ABS树脂废水混凝深度处理技术及达标处理工艺研究

摘要

ABS树脂生产过程中产生大量高浓度有机废水，其中包含丙烯腈、苯乙烯、丁二烯的聚合物、ABS乳液、松香肥皂、十二烷基硫醇、乙苯及其他未反应有机单体等，属于典型高N、P，高有机物，高胶乳废水。东北一化工厂ABS树脂废水，目前经过混凝气浮工艺预处理后直接进入化工污水综合处理厂进行处理，但由于ABS树脂废水的特殊性，对该污水处理厂的达标排放造成了一定威胁，为此拟对该ABS树脂废水单独进行处理。论文研究内容为国家水体污染控制与治理科技重大专项《松花江石化行业有毒有机物全过程控制关键技术与设备》的一部分。本文在大量现场调研及前期混凝气浮-A/O工艺小试试验的基础上，针对ABS树脂废水生物处理出水的水质特征，考察了混凝沉淀工艺对混凝气浮-A/O出水达标排放的可行性，优化了反应条件，初步构建了ABS树脂废水达标处理工艺。并在此基础上开展了混凝气浮-A/O-混凝沉淀工艺处理ABS树脂生产废水的现场中试试验。获得的主要结论如下:　　(1)混凝剂及助凝剂筛选结果表明，以三氯化铁做为混凝剂、阳离子型聚丙烯酰胺为助凝剂对混凝气浮-A/O工艺出水深度处理效果最佳，且最佳投加量为三氯化铁200mg/L，阳离子型聚丙烯酰胺为5mg/L，最佳工艺条件为混合搅拌1min，絮凝搅拌15min，沉淀时间为30min。优化工艺条件下混凝沉淀出水TP及COD可稳定达到《合成树脂工业污染物排放标准》规定排放限值，进一步过滤处理后可稳定达到特别排放限值。　　(2)混凝沉淀工艺进、出水分子量分布、三维荧光光谱、红外光谱及紫外光谱分析结果表明:A/O工艺出水中悬浮有机物及分子量100kDa以上的大分子物质TOC贡献率为39.45％，混凝沉淀后悬浮有机物及分子量100kDa以上的大分子物质TOC贡献率减少到20％。经过混凝沉淀处理后，出水中蛋白类物质减少19％。混凝沉淀处理单元运行成本约为1元/吨。　　(3)在水力停留时间为48h，硝化液回流比为500％的条件下，A/O单元对COD、TP、TN及氨氮的去除率可分别达到92.16％、42.92％、90.9％、76.13％。进水中特征污染物在A/O单元基本被完全去除。混凝沉淀工艺对COD、TP的去除率可分别达到35.26％、97.32％，出水COD、TP分别为50.36mg/L和0.126mg/L，60％左右的出水COD浓度可降至50mg/L。　　(4)经过混凝气浮+A/O+混凝沉淀组合工艺处理后，出水中TN、TP、SS及氨氮分别为:9.648mg/L、24.77 mg/L、7.03mg/L、3.24mg/L，去除率分别为90.6％、99.4％、98.3％和81.63％，均能达到《合成树脂工业污染物排放标准》(GB31572-2015)中的特别排放限值。出水COD为51.44mg/L，COD去除率96.2％，可达到《合成树脂工业污染物排放标准》(GB31572-2015)中对COD60mg/L的排放要求。　　本研究对实际ABS树脂废水的处理可提供技术支持。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 ABS树脂废水概述

1．1．1 ABS树脂生产工艺介绍

1．1．2 ABS树脂废水的来源

1．1．3 ABS树脂废水的特点

1．2 工业废水常用的处理技术及现状

1．2．1 混凝沉淀法

1．2．2 电化学氧化法

1．2．3 光化学氧化法

1．2．4 臭氧氧化法

1．2．5 生物活性炭法

1．3 ABS合成树脂废水处理现状概述

1．3．1 预处理技术

1．3．2 生物处理技术

1．3．3 深度处理技术

1．4 深度处理工艺的选择

1．5 混凝沉淀理论

1．5．1 混凝机理

1．5．2 混凝影响因素

1．5．3 几种常用的混凝剂

1．6 课题研究背景及意义

1．7 课题研究内容及技术路线

1．7．1 研究内容

1．7．2 研究的技术路线

2 混凝沉淀对ABS树脂废水深度处理研究

2．1 实验目的

2．2 试验材料及方法

2．2．1 试验水质及药剂

2．2．2 试验设备及仪器

2．2．3 试验方法

2．2．4 分析测试方法

2．3 试验结果与讨论

2．3．1 混凝剂的筛选

2．3．2 助凝剂的选择

2．3．3 进水pH值对废水COD去除的影响

2．3．4 水力条件的优化

2．3．5 混凝剂和助凝剂投加量的优化

2．4 优化条件下的处理效果

2．5 混凝沉淀工艺技术经济分析

2．6 小结

3 ABS树脂废水达标处理工艺研究

3．1 实验目的

3．2 实验装置及方法

3．2．1 实验废水及活性污泥来源

3．2．2 试验装置及工艺流程

3．2．2 试验仪器

3．2．3 分析测试方法

3．3 A／O单元对污染物的去除效果

3．3．1 A／O单元对COD的去除效果

3．3．2 A／O单元对TN、氨氮的去除效果

3．3．3 A／O单元对TP的去除效果

3．3．4 A／O单元进出水特征污染物分析

3．3．5 A／O生物反应器活性污泥种群解析

3．4 混凝沉淀深度处理单元对污染物去除效果

3．5 混凝气浮-A／O-混凝沉淀组合工艺对污染物的去除效果

3．5．3 混凝气浮-A／O-混凝沉淀组合对SS的去除效果

3．5．4 混凝气浮-A／O-混凝沉淀组合对TN、氨氮的去除效果

3．6 小结

4 结论与建议

4．1 结论

4．2 建议

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果