纤维素醚类废水处理方案_谭在英

2007.11（中旬刊）（下转第221页）纤维素醚类工业废水是一类难降解的高浓度有机废水，国内几十家企业生产近十个品种的纤维素醚，每年排放废水水量在2000多万吨以上，处理的压力很大。目前国内外处理纤维素醚废水的应用技术不多且不成熟，已建成的以耗氧工艺为主的工程，投资和处理成本高，废水实际处理率很低，开发一条高效、低耗、运行稳定的工艺路线迫在眉睫。尤其是厌氧+氧组合工艺，已经在处理其它高浓度有机废水领域取得了丰硕的成果，而对于纤维素醚废水处理成功的实际工程经验比较少。而本研究为纤维素醚类废水的治理提供了一些建议。1.纤维素醚生产工艺及其废水来源纤维素醚类生产产生的废水主要为:(1)废母液水,属高浓度有机废水；(2)洗涤废水,属中浓度有机废水；(3)冷却水。1.1纤维素醚类废水的主要特征纤维素醚生产产生的废水成分复杂，有机物、溶解性和胶体性固体、悬浮物含量高，含有难降解和抑制性的高分子类物，温度较高，其主要特征为：(1)来自母液水的高CODCr(20000!50000mg/L；(2)存在生物抑制性物质，如反应的副产物及高浓度的氯化钠、残留的纤维素醚表面活性剂等；(3)因间歇排放，水量排放大；2.纤维素醚类废水处理的研究进展纤维素醚类生产废水是一类难降解和物质多的高浓度有机废水，随着纤维素醚类大规模的生产，以及国家环保政策的要求，人们就开始对纤维素醚生产废水的处理进行研究。从20世纪初至今，人们对纤维素醚生产废水的处理研究不断深入细致。其处理有物化和生物两种途径，目前的工业处理设施多采用生物处理，或者物化法和生物法结合在一起处理。2.1物化法2.1.1吸附法吸附法可作为高浓度有机废水经生物处理后的深度处理。该方法投资小，工艺简单、操作方便，易管理，较适宜对原有污水厂进行工艺改进。2.1.2膜分离法近几年，随着膜技术的不断发展，将膜分离技术应用于纤维素醚废水处理的例子越来越多。该技术主要特点：设备简单、操作方便、无相变、无化学变化、处理效率高和节约能源。利用该技术对纤维素醚废水进行浓缩分离，有良好的经济效益。物化处理还可以作为其他处理方式的前处理方式，其目的多是降低水中的悬浮物和减少废水中的生物抑制物质，有利于废水的后续生物处理。但这些方法有的需要投加大量化学药剂，使得处理成本高，操作复杂；有的生成大量副产品，处理不当容易造成二次污染。2.2生物法2.2.1耗氧生物处理法纤维素醚废水的耗氧处理主要有SBR、氧化沟、深井曝气及接触氧化法等。常用的耗氧技术包括深井曝气、生物接触氧化、延时曝气、SBR等。纤维素醚废水属高浓度有机废水，仅采用常规的耗氧生物处理难以承受CODCr达10000mg/L以上的废水。需要大量的清水或生活污水对纤维素醚废水进行稀释，消耗较大的动力，资金投入较大。2.2.2厌氧生物处理法目前国内外处理高浓度有机废水主要是以厌氧法为主，用于纤维素醚废水处理的厌氧工艺包括：上流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧复合床（UFB）、一体式厌氧污泥床、厌氧折流板反应器（ABR）等。买文宁等将UASB和UBF进行对比试验结果表明：UBF具有反应液传质快、分离效果好、生物量大、生物种类多、处理效率高和运行稳定性强的特征，是一种实用高效的反应器。ABR实际上是一种将多个UASB集于一体且构造比UASB简单的多阶段两相反应器。P.Fox等应用ABR工艺处理CODCr初始浓度为20000mg/L的废水，结果表明控制HRT为24h，CODCr去除率为50%。高浓度有机废水经厌氧处理后，其出水CODCr仍大于1000mg/L，必须接耗氧生化处理以达到排放标准。2.2.3厌氧—耗氧法在实际的废水处理中，由于耗氧生物处理需大量的稀释水降低进水CODCr浓度，增加了基建费用以及动力消耗，而厌氧处理则由于CODCr进液浓度高，即使CODCr去除率较高，也会造成处理后出水CODCr超标，单独的耗氧处理或厌氧处理常常不能满足要求。因而厌氧—耗氧组合处理即成为纤维素醚废水的主要处理流程。厌氧—耗氧组合工艺中，厌氧阶段的容积负荷高，抗冲击负荷能力强，能够降低系统的基建费用，同时还可以回收沼气。耗氧阶段的主要作用是进一步降低厌氧系统出水的各项指标，以达到排放标准。目前较多采用的UASB+SBR工艺。陈宏等在UASB反应器的顶部加设弹性立体填料，增加了接触面积，能够高效处理纤维素醚生产废水，稳定运行时UASB+SBR复合工艺CODCr的去除率可达98%以上，出水的各项指标均满足一级排放标准。2.2.4水解酸化—耗氧法纤维素醚生产废水经厌氧处理后剩余的主要为难降解有机物，导致后续耗氧生物处理阶段的CODCr去除率较低，且所需的处理时间较长，增加了运行费用。基于以上原因，近年来研究者们开始尝试以厌氧水解酸化取代厌氧发酵。水解酸化是一种不彻底的有机物厌氧转化过程，并不能大