依據。
參考文獻
[1]孫凱，王繼虎，儲衛平，等.氯醚樹脂的制備及其在涂料中的應用研究進展[J].涂料工業，2019（6）：49-55.
[2]陳偉楠，劉天順.低溫除濕干化工藝在污水處理廠污泥處置中的可行性研究[J].城市道橋與防洪，2019（4）：118-121.
[3]馮雷.厭氧氨氧化污水處理工藝及其實際應用研究進展[J].山東工業技術，2018（3）：35-35.
[4]劉麗娟.ABS樹脂廢水物化生化組合處理研究進展[J].廣東化工，2019，46（1）：113-114.
作者:朱明娟 單位:新疆輕工職業技術學院
