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【中國環(huán)保在線 技術(shù)前沿】腈綸生產(chǎn)廢水屬于化工類廢水，我國近年來常用的物化處理方式包括氣浮法、電解法、Fenton氧化法、砂濾法、臭氧氧化法、光催化氧化法及超聲波法等。但是由于這類廢水水質(zhì)復(fù)雜，我國處理工藝尚不成熟，所以仍需要進(jìn)一步的技術(shù)研究。
腈綸生產(chǎn)廢水屬于化工類廢水，其水質(zhì)復(fù)雜，難以生物降解，目前還未有合適的處理工藝。由于直接采用生化法處理該廢水至達(dá)標(biāo)較為困難，因此，需要輔以適當(dāng)?shù)奈锘幚泶胧┣乙浞种匾曃锘幚砉に嚨闹匾院捅匾?。本文以此為立足點(diǎn)，系統(tǒng)歸納了近年來我國腈綸廢水常用物化處理方法。
腈綸廢水的水質(zhì)特點(diǎn)
腈綸生產(chǎn)工藝主要可分為干法紡絲和濕法紡絲兩大類(簡稱干法和濕法)，其中濕法又分為一步法和二步法。二步法因其具有產(chǎn)品質(zhì)量好、原料消耗低和污染物排放少等優(yōu)勢(shì)，為目前腈綸生產(chǎn)廠家普遍采用的生產(chǎn)工藝。但從水質(zhì)特點(diǎn)上講，干、濕法兩類生產(chǎn)工藝所排放的廢水中所含的主要污染物大致相同，但濃度相差較大，其主要物質(zhì)為生產(chǎn)過程的各個(gè)工段剩余的原料和新合成的各類物質(zhì)，具體來說主要為硫酸鹽、丙烯腈(AN)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAC)、丙腈磺酸鈉、有機(jī)胺、氨氮、表面活性劑和聚丙烯腈低聚物等。
根據(jù)腈綸廢水中存在的污染物，可知該廢水具備以下特點(diǎn)：
1)難降解污染物濃度高，且N/C高，據(jù)資料可查，難生物降解及較難生物降解有機(jī)污染物質(zhì)占總有機(jī)物量的一半左右(40.63%)，可生化性極差，BOD5/COD值在0.2左右
2)有毒物質(zhì)含量高，對(duì)生化系統(tǒng)中微生物活性產(chǎn)生沖擊，影響其運(yùn)行
3)存在大量低聚物，影響微生物代謝作用且不利于污泥沉降。
物化處理工藝
01 氣浮法
氣浮法是通過在廢水中產(chǎn)生大量微氣泡，使其粘附水中的乳化油和細(xì)小懸浮物后上浮，通過去除浮渣來達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。氣浮工藝因其具有、低費(fèi)用、易操作等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水預(yù)處理及深度處理中。田超男等在傳統(tǒng)氣浮理論的基礎(chǔ)上，利用了采用“零速度”和“淺池理論”技術(shù)原理的淺層氣浮技術(shù)，在佳混凝劑投加量(聚合硫酸鐵300——350mg/L、陽離子PAM為7——10mg/L)下，對(duì)COD的平均去除率達(dá)到11.3%以上，并對(duì)低聚物進(jìn)行了有效去除。
02 電解法
電解法的基本原理是使污染物在電極上發(fā)生直接電化學(xué)反應(yīng)或間接電化學(xué)轉(zhuǎn)化，傳統(tǒng)電解法一直存在能耗高的問題，相關(guān)報(bào)道較少。
而內(nèi)電解法一般是以鐵屑和活性炭構(gòu)成原電池對(duì)廢水進(jìn)行處理的工藝，能耗成本低。由于采用廢鐵屑為原料，因此具有以廢治廢的意義，且近年來，有學(xué)者提出將具有比鐵屑更高溶鐵速率、更高比表面能且具有吸附性能的多孔活性鐵即海綿鐵替代廢鐵屑作為填料，取得了很好的效果。崔曉宇等采用單獨(dú)的鐵碳內(nèi)電解法處理濕法腈綸廢水，詳細(xì)研究了鐵屑和活性炭的投加量及反應(yīng)時(shí)間等因素的影響，結(jié)果表明廢水COD的去除率為36%、CN-的去除率達(dá)到90.8%、BOD5/COD由0.39提高到0.56，但該方法單獨(dú)處理能力有限，國內(nèi)學(xué)者通常將此方法與其它預(yù)處理技術(shù)結(jié)合使用。
三維電極是在常規(guī)二維電極的陰、陽極間填充均勻混合的導(dǎo)電和絕緣顆粒，是一種新型節(jié)能的電解技術(shù)。王亞娥等采用三維電極技術(shù)對(duì)吉林某化纖廠調(diào)節(jié)池出水進(jìn)行預(yù)處理，試驗(yàn)結(jié)果表明，在電壓20V、電解時(shí)間60min、pH為5的條件下，對(duì)COD去除率達(dá)到29%，氨氮去除率為12%，特征污染物DMAC和AN的去除率分別高達(dá)91.3%和98.7%，B/C值由0.28提高到0.41，且處理1噸該廢水所需能耗在1.33kWh左右，經(jīng)濟(jì)可行。
03 Fenton氧化法
Fenton氧化技術(shù)主要集中在產(chǎn)生的大量羥基自由基會(huì)誘發(fā)一系列的自由基鏈反應(yīng)從而將廢水中難生物降解的有毒有機(jī)物氧化至無毒無害。由于常規(guī)Fenton試劑中所使用的FeSO4在工業(yè)應(yīng)用中難以保存且試劑的一次性利用造成運(yùn)行成本較高，并且存在FeSO4與H2O2無法瞬間混合從而影響氧化效率的問題，近年來，國內(nèi)學(xué)者嘗試將鐵碳微電解與H2O2耦合聯(lián)用并進(jìn)行了深入研究，海綿鐵的應(yīng)用使得該技術(shù)更加具有工程化應(yīng)用價(jià)值。
程愛華等采用磁Fenton氧化技術(shù)處理DMAC廢水，詳細(xì)研究了FeSO4及H2O2投加量、進(jìn)水pH、反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)廢水的處理效果，在原水COD為250mg/L條件下，磁Fenton法的去除率為82.1%，較未磁化提高18.5%，其二者都符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，磁場(chǎng)可加快反應(yīng)速度。魏健等利用響應(yīng)面法對(duì)Fenton法預(yù)處理干法腈綸廢水進(jìn)行了優(yōu)化，分析了各因素單獨(dú)及交互作用對(duì)COD去除率的影響，確定了佳反應(yīng)條件下COD去除率為53.8%，B/C由0.32提高至0.67，費(fèi)希爾弧菌發(fā)光抑制率由92%降至28%。
04 砂濾法
連續(xù)式砂濾器集混凝、澄清、過濾于一體，具有可連續(xù)運(yùn)行、無需停機(jī)反沖洗、過濾效率和產(chǎn)水率較高等優(yōu)點(diǎn)，與PAC、PAFC等絮凝劑配合對(duì)污水中的濁度、TP有良好的去除效果，目前在國內(nèi)給排水處理方面的應(yīng)用尚處于起步階段。
李少飛等采用連續(xù)砂濾法對(duì)某化纖廠調(diào)節(jié)池出水進(jìn)行預(yù)處理，結(jié)果表明連續(xù)砂濾器設(shè)備可有效地截留腈綸廢水中大量粒徑小、比重輕、混凝沉淀效果差且難以生物降解的低聚物微粒，其中對(duì)SS和COD的去除率分別為35.03%和15.11%，同時(shí)也降低了TOC、TN含量，并且此設(shè)備以氣源為動(dòng)力，運(yùn)行成本低，故可適用于腈綸廢水預(yù)處理。
