硫氰酸钠为溶剂两步法腈纶湿法纺丝工业废水的处理方法

摘要

一种腈纶湿法纺丝工艺工业废水的处理方法，依次包括以下步骤：微电解法降解聚合工段废水中所含的低聚物，然后加入絮凝剂通过混凝沉降加以分离；聚合工段废水与纺丝及溶剂回收工段的含氰废水混合匀质；水解酸化；碳化硝化；反硝化；后曝气；污泥沉降分离排出上清液。本发明特别适宜处理以硫氰酸钠为溶剂两步法腈纶湿法纺丝工艺的工业废水，处理后的出水指标可达到COD

说明书

技术领域

本发明涉及工业废水的处理方法，特别涉及以硫氰酸钠为溶剂腈纶湿法纺丝工艺的工业废水处理方法。

背景技术

以硫氰酸钠为溶剂的腈纶湿法纺丝工艺是目前腈纶工业化生产最常用的，这种湿法的腈纶纺丝工艺会产生大量的工业废水。特别是其中采用两步法的湿法腈纶纺丝工艺，所产生的工业废水中存在更多的腈类有机物和硫氰酸钠等含氮物质，这些含氮物质在生化处理过程中将被转化为氨氮组分。而近年来各国对氨氮和总氮的排放指标已日趋严格，湿法腈纶生产的工业废水处理要求很高。两步法腈纶湿法纺丝工艺产生的工业废水的另一特点是还存在较高含量的难以生物降解的有机助剂和低聚物，因此它的可生化性比一步法工艺产生的工业废水更差，处理难度也更大。在现有技术中，两步法腈纶湿法纺丝工艺产生的工业废水通常采用与处理一步法腈纶湿法纺丝工艺产生的工业废水基本相同的方法来处理，出水的指标较差，COD_Cr一般为100mg/l左右、氨氮一般为15mg/l左右，而总氮一般为30mg/l左右，甚至不将总氮作为控制指标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种工业废水的处理方法，它特别适用于处理以硫氰酸钠为溶剂两步法腈纶湿法纺丝工艺产产生的工业废水，其出水指标明显优于现有技术。

以下是本发明解决上述技术问题的技术方案：

一种用于处理以硫氰酸钠为溶剂两步法腈纶湿法纺丝工艺工业废水的方法，该方法依次包括以下步骤：

1)聚合工段的含低聚物废水采用微电解法进行降解处理，处理后的废水加入絮凝剂明矾，明矾的加入量为0.1～0.2kg/吨废水，然后进行混凝沉降分离沉降物；

2)经步骤1处理后的废水与纺丝及溶剂回收工段的含氰废水混合匀质；

3)步骤2得到的混合废水在15～38℃的温度以及缺氧的条件下进行生物膜接触氧化处理，废水的停留时间至少为8小时；

4)经步骤3处理后的废水施以曝气，在好氧的条件下进行生物膜接触氧化处理，至废水的COD_Cr下降至150mg/l以下；

5)经步骤4处理后的废水中加入生活污水或甲醇以补充碳源，在15～38℃的温度以及缺氧的条件下进行生物膜接触氧化处理，废水的停留时间至少为3小时，生活污水或甲醇的加入量为：废水氮总量：生活污水或甲醇的BOD₅总量＝1∶(2～4)；

6)经步骤5处理后的废水施以曝气，在好氧的条件下进行生物膜接触氧化处理，废水的停留时间至少为2小时；

7)经步骤6处理后的废水采用沉降法沉降分离悬浮污物，排出上清液。

上述步骤3～6处理废水所用的构筑物中放置填料，使生物膜形成于填料表面，填料最好采用软性纤维填料。

在步骤1中，先采用微电解法将聚合工段废水中所含的低聚物进行降解处理，微电解法降解处理过程在微电解氧化反应塔中进行，此微电解法是本技术领域所熟知的(参见《环境科学研究》2002年第二期P13)。低聚物被分解后，废水中加入絮凝剂，被分解的低聚物在絮凝剂的作用下凝聚，通过混凝沉降后从水中分离；经过步骤1，聚合工段的废水中低聚物已基本去除，该废水与来自其它工段的废水混合匀质后进入步骤3所述的缺氧处理过程，该过程可称为“水解酸化”。先在废水中培养生成产酸菌和水解菌，生成的产酸菌和水解菌使大分子物质充分降解，以便进行生化分解；步骤4可称为“碳化硝化”，在此过程施以充分的曝气，首先培养生成好氧菌，使各种有机物生化分解，然后生成硝化菌，使含氮物质转化为硝酸盐。经步骤4，废水的COD_Cr应下降至150mg/l以下，否则余下步骤的处理过程将难以达到预期的目标；步骤5称为“反硝化”。由于此前的处理过程有机物已基本被分解，缺少微生物的生成条件，故首先在废水中加入生活污水或甲醇以补充碳源，使废水在缺氧的条件下生成反硝化菌。反硝化菌将废水中的硝酸盐、亚硝酸盐转化为氮气后释放，使废水完成脱氮；步骤6是一个好氧生化处理过程，也可称为“后曝气”，其目的是进一步对未完全分解的有机物以及步骤5所加入的有机物进行分解；步骤7是一个沉降分离过程，将废水中的悬浮物分离后排出上清液。

对于生化处理含有机物的废水来讲，非常关键的是如何选择及搭配各种好氧、缺氧或厌氧等处理过程，不同的选择及搭配，其处理效果将大相径庭。因为不同的选择及搭配将使废水在各个阶段的水质、含氧量等发生变化，而不同的水质和含氧量将产生作用各不相同的不同种类的微生物。本发明人经过大量的实验后发现，以上所述的选择和搭配对于处理以硫氰酸钠为溶剂两步法腈纶湿法纺丝工艺的工业废水具有非常好的效果，处理后的出水指标可达到COD_Cr小于85mg/l、氨氮小于8mg/l，总氮小于25mg/l。与现有技术相比，本发明的优点是显而易见的。

具体实施方式

实施例：

                       进水废水的水质水量

    聚合工段  纺丝及溶剂回收工段丙烯腈(mg/l)    56    2.6 NaSCN(mg/l)    0    56低聚物及腈类有机物(mg/l)    170    350 COD_cr(mg/l)    800    460 BOD₅(mg/l)    300    45 NH₃-N(mg/l)    32    5水量(吨/小时)    185    255

上述废水依次经过以下步骤进行处理：

1)聚合工段的废水加入硫酸，调节废水的PH值为3～4，废水进入一微电解氧化反应塔，废水在塔中的停留时间为1.5小时。处理后的废水进入一沉淀池，加入絮凝剂明矾进行混凝沉降，分离出沉降物。絮凝剂明矾的加入量为0.1～0.2kg/吨废水；

2)经上述步骤1处理后的聚合工段的废水进入一混合调节池，并混入纺丝及溶剂回收工段的废水，两者进行匀质调节；

3)经匀质调节的混合废水进入一水解酸化池，水解酸化池的构筑物容积为7600m³，构筑物中放置软性纤维填料。废水在15～38℃的温度以及缺氧的条件下进行生物膜接触氧化处理，停留时间为8小时；

4)出自水解酸化池的废水进入一硝化池，硝化池的构筑物容积为17000m³，构筑物中放置软性纤维填料。废水施以曝气，在好氧的条件下进行生物膜接触氧化处理，废水的停留时间以出水的COD_Cr小于150mg/l控制；

5)经硝化处理的废水进入一反硝化池，反硝化池的构筑物容积为5500m³，构筑物中放置软性纤维填料。向反硝化池中加入生活污水，在15～38℃的温度以及缺氧的条件下进行生物膜接触氧化处理，废水的停留时间为3小时。生活污水或甲醇的加入量为：废水氮总量∶生活污水或甲醇的BOD₅总量＝1∶(2～4)；

6)出自反硝化池的废水进入一后曝气池，后曝气池的构筑物容积为3560m³，构筑物中放置软性纤维填料。废水施以曝气，在好氧的条件下进行生物膜接触氧化处理，废水的停留时间至少为2.2小时；

7)经步骤6处理后的废水进入一沉淀池，采用沉降法沉降分离悬浮污物，排出上清液。污泥进行脱水，脱出的废水返回步骤2进入混合调节池。

排出的上清液水质指标：

COD_Cr：84mg/l；氨氮：8mg/l；总氮：25mg/