濕紡腈綸生產(chǎn)聚合廢水處理系統(tǒng)及處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種濕紡腈綸生產(chǎn)聚處理方法，屬于環(huán)境工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 兩步法濕紡腈綸生產(chǎn)裝置主要包括聚合、紡絲、回收、短纖等單元，腈綸生產(chǎn)過程 中排放的廢水主要由聚合廢水、紡絲廢水和回收廢水組成;其中聚合裝置產(chǎn)生廢水（即聚合 廢水)主要來自水洗機(jī)濾液接受槽排水、密封水接受槽溢流水、脫水機(jī)濾液接受槽溢流水、 氧化劑、催化劑配制廠房地面沖洗水、裝置地面沖洗水、栗封水等。
[0003] 聚合廢水中主要污染物包括丙烯腈、醋酸乙烯脂等未反應(yīng)單體，以及反應(yīng)過程中 產(chǎn)生的大量低聚物及無機(jī)鹽、氰基等；另因含有一定濃度的表面活性物質(zhì)，廢水有乳化現(xiàn) 象。
[0004] 聚合廢水如05/〇?"值(下文簡稱B/C)<0.10,基本無直接可生化性;廢水中含有 的大量低聚物不僅難以被微生物降解、且對微生物有抑制作用，處理難度極大。
[0005] 聚合廢水具體水質(zhì)指標(biāo)見表1所示：
[0006] 表1兩步法濕紡腈綸生產(chǎn)聚合廢水水質(zhì)
[0008] ^根據(jù)最新頒布的《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 31571-2015)，腈綸生產(chǎn)廢 水處理至直接排放的污染物限值為:C0Dcr<100mg/L、NH 3-N<8mg/L、T-N<40mg/L。
[0009] 調(diào)研國內(nèi)幾家兩步法濕紡腈綸裝置生產(chǎn)廢水的處理情況如下：
[0010] (1)某石化廠腈綸車間腈給廢水的主要處理工藝流程為"調(diào)節(jié)池-氣浮池-生物濾 池-沉淀池"。設(shè)計混凝氣浮作為生化前處理工藝，目的是緩解聚合廢水中大量低聚物阻塞 后續(xù)生物濾池中生物膜的問題;但因聚合廢水中低聚物的聚合度不固定、廢水水質(zhì)變化大， 使得氣浮效果不穩(wěn)定，進(jìn)而導(dǎo)致生化處理降解有機(jī)物效果較差，處理出水C0D cr難以滿足排 放標(biāo)準(zhǔn)。
[0011] (2)某石化廠腈綸車間腈綸廢水的主要處理工藝流程為"調(diào)節(jié)池-氣浮池-純氧曝 氣池-沉淀池"，進(jìn)水⑶Dcr濃度約800mg/L，出水C0Dcr濃度約300mg/L。該廠曾開展多項生化 出水深度處理試驗，采用技術(shù)包括臭氧催化氧化、Fenton氧化、鐵碳內(nèi)電解等，但處理水質(zhì) 均無法達(dá)到CODct小于l〇〇mg/L的排放要求。
[0012] 目前，腈綸生產(chǎn)廢水的處理效果普遍不理想，現(xiàn)行的處理方式包括生物濾池、純氧 曝氣、生物接觸氧化、推流式活性污泥等二級生物處理方法均不能達(dá)到使腈綸廢水穩(wěn)定達(dá) 標(biāo)排放的目標(biāo)。說明腈綸廢水特別是聚合廢水中存在大量難以生物降解的物質(zhì)，采用通常 的生物處理不能使之降解；需對聚合廢水進(jìn)行物化或化學(xué)氧化等前處理，將水中難生物降 解物質(zhì)去除或轉(zhuǎn)化為可生物降解物質(zhì)，再通過后續(xù)生物處理將廢水處理達(dá)標(biāo)排放。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明目的是提供一種濕紡腈綸生產(chǎn)聚合廢水處理系統(tǒng)及處理方法，以解決現(xiàn)有 技術(shù)中所存在的上述問題。
[00M]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0015] -種濕紡腈綸生產(chǎn)聚合廢水處理系統(tǒng)，其包括依次設(shè)置的用于絮凝的氣能絮凝裝 置、用于氧化處理的多元催化氧化裝置、生化進(jìn)水池、用于生物反應(yīng)的膜生物反應(yīng)器和生化 出水池。
[0016] 作為優(yōu)選方案，所述氣能絮凝裝置包括進(jìn)水栗、三相渦流混合器一、空壓機(jī)、三相 渦流混合器二、三相渦流混合器三和三相渦流混合器四、絮體分離槽和刮渣機(jī)，第三相渦流 混合器一與進(jìn)水栗相連通，所述三相渦流混合器二與三相渦流混合器一相連通，所述三相 渦流混合器三和三相渦流混合器二相連通，所述三相渦流混合器四和三相渦流混合器三相 連通，所述絮體分離槽內(nèi)設(shè)有豎直方向的隔板和水平方向的穿孔集水板，所述隔板將絮體 分離槽內(nèi)分成絮體成長區(qū)和絮體分離區(qū)，所述穿孔集水板設(shè)置于絮體分離區(qū)下部的清水 區(qū)，所述三相渦流混合器四與絮體成長區(qū)相連通，所述刮渣機(jī)設(shè)置于絮體分離槽的口部。
[0017] 所述三相渦流混合器一還與一空壓機(jī)相連通。
[0018] 該氣能絮凝裝置采用三相渦流混合器流三相混合器作為核心部件，一步完成藥劑 分子拉伸提效、混凝絮凝攪拌(污染物捕集）、絮體形成、氣泡晶核生成和超輕中空化絮體形 成的所有步驟。從而利用精確少量的化學(xué)藥劑，充分捕集水中污染物；同時形成比重極輕的 中空絮體，浮升至池體表面被刮除。
[0019] 氣能絮凝技術(shù)與傳統(tǒng)氣浮技術(shù)的本質(zhì)區(qū)別在于氣泡與絮體的接觸形式不同：后者 采用簡單的"氣泡與絮體接觸附著"，氣泡易于與絮體發(fā)生脫附；而前者采用"絮體氣泡生長 技術(shù)"一一氣泡在絮體內(nèi)部和周邊生成晶核生長，兩者成為有機(jī)一體。
[0020] 作為優(yōu)選方案，所述氣能絮凝裝置還包括渣槽和浮渣輸送栗。
[0021] 作為優(yōu)選方案，所述多元催化氧化裝置包括多元催化氧化反應(yīng)槽，所述多元催化 氧化反應(yīng)槽內(nèi)由下到上依次設(shè)有空氣擴(kuò)散裝置和催化劑承托濾板，所述催化劑承托濾板上 垂直設(shè)有兩塊陰極板和一塊陽極板，所述陽極板設(shè)置于兩塊所述陰極板之間，多元催化氧 化反應(yīng)槽的口部設(shè)有布水槽，所述布水槽的一端與進(jìn)水栗相連通，布水槽的另一端同時與 一個回流閥和一個出水閥相連通，所述回流閥和出水閥由一個循環(huán)栗控制。
[0022] 多元催化氧化技術(shù)是結(jié)合高級氧化技術(shù)和高級催化技術(shù)、電控技術(shù)和相應(yīng)固體催 化劑的研究，綜合采用鈦基涂層電極、固定復(fù)合催化劑及脫附技術(shù)研制開發(fā)的新型水處理 設(shè)備。其工作原理描述如下:在常溫常壓條件下，通過直流電源在特殊涂層電極之間形成 電磁場，并通過電極間填充的固體復(fù)合催化劑形成多元電極效應(yīng)，在氧氣、催化劑的協(xié)同作 用下，高效快速地促進(jìn)羥基自由基（· 0H)的生成?！?0H具有極強的氧化能力，利用其極高的 氧化電極電位，容易進(jìn)攻有機(jī)物分子的高電子云密度點，無選擇地把高濃度難生物降解的 有機(jī)污染物破環(huán)斷鏈，氧化成c〇2、H2〇或簡單的有機(jī)物。
[0023]作為優(yōu)選方案，所述膜生物反應(yīng)器包括缺氧池、好氧池、膜池、膜組件、膜抽吸栗、 微孔曝氣管、硝化液回流栗、膜池回流栗和鼓風(fēng)機(jī)，所述好氧池設(shè)置在缺氧池和膜池之間， 且缺氧池、好氧池和膜池互相連通，好氧池內(nèi)設(shè)有微孔曝氣管，所述膜組件設(shè)置于膜池內(nèi)， 膜組件由膜元件、固定機(jī)架、出水管、曝氣管組成:膜元件豎直固定在機(jī)架上，膜元件下方安 裝有穿孔曝氣管、膜元件頂部設(shè)有出水管嘴通過軟管與出水總管相連，所述鼓風(fēng)機(jī)與微孔 曝氣管相連通，所述膜抽吸栗與膜組件相連通，所述硝化液回流栗連通好氧池和缺氧池，所 述膜池回流栗連通膜池與好氧池。
[0024] 一種基于前述的濕紡腈綸生產(chǎn)聚合廢水處理系統(tǒng)的濕紡腈綸生產(chǎn)聚合廢水處理 方法，其包括氣能絮凝前處理，以及一次或多次進(jìn)行的如下步驟：
[0025]多元催化氧化處理；
[0026] 膜生物處理。
[0027] 氣能絮凝可一步完成藥劑分子拉伸提效、混凝絮凝攪拌(污染物捕集）、絮體形成、 氣泡晶核生成和超輕中空化絮體形成的所有步驟。從而利用精確少量的化學(xué)藥劑，充分捕 集水中污染物;同時形成比重極輕的中空絮體，浮升至池體表面被刮除。
[0028] 多元催化氧化技術(shù)是結(jié)合高級氧化技術(shù)和高級催化技術(shù)、電控技術(shù)和相應(yīng)固體催 化劑的研究，綜合采用鈦基涂層電極、固定復(fù)合催化劑及脫附技術(shù)研制開發(fā)的新型水處理 設(shè)備。其工作原理描述如下:在常溫常壓條件下，通過直流電源在特殊涂層電極之間形成電 磁場，并通過電極間填充的固體復(fù)合催化劑形成多元電極效應(yīng)，在氧氣、催化劑的協(xié)同作用 下，高效快速地促進(jìn)羥基自由基（· 0H)的生成?！?0H具有極強的氧化能力，利用其極高的氧 化電極電位，容易進(jìn)攻有機(jī)物分子的高電子云密度點，無選擇地把高濃度難生物降解的有 機(jī)污染物破環(huán)斷鏈，氧化成C02、H20或簡單的有機(jī)物。
[0029] 經(jīng)兩級多元催化氧化處理后的聚合廢水進(jìn)入膜生物反應(yīng)器處理。膜生物反應(yīng)器由 缺氧池、好氧池、MBR膜池、硝化液回流栗、膜池回流栗、抽吸栗、鼓風(fēng)機(jī)等組成。
[0030]廢水