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摘 要：简单介绍了聚醚废水的特点，重点概括了聚醚废水处理方面的研究技术进展情况及优缺点，并对聚醚废水处理方法进行展望。
关键词：聚醚废水；处理；技术进展
1 前言
聚醚多元醇（简称 PPG）和聚合物多元醇（简称POP）是聚氨酯工业的重要原料。可用于制造塑料、橡胶、纤维、硬质和软质泡沫塑料、胶粘剂和涂料等，市场需求巨大。
聚醚生产过程中产生的有机废水，基本组分为反应不完全的原料及副产物，其组成、来源及特点如表1所示：
2 聚醚废水处理方法研究进展
废水处理方法有很多种，但在聚醚废水方面的应用研究报道却并不多，已见报道或已知正在研究的方法主要有：常规生化法、铁碳微电解法、组合生化法、电催化氧化法等。
2.1常规生化法
一般采用厌氧生物滤池与O/A/O接触氧化组合处理工艺，即高浓度聚醚生产污水与低浓度生产、生活污水分流，高浓度聚醚生产污水先泵入厌氧生物滤池，进行厌氧水解。厌氧生物滤池下部是厌氧污泥床，具有很高生物浓度，聚醚废水在厌氧污泥床内经过厌氧水解酸化处理后，水中的大分子难降解有机物可以开环断裂成小分子有机物，从而提高废水的可生化性及后续生化处理效果。
O/A/O接触氧化组合处理流程包括多段接触氧化（O）、厌氧水解酸化（A）、二级好氧氧化（O）三部分。聚醚废水经厌氧生物滤池处理后，自流进入多段（三段）接触氧化池进行好氧（O）生化处理，其中第一段主要去除易生化的有机物，二三段主要降解可生化，但降解速度慢的大分子有机物。经过多段接触氧化后的出水进入中沉池进行泥水分离，出水再与汇入的低浓度生产、生活污水混合进入水解酸化池进行厌氧水解（A），稳定水质的同时降低部分有机好氧物浓度。随后流入混合污水接触氧化池进行二级好氧（O）生化处理，最后经过二沉池泥水分离，出水可达天津市2015年前污水三级排放标准的要求[1]。
2.2 铁碳微电解法
铁碳微电解技术是利用金属腐蚀电化学的基本原理对废水进行处理的工艺方法，又称内电解法、零价铁法、铁还原法等。一般要在需要处理的工业废水中加入一定酸，使废水保持一定酸值，然后按照一定比例加入铁屑和活性碳颗粒，利用低电位的Fe和高电位的C在废水中所产生的电位差，形成无数微小的原电池，反生电极反应，过程产生大量具有较强的反应活性的新生态[H]和Fe2+。新生态的[H]能破坏发色物质的发色结构，使废水中某些有机物的发色基团和助色基团破裂，大分子分解为小分子，使废水的组成向易于生化的方向转变，提高废水的可生化性。新生态Fe2+具有较强的还原能力，在酸性条件下，可将一些重金属离子和有机物还原为还原态，可以将高价态的离子还原为单质，能使一些难降解长链和环状有机物开环、断裂，达到降解有机物的目的。原电池反应后，废水中出现大量的Fe2+和Fe3+，加碱调整废水PH值呈弱碱性，水中会生成Fe（OH）2和Fe（OH）3絮状物，这些絮凝物具有较强的吸附、絮凝活性，能使废水中微小的分散粒以及脱稳胶体有机物絮状沉淀，废水进一步得到净化。天津大沽化工投资发展有限公司刘志成利用铁碳微电解-曝气生物滤池组合工艺处理该公司聚醚废水，取得良好效果，CODcr去除率高达70%。天津石化研究院李荣等人进行铁碳微电解处理该公司聚醚废水预处理研究发现，单纯的铁碳微电解法对其公司聚醚POP废水的COD去除率可以达到40%～50%。过程中引入H2O2或过硫酸盐等其它氧化剂，可将废水COD去除率提高到50%～60%。
铁碳微电解法具有反应设备简单、运行成本低的特点。但运行过程中铁碳填料层易发生钝化、板结，生成沟流等，处理效果逐渐降低的现象。将铁碳材料做成成型铁碳颗粒，可在一定程度上有所改进，但很难完全杜绝。且处理过程需要一定量酸、碱调节废水PH值，最终还会产生一定量的铁泥固废。
2.3组合生化法
组合生化法就是其他方法+生化处理的组合工艺。钟飞等利用纳滤膜+生化处理的组合工艺进行聚醚废水处理研究[2]。研究结果发现，先用1nmd的纳滤膜对聚醚废水进行纳滤处理，可以将废水中大部分难降解大分子有机物（分子质量≥500）截留下来回收使用，低分子滤液COD约为5000 mg/L，与生化降解性较好的脱低分子废水及低浓度废水混合，进行厌氧好氧组合生化处理可达标排放。另外，张斌等对陶瓷膜处理聚醚废水进行了研究，取得了良好的处理效果，COD去除率可以达到95%以上[3]。
膜处理设备的使用，从作用上来看，确实可以提高废水的处理效果，但同时纳滤膜也需要定期进行清洗乃至更换，造成處理成本增加。
2.4电催化氧化法
电催化氧化技术是在电化学氧化的基础上发展起来的一种高级氧化技术，其按氧化作用机理可分为直接氧化和间接氧化，直接氧化是阳极的直接氧化作用实现，间接氧化是通过水溶液中的强氧化基团来实现的。它是在外电压施加条件下，通过电极/催化剂材料活性组分发生电化学反应，从而催生大量·OH、·HO2、O3 等氧化剂，将有机物分解成小分子中间产物，甚至直接氧化成CO2和H2O。
与其它高级氧化技术相比，电催化氧化技术具有反应条件温和、可控性强、装置简单，易自动化，运行成本低等优点。近年来，在处理有毒、有害、难降解有机废水，尤其在高含盐废水方面得到广泛关注。天津石化研究院与天大合作采用复合石墨电极，加入负载有活性组分的活性炭催化剂，在电压7V，电流密度100A/m2，处理时间2h的条件下，使聚醚废水COD由5865mg/L降到了1600mg/L左右，COD去除率稳定在70%以上，吨水处理电耗可控制在15元左右。
3 展望
聚醚废水成分复杂，COD高且波动大，可生化性差，具有将强的生物毒性，属于公认的难处理有机化工废水之一，直接利用常规生化法进行处理，容易造成生化系统负荷剧烈波动，出水COD指标很难达到现今日益严格的排放标准。针对聚醚废水的特点，进行的高级氧化处理方面的研究还处在起步阶段，未引起足够的重视，还需进一步加强。
参考文献
[1] 王梅梅.聚醚废水的处理，环境保护与治理[J]，2015，15（9）：28-30
[2]钟飞，彭波.组合生化法处理难降解聚醚废水的工程实践.工业水处理，2009，29（10）：65-68
[3]张斌，柯跃华等.陶瓷膜处理聚醚废水通量影响因素的试验研究.工业水处理，2006，26（6）：23-25
（作者单位：中石化股份公司天津分公司研究院）
关键词：聚醚废水；处理；技术进展
1 前言
聚醚多元醇（简称 PPG）和聚合物多元醇（简称POP）是聚氨酯工业的重要原料。可用于制造塑料、橡胶、纤维、硬质和软质泡沫塑料、胶粘剂和涂料等，市场需求巨大。
聚醚生产过程中产生的有机废水，基本组分为反应不完全的原料及副产物，其组成、来源及特点如表1所示：
2 聚醚废水处理方法研究进展
废水处理方法有很多种，但在聚醚废水方面的应用研究报道却并不多，已见报道或已知正在研究的方法主要有：常规生化法、铁碳微电解法、组合生化法、电催化氧化法等。
2.1常规生化法
一般采用厌氧生物滤池与O/A/O接触氧化组合处理工艺，即高浓度聚醚生产污水与低浓度生产、生活污水分流，高浓度聚醚生产污水先泵入厌氧生物滤池，进行厌氧水解。厌氧生物滤池下部是厌氧污泥床，具有很高生物浓度，聚醚废水在厌氧污泥床内经过厌氧水解酸化处理后，水中的大分子难降解有机物可以开环断裂成小分子有机物，从而提高废水的可生化性及后续生化处理效果。
O/A/O接触氧化组合处理流程包括多段接触氧化（O）、厌氧水解酸化（A）、二级好氧氧化（O）三部分。聚醚废水经厌氧生物滤池处理后，自流进入多段（三段）接触氧化池进行好氧（O）生化处理，其中第一段主要去除易生化的有机物，二三段主要降解可生化，但降解速度慢的大分子有机物。经过多段接触氧化后的出水进入中沉池进行泥水分离，出水再与汇入的低浓度生产、生活污水混合进入水解酸化池进行厌氧水解（A），稳定水质的同时降低部分有机好氧物浓度。随后流入混合污水接触氧化池进行二级好氧（O）生化处理，最后经过二沉池泥水分离，出水可达天津市2015年前污水三级排放标准的要求[1]。
2.2 铁碳微电解法
铁碳微电解技术是利用金属腐蚀电化学的基本原理对废水进行处理的工艺方法，又称内电解法、零价铁法、铁还原法等。一般要在需要处理的工业废水中加入一定酸，使废水保持一定酸值，然后按照一定比例加入铁屑和活性碳颗粒，利用低电位的Fe和高电位的C在废水中所产生的电位差，形成无数微小的原电池，反生电极反应，过程产生大量具有较强的反应活性的新生态[H]和Fe2+。新生态的[H]能破坏发色物质的发色结构，使废水中某些有机物的发色基团和助色基团破裂，大分子分解为小分子，使废水的组成向易于生化的方向转变，提高废水的可生化性。新生态Fe2+具有较强的还原能力，在酸性条件下，可将一些重金属离子和有机物还原为还原态，可以将高价态的离子还原为单质，能使一些难降解长链和环状有机物开环、断裂，达到降解有机物的目的。原电池反应后，废水中出现大量的Fe2+和Fe3+，加碱调整废水PH值呈弱碱性，水中会生成Fe（OH）2和Fe（OH）3絮状物，这些絮凝物具有较强的吸附、絮凝活性，能使废水中微小的分散粒以及脱稳胶体有机物絮状沉淀，废水进一步得到净化。天津大沽化工投资发展有限公司刘志成利用铁碳微电解-曝气生物滤池组合工艺处理该公司聚醚废水，取得良好效果，CODcr去除率高达70%。天津石化研究院李荣等人进行铁碳微电解处理该公司聚醚废水预处理研究发现，单纯的铁碳微电解法对其公司聚醚POP废水的COD去除率可以达到40%～50%。过程中引入H2O2或过硫酸盐等其它氧化剂，可将废水COD去除率提高到50%～60%。
铁碳微电解法具有反应设备简单、运行成本低的特点。但运行过程中铁碳填料层易发生钝化、板结，生成沟流等，处理效果逐渐降低的现象。将铁碳材料做成成型铁碳颗粒，可在一定程度上有所改进，但很难完全杜绝。且处理过程需要一定量酸、碱调节废水PH值，最终还会产生一定量的铁泥固废。
2.3组合生化法
组合生化法就是其他方法+生化处理的组合工艺。钟飞等利用纳滤膜+生化处理的组合工艺进行聚醚废水处理研究[2]。研究结果发现，先用1nmd的纳滤膜对聚醚废水进行纳滤处理，可以将废水中大部分难降解大分子有机物（分子质量≥500）截留下来回收使用，低分子滤液COD约为5000 mg/L，与生化降解性较好的脱低分子废水及低浓度废水混合，进行厌氧好氧组合生化处理可达标排放。另外，张斌等对陶瓷膜处理聚醚废水进行了研究，取得了良好的处理效果，COD去除率可以达到95%以上[3]。
膜处理设备的使用，从作用上来看，确实可以提高废水的处理效果，但同时纳滤膜也需要定期进行清洗乃至更换，造成處理成本增加。
2.4电催化氧化法
电催化氧化技术是在电化学氧化的基础上发展起来的一种高级氧化技术，其按氧化作用机理可分为直接氧化和间接氧化，直接氧化是阳极的直接氧化作用实现，间接氧化是通过水溶液中的强氧化基团来实现的。它是在外电压施加条件下，通过电极/催化剂材料活性组分发生电化学反应，从而催生大量·OH、·HO2、O3 等氧化剂，将有机物分解成小分子中间产物，甚至直接氧化成CO2和H2O。
与其它高级氧化技术相比，电催化氧化技术具有反应条件温和、可控性强、装置简单，易自动化，运行成本低等优点。近年来，在处理有毒、有害、难降解有机废水，尤其在高含盐废水方面得到广泛关注。天津石化研究院与天大合作采用复合石墨电极，加入负载有活性组分的活性炭催化剂，在电压7V，电流密度100A/m2，处理时间2h的条件下，使聚醚废水COD由5865mg/L降到了1600mg/L左右，COD去除率稳定在70%以上，吨水处理电耗可控制在15元左右。
3 展望
聚醚废水成分复杂，COD高且波动大，可生化性差，具有将强的生物毒性，属于公认的难处理有机化工废水之一，直接利用常规生化法进行处理，容易造成生化系统负荷剧烈波动，出水COD指标很难达到现今日益严格的排放标准。针对聚醚废水的特点，进行的高级氧化处理方面的研究还处在起步阶段，未引起足够的重视，还需进一步加强。
参考文献
[1] 王梅梅.聚醚废水的处理，环境保护与治理[J]，2015，15（9）：28-30
[2]钟飞，彭波.组合生化法处理难降解聚醚废水的工程实践.工业水处理，2009，29（10）：65-68
[3]张斌，柯跃华等.陶瓷膜处理聚醚废水通量影响因素的试验研究.工业水处理，2006，26（6）：23-25
（作者单位：中石化股份公司天津分公司研究院）