申请日2014.08.21
公开(公告)日2014.11.05
IPC分类号C02F103/36; C02F9/14
摘要
本发明属于废水处理领域，具体涉及醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法。本发明要解决的技术问题是现有处理工艺流程复杂，运行成本高，污泥量大。本发明解决上述技术问题的方案是提供一种醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法，包括以下步骤：1)醋酸丁酸纤维素生产废水先进入调节池处理12～16h，再进入固定化光合细菌池处理46～52h;2)固定化光合细菌池的出水进入一沉池沉淀2～3h;3)一沉池沉淀后的上清液流入缺氧池处理20～28h;4)缺氧池处理后的出水进入好氧池处理20～28h;5)好氧池处理后的出水进入二沉池沉淀2～3h，然后上清液进入排放口达标排放或回收利用。本发明的方法处理效果好、运行成本低，能稳定达标排放。
权利要求书
1.醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法，包括以下步骤：
1)醋酸丁酸纤维素生产废水先进入调节池处理12～16h，再进入固定化光合细菌池处理 46～52h;
2)固定化光合细菌池的出水进入一沉池沉淀2～3h;
3)一沉池沉淀后的上清液流入缺氧池处理20～28h;
4)缺氧池处理后的出水进入好氧池处理20～28h;
5)好氧池处理后的出水进入二沉池沉淀2～3h，然后上清液进入排放口达标排放或回收 利用。
2.根据权利要求1所述的醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法，其特征在于：步骤1) 所述的废水在进入调节池时的温度为20～45℃。
3.根据权利要求1所述的醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法，其特征在于：步骤1) 所述固定化光合细菌池内的溶解氧为1～2mg/L，pH值为6～9，温度为20～45℃。
4.根据权利要求1所述的醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法，其特征在于：步骤1) 所述光合细菌与醋酸丁酸纤维素生产废水的体积比为1︰5。
5.根据权利要求1所述的醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法，其特征在于：步骤1) 所述的固定化光合细菌池中，采用活性炭海绵吸附游离的光合细菌;所述的活性炭海绵中， 活性炭的含量为35～45%。
6.根据权利要求1所述的醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法，其特征在于：步骤2) 所述的沉淀后，将沉淀分离的污泥回流至固定化光合细菌池，清水溢流至缺氧池，固定化光 合细菌池污泥沉降比保持20～30%，剩余的污泥进入污泥浓缩池。
7.根据权利要求1所述的醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法，其特征在于：步骤3) 所述缺氧池内的温度为20～45℃，溶解氧为0.1～0.9mg/L。
8.根据权利要求1所述的醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法，其特征在于：步骤4) 所述好氧池的温度为20～45℃，溶解氧为2～4mg/L。
9.根据权利要求1所述的醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法，其特征在于：步骤5) 所述的二沉池中要投加聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺的质量与进入二沉池的出水的体积百分 比为0.1%。
10.根据权利要求1所述的醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法，其特征在于：步骤5) 所述的沉淀后，将沉淀分离出的污泥回流至缺氧池或好氧池，使缺氧池或好氧池污泥沉降比 保持20～30%，剩余的污泥进入污泥浓缩池，清水溢流至排放口，达标排放。
说明书
醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法
技术领域
本发明属于废水处理领域，具体涉及醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法。
技术背景
醋酸丁酸纤维素(Cellulose acetate butyrate，简称CAB)，可制电影片基、油田天然气输 送管道、可剥涂料、绝缘漆和人造纤维。在生产过程中会产生大量有机废水，该废水呈酸性 pH=3.00～3.20，以醋酸、丁酸等有机酸为主，COD=18000～30000mg/L，硫酸盐=4000～ 5000mg/L。目前国内外生产该类产品的企业为美国的伊士曼公司和山东淄博隆邦化工有限公 司两家，生产工艺和废水处理工艺处于保密阶段，无资料可以借鉴。
按照常规的处理方法，处理类似酸性废水应采用酸碱中和及生化处理技术。中和及生化 处理的原理是：用氢氧化钠或石灰中和废水中醋酸、丁酸等酸性物质，将废水的pH调整至 中性，之后进生化处理系统，依靠微生物降解废水中的有机物质，实现达标排放。经中试， 该CAB生产废水用氢氧化钠中和至pH=6，所需碱量为9.0kg/m3，费用合计=20.7元/m3;如 果用石灰中和至pH=6，所需石灰量为8.3kg/m3，费用合计=4.98元/m3，虽然比投加氢氧化钠 低，但是污泥量大，后续设备、构筑物结垢严重，运营管理麻烦。高额的中和费用或设施的 结垢堵塞，在很大程度上限制了中和工艺的应用。
对于酸性有机废水，常规的生化处理通常需要把废水的pH值用碱性物质调整至中性或 者接近于中性才进生化系统，传统的光合细菌(PSB)在处理高浓度有机废水，尤其是含硫 酸盐的高浓度有机废水方面具有其它微生物无法替代的优势，但是光合细菌菌体较小，自然 沉降性能差，容易在运行过程中流失。为了解决这个问题，需要不断地培养和补充新鲜菌体， 固液分离时需要加聚合氯化铝100～200mg/L，因此造成工艺流程复杂，运行成本较高，影响 在工程中的推广应用。
醋酸丁酸纤维素生产废水中的醋酸和醋酸钠构成了强有力的缓冲溶液，如果加氢氧化钠 中和费用高，若加石灰中和则构筑物及管阀件容易结垢。因醋酸丁酸纤维素生产废水的COD 及硫酸盐含量高，如采用厌氧技术处理该废水，系统会产生大量的硫酸盐还原菌，导致生化 效果差，单元COD去除率为30%，且要产生硫化氢气体，存在二次污染;如果用普通的好 氧微生物生化该废水，因醋酸浓度高会抑制微生物繁殖，导致COD负荷低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有处理工艺流程复杂，运行成本高，污泥量大。
本发明解决上述技术问题的方案是提供一种醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法，包括 以下步骤：
1)醋酸丁酸纤维素生产废水先进入调节池处理12～16h，再进入固定化光合细菌池处理 46～52h;
2)固定化光合细菌池的出水进入一沉池沉淀2～3h;
3)一沉池沉淀后的上清液流入缺氧池处理20～28h;
4)缺氧池处理后的出水进入好氧池处理20～28h;
5)好氧池处理后的出水进入二沉池沉淀2～3h，然后上清液进入排放口达标排放或回收 利用。
上述醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法中，步骤1)所述的调节池是用来均衡醋酸丁 酸纤维素生产废水水质、水量的储存池。所述的调节池内设置有空气搅拌装置、废气收集装 置、卷板换热器及废水提升装置。
上述醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法中，步骤1)所述的固定化光合细菌池为封闭 池体，池顶设置废气收集装置，池内安装溶解氧、pH、温度在线监测装置。
上述醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法中，步骤1)所述的废水在进入调节池时的温 度为20～45℃。
上述醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法中，步骤1)所述固定化光合细菌池内的溶解 氧为1～2mg/L，pH值为6～9，温度为20～45℃。
上述醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法中，步骤1)所述光合细菌与醋酸丁酸纤维素 生产废水的体积比为1︰5。
上述醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法中，步骤1)所述的固定化光合细菌池中，采 用活性炭海绵吸附游离的光合细菌。所述的活性炭海绵中，活性炭的含量为35～45%。所述 活性炭海绵的体积用量占固定化光合细菌池容积的50～70%。
上述醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法中，步骤2)所述的一沉池用于沉淀光合细菌 池出水的污泥。
作为本发明的优选方案，步骤2)所述的沉淀后，将沉淀分离的污泥回流至固定化光合 细菌池，清水溢流至缺氧池，固定化光合细菌池污泥沉降比保持20～30%，剩余的污泥进入 污泥浓缩池。
上述醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法中，步骤3)所述缺氧池内的温度为20～45℃， 溶解氧为0.1～0.9mg/L。
上述醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法中，步骤3)所述的缺氧池为封闭池体，池顶 设置废气收集装置，内部设置缺氧组合填料、微量曝气装置、溶解氧在线连锁控制仪，对溶 解氧实时监控。所述的缺氧组合填料由纤维束、塑料环、中心绳组成。其中纤维束为醛化或 涤纶丝组成，单片纤维束的重量为2.0g;塑料环由聚乙烯塑料组成，单片塑料环的重量为2.0g; 中心绳为增强聚乙烯。
上述醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法中，步骤4)所述的好氧池内部设置有好氧组 合填料和曝气装置。所述的好氧填料与曝气装置分层次设置。所述的曝气装置采用旋混曝气 器。所述的好氧组合填料由纤维束、塑料环、中心绳组成。其中纤维束为醛化或涤纶丝组成， 单片纤维束的重量为2.0g;塑料环由聚乙烯塑料组成，单片塑料环的重量为2.0g;中心绳为 增强聚乙烯。
上述醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法中，步骤4)所述好氧池的温度为20～45℃， 溶解氧为2～4mg/L。
上述醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法中，步骤5)所述的二沉池用于沉淀好氧池出 水的污泥。
上述醋酸丁酸纤维素生产废水的处理方法中，步骤5)所述的二沉池中要投加聚丙烯酰 胺，所述聚丙烯酰胺的质量与进入二沉池的出水的体积百分比为0.1%。
作为本发明的优选方案，步骤5)所述的沉淀后，将沉淀分离出的污泥回流至缺氧池或 好氧池，使缺氧池或好氧池污泥沉降比保持20～30%，剩余的污泥进入污泥浓缩池，清水溢 流至排放口，达标排放。
作为本发明的优选方案，将步骤2)和5)中的剩余污泥进入污泥浓缩池，浓缩池的上清 液返回调节池，浓缩后的污泥脱水，滤清水返回调节池。
作为本发明的优选方案，将步骤1)和3)中的收集的废气用管道引往废气吸收装置，废 气经净化去除异味后，高空达标排放。
本发明将固定化光合细菌技术应用在CAB生产废水治理，解决了酸水非中和不能生化的 难题，节省了中和费用，避免了补充新鲜PSB菌液，最后通过缺氧和好氧工艺进行把关，保 证出水达标排放。固定化光合细菌技术是利用活性炭海绵(海绵基材上加载粉末木质活性炭 或椰壳活性炭，活性炭含量35～45%)吸附游离的光合细菌着床，通过光合细菌形成的生物 膜快速降解CAB废水中小分子的有机酸，从而保持废水的中性;着床后的光合细菌被吸附在 活性炭海绵的表面，脱落后颗粒较大，容易在沉淀池中实现固液分离，因此实现自身回流， 不再加药沉淀或补充新鲜菌液。该方法能将大部分的有机酸快速降解为二氧化碳和水，实现 了进入固定化光合细菌池之前不用加碱中和，但对大分子的纤维素类物质降解不彻底，可以 通过后续的缺氧和好氧处理工艺，实现高浓度的有机酸水达标排放，且运行成本低。本发明 采用固定化光合细菌、缺氧和好氧组合工艺处理醋酸丁酸纤维素废水，使得酸性废水不用加 碱中和即可直接生化处理，解决了硫酸盐影响问题、细菌补充问题以及COD负荷低的问题。
本发明充分发挥了固定化光合细菌、缺氧和好氧组合工艺处理效果好、运行成本低的优 点，在保证处理效果的同时有效降低了运行费用。采用本发明的装置及方法处理CAB生产废 水后的各项指标，能稳定达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)的一级排放标准，且 COD可降至40mg/L以下。
