粘胶行业废水及污泥处理工艺研究

“科德杯”第七届全国染整节能减排新技术研讨会论文集粘胶行业废水及污泥处理工艺研究伦海波张一婷(中国环境管理干部学院)摘要：本文分析了用传统工艺处理粘胶行业废水的弊端，根据实验研究确定了一级物化处理粘胶废水的工艺，确定的工艺参数包括：曝气均和池pH值为3；氧4匕'?b．,FeS0-和H：0：的比例和投加量分别为1：1和800mg／L；中和混凝池中pH值为8—9，PAM投加量为3mg／L。此外在比较了带式压滤和板框压滤的污泥脱水效果后，得出板框压滤的效果较好。关键词：粘胶废水；物化处JE；污泥脱水目前，粘胶纤维的生产普遍采用的是碱性黄化制胶和酸性凝固成形工艺，而在粘胶纤维生产过程中需要浆粕、烧碱、硫酸、CS：等大量的化工原料，由于粘胶纤维生产混合废水的酸性很强且富含锌盐和硫化物，如果直接排放将造成水体污染以及资源的浪费，治理难度较大，传统的生化．物化工艺不太稳定，处理效果不理想。本研究采用一级物化一板框压滤处理粘胶生产废水及污泥，并对处理工艺各环节运行指标进行试验研究，确定了此工艺的最佳运行参数。1传统处理工艺的缺点粘胶行业的酸性废水和碱性废水的排放比例约为3：1。酸性废水主要来源于纺丝工段、酸站及后处理工段。废水中含有Na2S04、ZnS04、H2S04、H2S、CS2、油剂及表面活性剂等，pH值在1左右；碱性废水主要来源于原液工段、纺丝工段及后处理工段，其中含有低聚合度纤维素、半纤维素、烧碱、硫化物及各种变性剂等，而废水中COD值较高，大约在1300mg／L左右，同时由于含有大量纤维素造成废水悬浮物偏高，F／百pH值在11～12之间。粘胶行业针对污水处理大部分采用物化．生化两级处理工艺，主要由均和池、曝气池、中和池、生化池等处理单元组成。废水经过格栅去除较大悬浮物后进入均和池，在此酸性废水与碱性废水混合，然后进入曝气池去除H2S和Cs2，再进入中和池调节pH值至碱性以去除Zn2+，然后进入生化池去除COD，经二沉池沉淀分离后排放。上述传统工艺由于加入了生化系统，在运行管理方面需要投入很大的人力物力，同时由于粘胶行业废水的可生化性较差，需要增加其他辅助工艺以提高废水的可生化性，而生化系统会增加污泥处理量和费用，在生化系统运行时有异味散发，对周边环境产生了污染。另外，由于粘胶行业废水温度较高(进水在50。C左右)不利于好氧茵生长，容易产生污泥膨胀，造成系统不能稳定运行，出水指标波动较大。2一级物化处理工艺2．1工艺流程针对以上问题，本研究对处理系统进行了工艺改进，以一级物化处理工艺代替物化．生化两级处理工艺。由于粘胶碱性废水含有大量纤维素，这是粘胶废水COD的主要来源之一，而这些纤维素与酸性废水混合后会产生轻质纤维素纤维成为絮状悬浮物，可通过气浮法去除，而废水中的一些其他污染物也可以采用物化法去除，最终使废水达标排放，因此针对粘胶废水采用一级物化处理工艺是可行的。具体工艺流程如图l所示。246“科德杯”第七届全国染整节能减排新技术研讨会论文集骧风{午邸譬鹰+◆翮⋯一◆黼一，麟]拦￡￡I：站．丛j污混ir轻质撇{r．f鼓风污混1ir轻质纡维；l鼓风图1废水处理工艺流程2．2曝气均和池碱性废水与酸I生废水在此混合，碱性废水中的纤维素遇酸生成轻质纤维素纤维，同时利用碱性废水对酸性废水进行中和，减少了后续pH值调节剂的使用量，实现了以废治废。同时酸性废水与碱性废水混合后，废水的DH值一般在2～3左右，仍呈现酸性，这对粘胶废水的处理非常有利，因为在酸性条件下粘胶会分解出H2S、CS2气体，经曝气逸出。而经试验证明，pH值小于3时硫化物的去除率非常理想，废水中的s2．低于1mg／L，满足国家排放标准。实验结果如图2所示(废水中s2一浓度在150mg／L左右)。10a一95爨键弼篮捐85溺80I。O152．O2．53．0褒承pH值图2S2·去除率与pH值的关系2．3气浮池曝气池出水经提升泵站加压后进入气浮池，大量纤维素得以去除并回收，同时也能使废水中的油剂去除掉，有效地降低了废水的COD(可降低10％左右，质量分数)。2．4氧化池氧化池主要是采用芬顿法化学氧化废水中的溶解性有机物。在此选用的氧化剂为H202(质量分数为27．5％)，FeS04作为催化剂。H202不仅性能稳定氧化能力强、不增加新的物质，而且可以提高废水中溶解氧的浓度，防止废水中的硫酸盐还原为硫化物。但在使用时对废水的pH值有一定的要求，废水的酸碱性影响着随后生成羟基自由基和有机物的降解反应。废水pH值大于4时Fe2+易被氧化形成Fe(oH)：沉淀，芬顿反应不能顺利进行，所以废水pH值一般不应大于3．5。而经过酸碱中和后的废水pH值正好满足该要求，所以将氧化池放在气浮池后面。此方法对FeS04和H202的投加量有一定要求，当FeS04浓度较小时不利于催化反应的进行，较高时影响出水的