公布日：2022.04.08
申请日：2021.12.22
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F11/00(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/34(2006.01)N;C02F103/38(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种PBAT、PBS聚酯类可生物降解树脂生产废水处理工艺，包括调节单元、复合吸附填料吸附单元、低碳醇溶剂制备单元、饱和树脂低碳醇溶剂清洗再生单元、负载溶剂蒸馏再生单元、水解酸化单元、厌氧处理单元、生物接触氧化处理单元、沉淀单元和污泥处置单元。本发明该废水处理工艺操作流程简单，处理效率较高，可通过调整运行周期参数接受较大的废水冲击负荷，出水水质好，对废水中COD、氨氮都有较好的去除效果，出水无色，该废水处理工艺的吸附单元使用复合吸附填料，主要成分为大孔吸附树脂，可选择性吸附大分子有机物，降低废水的生物毒性以及污染性，能够保证后续生化工段稳定正常运行。
权利要求书
1.一种PBAT、PBS聚酯类可生物降解树脂生产废水处理工艺，其特征在于：包括调节单元、复合吸附填料吸附单元、低碳醇溶剂制备单元、饱和树脂低碳醇溶剂清洗再生单元、负载溶剂蒸馏再生单元、水解酸化单元、厌氧处理单元、生物接触氧化处理单元、沉淀单元和污泥处置单元，其处理工艺步骤如下：A、调节水量：通过调节单元的调节池，调节废水排放过程中的水量与水质，防止生产废水在排放过程中的出现水质不均匀和不稳定的情况，避免了废水处理过程失常，处理效果降低；B、吸附：利用复合吸附填料吸附单元吸附装置装填的复合吸附填料有选择性的吸附废水中的大分子、含酚类有机物，从而减少废水中污染物含量，降低废水的生物毒性以及污染性，复合吸附填料吸附单元的配套设施为低碳醇溶剂制备单元、饱和吸附填料低碳醇溶剂清洗再生单元、负载溶剂蒸馏再生单元；C、低碳醇溶剂制备：利用低碳醇溶剂制备单元以甲醇生产产生的残液杂碳醇作为原料制取低碳醇溶剂，其包括D杂碳醇分离和E低碳醇蒸馏两个步骤；D、杂碳醇分离：利用杂碳醇分离装置将甲醇生产产生的残液杂碳醇分离出低碳醇溶液、杂醇油和高碳醇，其中杂醇油可进行外售，高碳醇可作为燃料使用，充分做到资源化利用；E、低碳醇蒸馏：利用低碳醇蒸馏装置将杂碳醇分离出的低碳醇溶液通过蒸馏制取低碳醇溶剂；F、饱和树脂低碳醇溶剂清洗再生：利用制取的低碳醇溶剂清洗再生吸附饱和的复合吸附填料，通过利用相似相容原理，向预处理装置内通入低碳醇溶剂，对完成一个运行周期的吸附饱和的复合吸附填料进行清洗再生，将复合吸附填料中吸附的大分子、酚类有机物质洗涤下来，使复合吸附填料得到再生，重复利用；G、负载溶剂蒸馏再生：利用负载溶剂蒸馏再生装置对低碳醇溶剂洗涤复合吸附填料产生的负载溶剂进行蒸馏，使负载溶剂得到再生，重复利用低碳醇溶剂，负载溶剂蒸馏再生装置产生的蒸馏残液为高浓度有机物，可进行焚烧或无害化处理；H、水解酸化：水解酸化单元利用水解酸化池，将吸附单元处理后的水在水解酸化池中进行水解与酸化，在产酸菌的作用下，使污水中的非溶解性有机物被水解为溶解性有机物，大分子物质被降解成小分子物质，污水的可生化性得到提高；I、厌氧处理：厌氧处理单元利用厌氧反应器设备使水解酸化单元出水处在无氧的条件下，利用厌氧细菌将有机物分解生成有机酸，然后在甲烷菌的作用下，进一步发酵，从而使污水得到净化；J、生物接触氧化：生物氧化接触单元使厌氧处理单元的出水与生物膜相接触，在生物膜上微生物的作用下，使污水得到净化，该单元采用曝气方法为微生物提供所需的氧气，并起到搅拌与混合的作用，同时在曝气池内投加填料，以供微生物附着生长，是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理法，兼具活性污泥法和生物膜法两者的优点；K、沉淀：用于将生物接触氧化单元的出水进行泥水分离，使混合液澄清、污泥浓缩，并将分离的部分污泥回流到生物接触氧化单元，沉淀单元澄清的上清液达到排放限值排放，剩余的污泥排放至污泥处置单元进行处理；L、污泥处置：用于收集和处理厌氧处理单元和沉淀单元排出的污泥，经过去除有机杂质或污泥脱水减少水分，使污泥达标最终外运。
2.根据权利要求1所述的一种PBAT、PBS聚酯类可生物降解树脂生产废水处理工艺，其特征在于：所述步骤A中调节池容积根据处理水量确定，一般停留时间八至十二小时。
3.根据权利要求1所述的一种PBAT、PBS聚酯类可生物降解树脂生产废水处理工艺，其特征在于：所述步骤B中复合吸附填料的主要成分为大孔吸附树脂，可有选择性的吸附废水中的大分子、含酚类有机物，且在酸性条件下吸附效果更好，适应聚酯类废水呈酸性的特性。
4.根据权利要求1所述的一种PBAT、PBS聚酯类可生物降解树脂生产废水处理工艺，其特征在于：所述步骤E中利用低碳醇蒸馏装置蒸馏制取出低碳醇溶剂的浓度能够达到百分之九十五，蒸馏产生的排水含有少量低碳醇可作为生化单元的碳源，提高可生化性。
5.根据权利要求1所述的一种PBAT、PBS聚酯类可生物降解树脂生产废水处理工艺，其特征在于：所述步骤F中用于清洗再生复合吸附填料的溶剂为低碳醇溶剂，低碳醇溶剂浓度达到百分之九十五，具有辛/水分配系数低、沸点低的特点，利用辛/水分配系数低的低碳醇溶剂经济可行，能够较好的有效分离出复合吸附填料中吸附的大分子有机物。
6.根据权利要求1所述的一种PBAT、PBS聚酯类可生物降解树脂生产废水处理工艺，其特征在于：所述步骤G中负载溶剂蒸馏再生装置产生的蒸馏残液为高浓度有机物，可进行焚烧或无害化处理。
7.根据权利要求1所述的一种PBAT、PBS聚酯类可生物降解树脂生产废水处理工艺，其特征在于：所述步骤I中厌氧反应器设备设置有三相分离器，用以分离消化气、消化液和污泥颗粒，消化气自厌氧反应器顶部导出，污泥颗粒自动滑落沉降至反应器底部，消化液从澄清区出水。
发明内容
本发明的目的在于提供一种PBAT、PBS聚酯类可生物降解树脂生产废水处理工艺，具备无污染处理废水的优点，解决了目前聚酯类可生物降解树脂生产废水的处理方法采用“预处理+水解酸化+厌氧+生物接触氧化处理+沉淀池”组合工艺，预处理工段多采用化学氧化法处理，但处理效果不理想，出水为黑色，实际运行中此方法会产生大量黑色泡沫，造成运行环境差，需要考虑消泡问题，投加的酸、碱、氧化剂等化学药剂增加废水中含盐量，继而增加针对聚酯类可生物降解树脂生产废水的处理难度，无法保证废水达标排放的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种PBAT、PBS聚酯类可生物降解树脂生产废水处理工艺，包括调节单元、复合吸附填料吸附单元、低碳醇溶剂制备单元、饱和树脂低碳醇溶剂清洗再生单元、负载溶剂蒸馏再生单元、水解酸化单元、厌氧处理单元、生物接触氧化处理单元、沉淀单元和污泥处置单元，其处理工艺步骤如下：
A、调节水量：通过调节单元的调节池，调节废水排放过程中的水量与水质，防止生产废水在排放过程中的出现水质不均匀和不稳定的情况，避免了废水处理过程失常，处理效果降低；
B、吸附：利用复合吸附填料吸附单元吸附装置装填的复合吸附填料有选择性的吸附废水中的大分子、含酚类有机物，从而减少废水中污染物含量，降低废水的生物毒性以及污染性，复合吸附填料吸附单元的配套设施为低碳醇溶剂制备单元、饱和吸附填料低碳醇溶剂清洗再生单元、负载溶剂蒸馏再生单元；
C、低碳醇溶剂制备：利用低碳醇溶剂制备单元以甲醇生产产生的残液杂碳醇作为原料制取低碳醇溶剂，其包括D杂碳醇分离和E低碳醇蒸馏两个步骤；
D、杂碳醇分离：利用杂碳醇分离装置将甲醇生产产生的残液杂碳醇分离出低碳醇溶液、杂醇油和高碳醇，其中杂醇油可进行外售，高碳醇可作为燃料使用，充分做到资源化利用；
E、低碳醇蒸馏：利用低碳醇蒸馏装置将杂碳醇分离出的低碳醇溶液通过蒸馏制取低碳醇溶剂；
F、饱和树脂低碳醇溶剂清洗再生：利用制取的低碳醇溶剂清洗再生吸附饱和的复合吸附填料，通过利用相似相容原理，向预处理装置内通入低碳醇溶剂，对完成一个运行周期的吸附饱和的复合吸附填料进行清洗再生，将复合吸附填料中吸附的大分子、酚类有机物质洗涤下来，使复合吸附填料得到再生，重复利用；
G、负载溶剂蒸馏再生：利用负载溶剂蒸馏再生装置对低碳醇溶剂洗涤复合吸附填料产生的负载溶剂进行蒸馏，使负载溶剂得到再生，重复利用低碳醇溶剂，负载溶剂蒸馏再生装置产生的蒸馏残液为高浓度有机物，可进行焚烧或无害化处理；
H、水解酸化：水解酸化单元利用水解酸化池，将吸附单元处理后的水在水解酸化池中进行水解与酸化，在产酸菌的作用下，使污水中的非溶解性有机物被水解为溶解性有机物，大分子物质被降解成小分子物质，污水的可生化性得到提高；
I、厌氧处理：厌氧处理单元利用厌氧反应器设备使水解酸化单元出水处在无氧的条件下，利用厌氧细菌将有机物分解生成有机酸，然后在甲烷菌的作用下，进一步发酵，从而使污水得到净化；
J、生物接触氧化：生物氧化接触单元使厌氧处理单元的出水与生物膜相接触，在生物膜上微生物的作用下，使污水得到净化，该单元采用曝气方法为微生物提供所需的氧气，并起到搅拌与混合的作用，同时在曝气池内投加填料，以供微生物附着生长，是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理法，兼具活性污泥法和生物膜法两者的优点；
K、沉淀：用于将生物接触氧化单元的出水进行泥水分离，使混合液澄清、污泥浓缩，并将分离的部分污泥回流到生物接触氧化单元，沉淀单元澄清的上清液达到排放限值排放，剩余的污泥排放至污泥处置单元进行处理；
L、污泥处置：用于收集和处理厌氧处理单元和沉淀单元排出的污泥，经过去除有机杂质或污泥脱水减少水分，使污泥达标最终外运。
优选的，所述步骤A中调节池容积根据处理水量确定，一般停留时间八至十二小时。
优选的，所述步骤B中复合吸附填料的主要成分为大孔吸附树脂，可有选择性的吸附废水中的大分子、含酚类有机物，且在酸性条件下吸附效果更好，适应聚酯类废水呈酸性的特性。
优选的，所述步骤E中利用低碳醇蒸馏装置蒸馏制取出低碳醇溶剂的浓度能够达到百分之九十五，蒸馏产生的排水含有少量低碳醇可作为生化单元的碳源，提高可生化性。
优选的，所述步骤F中用于清洗再生复合吸附填料的溶剂为低碳醇溶剂，低碳醇溶剂浓度达到百分之九十五，具有辛/水分配系数低、沸点低的特点，利用辛/水分配系数低的低碳醇溶剂经济可行，能够较好的有效分离出复合吸附填料中吸附的大分子有机物。
优选的，所述步骤G中负载溶剂蒸馏再生装置产生的蒸馏残液为高浓度有机物，可进行焚烧或无害化处理。
优选的，所述步骤I中厌氧反应器设备设置有三相分离器，用以分离消化气、消化液和污泥颗粒，消化气自厌氧反应器顶部导出，污泥颗粒自动滑落沉降至反应器底部，消化液从澄清区出水。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明废水处理工艺操作流程简单，处理效率较高，可通过调整运行周期参数接受较大的废水冲击负荷，出水水质好，对废水中COD、氨氮都有较好的去除效果，出水无色；
2、该废水处理工艺的吸附单元使用复合吸附填料，主要成分为大孔吸附树脂，可选择性吸附大分子有机物，降低废水的生物毒性以及污染性，能够保证后续生化工段稳定正常运行，使出水达到《合成树脂工业污染物排放标准》(GB31572-2015)COD60mg/l的直接排放限值；
3、利用甲醇生产产生的残液杂碳醇为原料制取的低碳醇溶剂，可用于清洗再生吸附饱和的复合吸附填料，使复合吸附填料得到重复利用，杂碳醇分离装置所产生的副产物杂醇油可进行外售，高碳醇可作为燃料使用，使其资源化充分利用；
4、蒸馏装置产生的排水含有少量的低碳醇可作为生化单元的碳源，提高生化单元可生化性，负载溶剂蒸馏再生装置使低碳醇溶剂重复利用，节省低碳醇溶剂使用量；
5、该工艺吸附单元运行成本低，复合吸附填料在酸性条件下的废水中处理效果更好，适应聚酯类废水呈酸性的特性，与化学氧化法预处理相比，不需投加酸、碱、氧化剂等化学药剂，不增加废水中含盐量，同时避免因投加氧化剂而在预处理时产生大量黑色泡沫，造成运行环境差，需要考虑消泡问题。
（发明人：马东升;乔海军;张建;史殿彬;徐海龙）
