[发明专利]腈纶生化废水的深度处理方法及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水的深度处理方法与设备。

背景技术

腈纶生产过程中工艺路线长，多个步骤都会产生废水，如：聚合过程、纺丝过程、卷曲毛条过程，因此腈纶废水成分复杂、有机物含量高，特别是腈纶聚合单元生产过程中形成了生物难降解物质（即：不同分子量的低聚物和高浓度的亚硫酸盐），这些生物难降解物质会对微生物产生抑制作用，同时还含有氰类等易对微生物产生毒害作用的物质，所以造成废水的可生化性较差，BOD₅/COD_Cr一般均小于0.2，所以普通的生物方法很难直接处理。这些复杂的污染成分是导致腈纶废水处理效果差、不能使废水稳定达标排放的主要原因。

目前对腈纶废水的深度处理方法主要有Fenton试剂氧化法、臭氧氧化法等方法。Fenton试剂氧化法采用投加的硫酸亚铁与双氧水在酸性条件下反应产生强氧化性物质·OH氧化降解有机物，该方法对有机物有很好的降解效果，不仅能提高废水的可生化性能，还可以将有机物完全矿化为CO₂和H₂O，具有良好的处理效果，但由于发生反应的硫酸亚铁和H₂O₂投加量较大，达到处理效果后所需的废水处理费用较高，严重影响了该工艺的广泛应用；采用臭氧氧化法对废水进行处理，单独用臭氧处理腈纶废水时分子态的臭氧不能将大量的有机难降解污染物去除或者作用速度非常缓慢，一般采用臭氧加催化剂如二氧化锰或臭氧与活性炭吸附联合的方法处理腈纶废水，且该方法的费用较高，不适合作为腈纶废水深度处理措施。所以，对腈纶废水深度处理方法的开发亟待解决。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种COD_Cr去除率高的腈纶生化废水深度处理方法以及实现该方法的设备。

一种腈纶生化废水的深度处理方法，包括以下步骤：

调节腈纶生化废水pH至7.5~8.5，在反应池中用活性污泥和生物膜填料共同处理腈纶生化废水，其中所述活性污泥浓度为3-15g/L，所述生物膜填料为中空纤维膜，控制反应池中的腈纶生化废水溶解氧浓度为3.0~5.0mg/L，水力停留时间为24-48小时。

本发明腈纶生化废水的深度处理方法，其中所述中空纤维膜的膜丝外径范围为1.0-1.15mm，内径范围为0.5-0.65mm，膜过滤孔径为0.05-0.30μm。中空纤维膜的材料有聚偏氟乙烯（PVDF）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）等，中空纤维膜的性能与膜材料没有必然关系，上述材质均可应用于本发明专利。

本发明腈纶生化废水的深度处理方法，其中：每平米所述中空纤维膜每天处理腈纶生化废水0.2-0.5m³。

本发明腈纶生化废水的深度处理方法，其中特征在于：所述腈纶生化废水具有如下指标：CODcr为180-320mg/L，尤其为270-290，pH为7.2-8.5。

本发明腈纶生化废水的深度处理方法，其中：用生物膜填料处理腈纶生化废水时，振荡所述生物膜填料，振荡频率为20-40rpm/min。振荡可以防止活性污泥堵塞中空纤维膜，从而减少膜的清洗频率，增强膜的实用性，振荡频率可根据膜受污染情况实时调整。

本发明腈纶生化废水的深度处理方法，其中所述腈纶生化废水为经过生物化学处理后的腈纶聚合废水。

本发明还提供了一种实现上述腈纶生化废水的深度处理方法的设备，其包括空气压缩机、反应池、压力表、泵和出水箱，反应池顶部敞口且内部设置有膜组件和曝气管，曝气管固定连接在反应池底部且通过管道与空气压缩机相通，膜组件连接在反应池内且位于曝气管上方，膜组件包括中空纤维膜丝和收集管，所述收集管为一根或两根且收集管为中空封闭柱体；

当收集管为一根时，收集管与反应池底面平行，中空纤维膜丝的两端均与收集管侧壁相连通，收集管的右端面通过软管与压力表入口相连，压力表出口沿水流的方向依次连接有泵和出水箱；

当收集管为两根时，两根收集管均与反应池底面平行或垂直，中空纤维膜丝的两端分别与不同的收集管侧壁相连通，其中膜组件中最靠近反应池右上方的一个收集管端面通过软管与压力表入口相连，压力表出口沿水流的方向依次连接有泵和出水箱。

本发明设备，其中所述收集管通过弹簧与反应池连接且弹簧中心线与收集管垂直，反应池位于膜组件左侧的部分固定连接有振荡装置，振荡装置包括电动机、减速器和凸轮，其中电动机的转子轴与减速器的输入端相连，减速器的输出端安装有凸轮，电动机通过减速器带动凸轮转动，凸轮转动时，敲动收集管，使膜组件振荡。