申请日2013.09.27
公开(公告)日2015.04.15
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明涉及一种碳纤维生产废水处理工艺方法;碳纤维生产废水进入一体式好氧膜生物反应器内，加入共代谢基质和营养盐，加碱控制反应器内pH为6.5～5.5，经好氧生化反应后，出水经反应器的膜组件，入臭氧接触池，经臭氧氧化后，自流入清水池，共代谢基质和营养盐添加量为进水二甲基亚砜质量的0.10～0.15倍和0.05～0.15倍;温度15℃～35℃;溶解氧浓度为2～4mg/L;污泥浓度为5～6g/L;碱为碳酸氢钠;共代谢基质指单糖、二糖、多糖、废糖蜜中的一种或任意几种组合;营养盐为磷酸铵;采用聚偏氟乙烯中空纤维帘式膜组件;本方法处理DMSO浓度可达1850mg/L;DMSO去除率近100%。
权利要求书
1.一种碳纤维生产废水处理工艺方法，其特征在于，碳纤维生 产废水进入调节池，在调节池内混合均匀，再用提升泵打入一体式好 氧膜生物反应器内，同时向反应器内投加共代谢基质和营养盐，加碱 控制反应器内pH为6.5～5.5，经好氧生化反应后，出水经反应器的膜 组件，由出水抽吸泵打入臭氧接触池，经臭氧氧化后，自流入清水池， 清水池出水外排回用或作为一体式好氧膜生物反应器的膜组件反冲 洗用水，一体式好氧膜生物反应器不定期排出少量剩余污泥;
所述的一体式好氧膜生物反应器控制工艺参数为：进水二甲基亚 砜浓度控制范围为≤1818mg/L;水力停留时间控制范围为12～24h; 共代谢基质和营养盐添加量分别按一体式好氧膜生物反应器进水二 甲基亚砜质量的0.10～0.15倍和0.05～0.15倍计;pH控制范围为6.5～ 5.5;温度控制范围15℃～35℃;溶解氧浓度控制范围为2～4mg/L; 污泥浓度控制范围为5～6g/L;
一体式好氧膜生物反应器内投加的碱为碳酸氢钠;共代谢基质指 单糖、二糖、多糖、废糖蜜中的一种或任意几种组合;营养盐指磷酸 铵;
一体式好氧膜生物反应器采用聚偏氟乙烯中空纤维帘式膜组件。
说明书
一种碳纤维生产废水处理工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种废水生化处理工艺方法，特别是涉及一种基质共代谢 好氧膜生物反应器法处理碳纤维生产废水的工艺方法。
背景技术：
聚丙烯腈(PAN)基碳纤维在碳纤维生产中占有绝对优势，其制造 分为两步进行，第一步是用丙烯腈(AN)单体制造PAN原丝，纺丝溶剂主 要采用二甲基亚砜(DMSO)，第二步是原丝的预氧化和碳化。碳纤维生 产废水主要为洗涤原丝产生的废水，其中主要特征污染物为DMSO，该 物质的可生化性较差，并且该废水水质单一，用常规生物法难以直接处 理。
CN201110240507.0公开了一种碳纤维生产废水中DMSO的生化处理 方法，该方法用好氧曝气池中的活性污泥对反应器内的组合填料进行排 泥挂膜，挂膜所需污泥浓度为4000～5000mg/L;向反应器内连续进含有 DMSO的碳纤维生产废水，添加营养盐、共代谢基质，调节进水pH值， 使反应器内pH值维持在5.5～6.5，对生物膜进行驯化;连续进碳纤维厂 日常排放生产废水，同时添加与微量元素和共代谢基质;挂膜、驯化成 功后，处理出水的DMSO去除率接近100%，在经过简单过滤后能够满 足设备清洗等要求。该工艺主要存在如下不足：处理DMSO浓度范围较 窄，大于420mg/L时，去除率明显大幅下降;抗DMSO负荷冲击能力差， 易造成不可恢复性系统崩溃;出水悬浮物(SS)多并且细碎，不易沉淀; 若作为中水回用，则还需要进一步沉淀、过滤和消毒处理，流程长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种处理DMSO效率高、处理DMSO浓度范围 宽、抗DMSO负荷冲击能力强、出水水质好，中水回用时流程简单的碳 纤维生产废水处理工艺。本发明将基质共代谢原理和膜生物反应器有机 地耦合起来，使两者优势互补，既克服了单独使用膜生物反应器不能有 效处理DMSO的问题，也克服了基质共代谢原理和其它生物处理方法结 合处理DMSO时，处理DMSO浓度范围较窄、抗DMSO负荷冲击能力差、 出水SS多并且细碎不易沉淀的不足。
本发明所述的碳纤维生产废水处理工艺方法，通过如下技术方案来 达到：
碳纤维生产废水进入调节池，在调节池内混合均匀，再用提升泵打 入一体式好氧膜生物反应器内，同时向反应器内投加共代谢基质和营养 盐，加碱控制反应器内pH为6.5～5.5，经好氧生化反应后，出水经反应器 的膜组件，由出水抽吸泵打入臭氧接触池，经臭氧氧化后，自流入清水 池，清水池出水外排回用或作为一体式好氧膜生物反应器的膜组件反冲 洗用水，一体式好氧膜生物反应器不定期排出少量剩余污泥;
本发明MBR控制工艺参数：进水DMSO浓度控制范围为1850mg/L以 下;水力停留时间(HRT)控制范围为12～24h;共代谢基质和营养盐添 加量分别按MBR进水DMSO质量的0.10～0.15倍和0.05～0.15倍计;pH控 制范围为6.5～5.5;温度控制范围15℃～35℃;溶解氧浓度(DO)控制 范围为2～4mg/L;污泥浓度(MLSS)控制范围为5～6g/L。
本发明所用碱为碳酸氢钠;共代谢基质指单糖、二糖、多糖、废糖 蜜中的一种或任意几种组合;营养盐指磷酸铵。
本发明所用MBR采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维帘式膜组件，已 有技术公开的该类膜生物反应器均可用于本发明。
本发明效果为：
(1)处理效率高，DMSO平均去除率近100%;
(2)处理DMSO浓度范围宽，适用于DMSO浓度小于1850mg/L的碳 纤维生产废水;
(3)运行稳定，抗DMSO负荷冲击能力强，遇到高负荷冲击后，可 较快恢复到原来的高去除率;(
4)出水水质好，不需要再进行沉淀和过滤，仅进行简单的杀菌消毒 后即可达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)中 列出的各项用途的水质标准和《城市污水再生利用工业用水水质》 (GB/T19923-2005)中洗涤用水的水质标准;
(5)污泥龄长，剩余污泥产率低;(6)工艺简单、占地小、操作管 理简便、成本低廉、能耗低。
