申请日2000.12.28
公开(公告)日2002.07.31
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明是化纤生产废水的治理方法,采用气浮-AB生物法处理工艺,其A段为好氧生物吸附,B段为厌氧-缺氧-好氧工艺。本发明能将COD 2500mg/L,浊度50mg/L,硫酸盐1200mg/L的废水处理到COD50～160mg/L,NH3O～15mg/L的腈纶行业国家一级排放标准。运行稳定、占地少。适用于干法腈纶废水、环氧氯丙烷废水等高浊度、高胶体、高硫酸盐、含难生物降解物质的有机废水的处理。
権利要求書
1.一种干法腈纶废水的处理方法，其特征在于采用气浮预处理—AB生物处理工艺流程， 其中A段为生物吸附，B段为厌氧—缺氧—好氧工艺，包括下述工艺步骤：
气浮预处理采用压力溶气法或引气法工艺，去除该废水中低分子聚合物;压力溶气法气 浮预处理的工艺运行参数为：温度60～80℃，聚合氯化铝投放量20～150mg/L，季胺盐型 阳离子絮凝剂投放量1～3mg/L，水体pH值6.0～7.5溶气压力0.25～0.3 Mpa，气水比为1∶ 3;溶气压力0.25～0.3Mpa，气水比为1∶3;引气法气浮预处理的工艺运行参数为：温度 60～80℃，聚合氯化铝投放量20～150mg/L，季胺盐型阳离子絮凝剂投放量1～3mg/L，水 体pH值6.0～7.5;
随后，废水进入厌氧消化工序，在硫酸盐还原产酸反应和产甲烷反应各自独立反应分相 串联的同时，两者间增加生物脱硫步骤，成为硫酸盐还原—生物脱硫—产甲烷三相串联工艺;
最后，在缺氧段引入生活污水 和生产清净下水，废水经缺氧—好氧生物脱氮工序处理后， 达标排放。
2.按照权利要求1所述的干法腈纶废水的处理方法，其特征在于溶气气浮预处理的工艺 的COD去除率为25～35%，出水浊度≤10mg/L。
3.按照权利要求1所述的干法腈纶废水的处理方法，其特征在于：A段工艺参数，曝气 池污泥负荷率为2～4kgCOD/kgMLSS·d，水力停留时间0.5～2h，溶解氧0.1～0.5mg/L，污泥 浓度为4000～6000mg/L，沉淀池沉淀时间2h，污泥回流比为20%～50%，COD去除率25%～35%。
4.按照权利要求1所述的干法腈纶废水的处理方法，其特征是在产酸反应中工艺运行参 数为：回流比200%，混合液悬浮固体浓度15～20g/L，pH4.5～6.5，溶解氧0.0mg/L，水力 停留时间8～16h。
5.按照权利要求1和4所述的干法腈纶废水的处理方法，其特征是在生物脱硫步骤中工 艺运行参数为：pH5.5～6.5，溶解氧1.5～2.5mg/L，水力停留时间0.15h。
6.按照权利要求1和4所述的干法腈纶废水的处理方法，其特征是在产甲烷反应中工艺 运行参数为：混合液悬浮固体浓度15～20g/L，pH6.5～7.5，溶解氧0.0mg/L，水力停留时 间8～16h，。
7.按照权利要求1所述的干法腈纶废水的处理方法，其特征是缺氧生物脱氮池中工艺运 行参数为：回流比100%～500%，混合液悬浮固体浓度4～6g/L，pH6.5～7.5，溶解氧≤0.5 mg/L，污泥停留时间5～10d，水力停留时间6～12h。
8.按照权利要求1所述的干法腈纶废水的处理方法，其特征是在好氧生物脱氮池中工艺 运行参数为：混合液悬浮固体浓度2～6g/L，pH7.5～8.5，溶解氧≥2.0mg/L，污泥停留时 间5～10d，水力停留时间6～12h，COD容积负荷0.5～1.0kgCOD/m3·d。
9.按照权利要求1所述的干法腈纶废水的处理方法，其特征是经处理后排放水质可达下 述指标：COD50～160mg/L，NH3-N15mg/L，悬浮固体浓度50mg/L，EDTA6～10mg/L， pH6～9。
10.按照权利要求1和8所述的干法腈纶废水的处理方法，其特征是如出现生化出水超标 现象，可在好氧段加入粉末活性炭5～50ppm。
11.按照权利要求1所述的干法腈纶废水的处理方法，其特征是在厌氧消化工序当硫酸根 浓度>1000mg/L，废水先通过装有氧化钙的过滤柱，使出水硫酸根浓度降至200～500mg/L。
12.按照权利要求1所述的干法腈纶废水的处理方法，其特征是本法同样适用于环氧氯丙 烷工业废水的处理。
说明书
干法腈纶废水的处理方法
本发明属于化纤生产废水的治理方法，尤其涉及采用气浮预处理—AB两段生物处理工 艺的干法腈纶废水的处理方法。
目前全国共有五套同类型干法腈纶生产装置，它们分别是齐鲁石化公司腈纶厂、抚顺 石化公司腈纶厂、宁波市腈纶厂、秦皇岛市腈纶厂和茂名市腈纶厂。这五家腈纶厂废水处理 工艺同是中国纺织工业部设计院设计，采用厌氧—好氧—活性炭处理工艺，但由于生化出 水COD350～600mg/L，活性炭负荷较大，活性炭处理工艺无法投入使用。
现有污水处理方法对丙烯腈、DMF等有机污染物有一定的处理效果，但对COD、EDTA 的处理效率较低，排放废水严重超标。
专利申请CN99112488.X改进为混凝沉淀—厌氧消化—缺氧-好氧生物脱氮—砂滤—活 性炭处理工艺，但此工艺仍有流程长、处理成本偏高的缺点。
2000年国家根据腈纶废水难处理的实际情况从新制订了标准，将此行业一级排放标准 改为COD≤160mg/L。为此，本发明对专利申请CN99112488.X进行了再改进：
1.用气浮工艺代替混凝沉淀工艺。引气气浮(压力溶气气浮)处理效率在总体上高于混 凝沉淀，在运行过程中不需调节pH，投加药剂量少，COD去除率高且稳定。
2.取消了砂滤和活性炭处理工艺，大大降低了运行成本。
3.生活污水和地面冲洗水等其它废水由于COD≤600mg/L，可生化性较好，直接进缺氧 段，从而相应降低了厌氧段的水利负荷，并且不需加入共基质提高其可生化性，降低了成本， 提高了整个流程的COD去除率。
本发明的目的是提供一种COD去除率高、工艺流程短且运行成本较低的干法腈纶废水 的处理方法。
本发明是通过下述技术方案来实施的：研制一种干法腈纶废水的处理方法，其特征在于 采用气浮预处理—AB生物处理工艺流程，其中A段为生物吸附，B段为厌氧—缺氧—好氧 工艺，包括下述工艺步骤：
气浮预处理采用压力溶气法或引气法工艺，去除该废水中低分子聚合物;压力溶气法气 浮预处理的工艺运行参数为：温度60～80℃，聚合氯化铝投放量20～150mg/L，季胺盐型 阳离子絮凝剂投放量1～3mg/L，水体pH值6.0～7.5，溶气压力0.25～0.3Mpa，气水比为 1∶3;引气法气浮预处理的工艺运行参数为：温度60～80℃，聚合氯化铝投放量20～ 150mg/L，季胺盐型阳离子絮凝剂投放量1～3mg/L，水体pH值6.0～7.5;
随后，废水进入厌氧消化工序，在硫酸盐还原产酸反应和产甲烷反应各自独立反应分相 串联的同时，两者间增加生物脱硫步骤，成为硫酸盐还原—生物脱硫—产甲烷三相串联工艺;
最后，在缺氧段引入生活污水和生产清净下水，废水经缺氧—好氧生物脱氮工序处理后， 达标排放。
上述溶气气浮预处理工艺的COD去除率为25～35%，出水浊度≤10mg/L。
上述A段工艺参数，曝气池污泥负荷率为2～4kgCOD/kgMLSS·d，水力停留时间0.5～2h， 溶解氧0.1～0.5mg/L，污泥浓度为4000～6000mg/L，沉淀池沉淀时间2h，污泥回流比为 20%～50%，COD去除率25%～35%。
上述的在产酸反应中工艺运行参数为：回流比200%，混合液悬浮固体浓度15～20g/L， pH4.5～6.5，溶解氧0.0mg/L，水力停留时间8～16h。
上述在生物脱硫步骤中工艺运行参数为：pH5.5～6.5，溶解氧1.5～2.5mg/L，水力停留 时间0.15h。
上述在产甲烷反应器中工艺运行参数为：混合液悬浮固体浓度15～20g/L，pH6.5～7.5， 溶解氧0.0mg/L，水力停留时间8～16h，。
上述在缺氧生物脱氮池中工艺运行参数为：回流比100%～500%，混合液悬浮固体浓度 4～6g/L，pH6.5～7.5，溶解氧≤0.5mg/L，污泥停留时间5～10d，水力停留时间6～12h。
上述在好氧生物脱氮池中工艺运行参数为：混合液悬浮固体浓度2～6g/L，pH7.5～8.5， 溶解氧≥2.0mg/L，污泥停留时间5～10d，水力停留时间6～12h，COD容积负荷0.5～1.0 kgCOD/m3·d。
上述的经处理后排放水质可达下述指标：COD50～160mg/L，NH3-N15mg/L，SS50mg/L， EDTA6～10mg/L，pH6～9。
上述的处理方法如出现生化出水超标现象，可在好氧段加入粉末活性炭5～50ppm。
上述的处理方法在厌氧消化工序当硫酸根浓度>1000mg/L，废水先通过装有氧化钙的过 滤柱，使出水硫酸根浓度降至200～500mg/L。
上述的处理方法同样适用于环氧氯丙烷工业废水的处理。
本发明的特点：
1.气浮干法腈纶废水中含有大量的低分子聚合物，它们以悬浮状胶体形式存在，难以 自然沉降去除，低聚物进入生化系统后不仅影响生化系统的正常运行，而且增大了有机物降 解负荷;同时低聚物易堵塞填料，降低填料的比表面积，增加了废水生化处理难度。因此， 首先去除低分子聚合物是必要的，本发明采用聚合氯化铝与季胺盐型阳离子絮凝剂组成的复 合絮凝剂，采用气浮工艺除去低聚物胶体，为生化处理的正常运行提供了系件，有效地降低 了生化处理的负荷。
2.硫酸盐-生物脱硫-产甲烷三相串联：
较高的硫酸盐含量是干法腈纶废水的又一特点，高浓度的硫酸盐会对厌氧消化产甲烷过 程产生不利影响，甚至导致厌氧反应器运行失败。采用此三相串联工艺，厌氧过程设立了各 自独立的反应器，保证了两大类群细菌在各自的反应器中获得较佳的生长条件，避免了两种 菌之间的基质竞争。同时在产酸反应器和产甲烷反应器中间增设脱硫装置，可使废水中硫化 物浓度小于1mg/L，有效的削弱了硫化物对甲烷菌的毒害作用，提高了厌氧段的COD去除率。
由于工业生产过程的不完全稳定性，硫酸根浓度波动较大，如果硫酸根200～500mg/L， 生物脱硫工艺可以不需采用。如果硫酸根500～1000mg/L，采用上述三相串联工艺，如果硫 酸根浓度大于1000mg/L，可采用氧化钙沉淀硫酸根，可以使废水中硫酸根浓度小于 1000mg/L。
脱硫采用生物脱硫工艺，该方法不仅操作简单、运行成本低，而且可回收单质硫。
3.缺氧-好氧生物脱氮，在缺氧段引入生活污水，不仅提高了腈纶废水的可生化性，降 低了厌氧段的水利负荷，而且保证了A/O工艺较高的脱氮效率。
4.必要时添加粉末活性炭
由于工业生产过程的不完全稳定性，如果出现生化出水超标现象，可在好氧段加入粉末 活性炭5～50ppm，更有效的保证了废水达到国家规定的行业一级排放标准。这是本技术的一 个创新之处，粉末活性炭的加入，不但提高了污泥的沉降性能，而且保证了废水能够达标排 放。这样就不需采用运行和投资费用较高的后处理技术。
