聚甲醛生产废水处理简介

聚甲醛(POM)，又名缩醛树脂、聚氧化亚甲基，聚缩醛，是热塑性结晶性高分子聚合物，被誉为“超钢”或者“赛钢”。

聚甲醛作为一种性能优良的工程塑料，在众多领域有着广泛的应用。在汽车工业中，聚甲醛被大量用于制造汽车零部件，如门把手、座椅调节装置、燃油系统组件等，因其具有良好的耐磨性和机械强度，能在复杂的使用环境下保持稳定的性能。在电子电器领域，聚甲醛常用于制造精密零件，像小型齿轮、开关部件等，其优异的电绝缘性和尺寸稳定性满足了电子产品对高精度零部件的需求。此外，在机械制造、日用消费品等行业，聚甲醛也凭借其出色的综合性能占据重要地位。

一、聚甲醛生产工艺

聚甲醛生产工艺共有两大类，分别为均聚工艺和共聚工艺，均聚甲醛是三聚甲醛的均聚体，共聚甲醛是三聚甲醛与二氧五环的共聚体。

1、均聚工艺

均聚工艺以美国杜邦公司为代表，将纯甲醛通入含有阳离子型催化剂的惰性溶液中聚合成均聚甲醛，聚合半连续操作，聚合料经过滤分离，干燥后，用醋酐进行羟基酯化封端，得到热稳定的聚甲醛，然后加入抗氧剂等助剂，通过挤出造粒制得成品。

均聚物材料具有很好的延展强度、抗疲劳强度，但不易于加工，加工温度范围窄。均聚甲醛在成型时热分解、热劣化特性和耐热水性、热稳定性、耐酸碱腐蚀性方面不如共聚甲醛。但是，均聚甲醛的结晶度较高，在力学性能（强度、弹性率）和表征物理耐热性的负荷变形温度方面，其性能稍优于共聚甲醛。

此种工艺路线由于甲醛提纯工艺复杂和后处理封端技术上的困难，使得均聚产品耐碱性、耐热性差，生产成本较高。由于技术和经济上的问题，近几年来，仅有杜邦、旭化成公司等继续使用该工艺技术。

2、共聚工艺

共聚工艺主要为本体聚合法，将纯三聚甲醛、二氧五环和三氟化硼乙醚络合物按一定比例混合后，置于具有强剪切和混合作用的连续捏合机或双螺杆反应器中，完成聚合反应后经后处理，即得粒状共聚甲醛。

共聚甲醛加工成型的条件没有均聚甲醛那样苛刻，加工过程热分解释放出来的甲醛气体少。经过改性后的共聚甲醛各项指标均超过均聚甲醛，共聚甲醛将成为今后的发展方向。

中国研究生产聚甲醛时间较早，三聚甲醛工艺技术比较可靠，而聚合工艺落后，自上世纪末开始引进国外工艺技术，技术来源方面，中国生产企业的技术主要有三个来源，分别是波兰ZAT技术、香港富艺以及韩国P&ID，均是世界非一流技术。目前，波兰ZAT技术已经停止出售，仅有香港富艺、韩国P&ID在向中国企业转让其工艺技术。

综上所述，共聚工艺制得的共聚产品有很好的热稳定性、耐老化性、耐热水性、耐碱性、耐油性、化学稳定性并且易于加工，且其填充玻璃纤维后机械性能有所增强，鉴于其产品质量优于均聚甲醛的优点，使得世界上共聚甲醛产品产量的增长速度明显高于均聚甲醛产品产量。

二、聚甲醛废水来源

1、反应过程残留

在聚甲醛的聚合反应中，无论是均聚还是共聚，都难以实现单体的完全转化。未反应的甲醛或三聚甲醛会残留在反应体系中。随着后续的分离、洗涤等操作，这些残留单体随水流排出，成为废水污染物的来源之一。而且，聚合反应中使用的催化剂也可能有部分随物料流动而进入废水。

2、洗涤与分离工序

产品在生产完成后，需要经过洗涤以去除杂质和未反应的单体。大量的洗涤水会携带聚甲醛低聚物、残留单体以及一些在生产过程中添加的助剂等物质。在分离工序中，一些用于分离的化学药剂也可能混入废水，增加了废水的复杂性和污染程度。

3、设备清洗环节

聚甲醛生产设备在长时间运行后，设备内壁会附着聚甲醛聚合物、结垢等。在设备清洗过程中，这些物质会被冲洗下来进入清洗废水。设备清洗废水通常含有高浓度的聚甲醛及其相关杂质，是生产废水的重要组成部分。

三、聚甲醛废水特点

1、高化学需氧量（COD）

聚甲醛生产废水含有大量的有机物，包括未反应的甲醛、三聚甲醛、聚甲醛低聚物以及生产过程中，这些有机物导致废水的 COD 值极高，有的甚至可以达到数万 mg/L。高 COD 值意味着废水中的有机物含量高，需要强大的处理工艺来降低其污染程度。

2、可生化性差异大

废水中的不同有机物成分其可生化性各不相同。甲醛等小分子有机物在一定条件下可被微生物利用，具有较好的可生化性。然而，聚甲醛低聚物等大分子物质结构复杂，微生物难以在其上分解，可生化性差。这使得处理工艺需要考虑如何提高废水整体的可生化性，以便更好的利用生物处理方法。

3、含有毒有害物质

部分生产过程中使用的药剂或催化剂等可能含有毒有害物质。这些物质若存在于废水中，会对生物处理系统中的微生物产生抑制甚至毒害作用，影响废水处理效果。同时，这些有毒有害物质若未经妥善处理排入环境，会对生态系统造成长期危害。

四、聚甲醛废水处理工艺

聚甲醛废水处理主要的是预处理，原因在于甲醛和 COD 的去除对于后续处理至关重要。甲醛的高毒性会严重抑制生物处理过程中微生物的活性，若不预先去除，会导致后续生物处理环节效率低下甚至失效。而高 COD 值意味着废水中有机物含量极高，如果直接进入后续处理流程，会使处理系统负荷过大，难以保证处理效果。因此，有效的预处理是保障整个废水处理流程顺利进行的关键。

1、物理预处理

沉淀：利用重力作用，使废水中的悬浮颗粒和一些密度较大的聚甲醛低聚物沉淀到水底。对于一些难以自然沉淀的细小颗粒，可以通过添加絮凝剂（如聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等），促进颗粒凝聚成较大的絮体，加速沉淀过程。沉淀法可以有效去除废水中的部分固体杂质，减少甲醛和其他有机物的附着载体，降低废水的 COD，同时减轻后续处理工艺的负荷。

过滤：采用砂滤、活性炭过滤等过滤方式。砂滤可以去除废水中残留的细小颗粒，活性炭过滤则利用活性炭的多孔结构，吸附废水中的部分溶解性甲醛和其他有机物，进一步降低 COD，提高废水的清澈度和水质，为后续处理创造有利条件。

2、化学预处理

氧化处理：常见的氧化方法包括芬顿氧化、臭氧氧化等。芬顿氧化是利用亚铁离子和过氧化氢反应产生强氧化性的羟基自由基，羟基自由基能够攻击废水中的甲醛和其他有机物，将其氧化分解为小分子物质，降低甲醛浓度和 COD。臭氧氧化则是利用臭氧的氧化性，直接与有机物和甲醛发生反应，破坏它们的化学键，使其降解，有效减少甲醛含量和 COD 值。

兖矿鲁南化工有限公司4万吨/年高端改性聚甲醛项目中的生产废水预处理单元使用了我公司自主研发的Fenton流化床反应器（专利号ZL201420213094.6）。此反应器在原有Fenton反应池的基础上采用流化床工艺，使催化填料更大程度的保持在反应器内部，同时使催化氧化反应进行的更彻底，出水水质更好，也减少了药剂的投加和产生污泥的数量。

本项目设计水量为60m³/h，进水COD≤5000mg/L，甲醛≤500mg，出水指标为COD≤500mg/L，甲醛≤20mg/L，目前已稳定运行4年。

中和反应：根据废水的酸碱度，可能需要进行中和处理。如果废水呈酸性或碱性，通过添加酸碱调节剂（如石灰、硫酸等），将废水的 pH 值调节到适宜后续处理的范围。合适的 pH 值有助于提高氧化反应等预处理过程的效率，更好地去除甲醛和降低 COD，同时避免对处理设备产生不良影响。

3、后续处理

生物处理：经过预处理后的废水，可采用活性污泥法或生物膜法等生物处理工艺。活性污泥法中，曝气池内的活性污泥微生物以废水中剩余的有机物为食，通过代谢将其转化为二氧化碳、水和微生物自身的细胞物质。生物膜法则是利用附着在填料上的生物膜内的微生物分解有机物。这些生物处理方法可以进一步去除废水中可生化的有机物，降低 COD 含量。

深度处理：为了满足更严格的排放标准或实现废水回用，还需要进行深度处理。如采用反渗透技术，通过半透膜在压力作用下，使水分子通过而截留盐分和其他小分子有机物。离子交换法可用于去除废水中特定的离子，进一步提高废水质量，使处理后的废水可以达标排放或实现回用，达到水资源合理利用和环境保护的双重目的。

通过上述一系列处理方法，可以有效处理聚甲醛生产废水，使其满足环保要求，同时实现资源的合理利用。如果您有聚甲醛废水处理的需求，欢迎拨打下方卡片电话咨询、

来源：网络