丙烯腈和二步湿法腈纶废水的处理方法技术

本发明专利技术公开一种丙烯腈及二步湿法腈纶废水的处理方法，该方法根据湿法腈纶生产各股废水的特点，将其分为丙烯腈废水、聚合废水、纺丝废水、酸性废水、碱性废水以及其它废水，其中其它废水包括乙腈废水、生活污水、回收废水等。然后，对丙烯腈废水、聚合废水和纺丝废水进行分质预处理，经过预处理的废水再与其它不需要预处理的废水混合后进行综合处理，将酸性废水和碱性废水综合利用于处理过程中的pH调节，实现达标排放。本发明专利技术可以达到以废治废、高效、低成本综合治理的功效，有效对废水脱碳脱氮。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生物废水处理方法，特别涉及一种丙烯腈和二步湿法腈纶废水的处理方法。
技术介绍
丙烯腈是腈纶生产中最基本的原料，目前国内的几个腈纶生产企业都配套建设了丙烯腈生产装置，但是大多数企业都将丙烯腈及腈纶装置排放的生产废水集中在一起进行处理。这些废水水量较大，种类较多，组成和水质相差也较大，导致废水的处理效果普遍较差，最终出水的CODCr远远超出GB8978-1996的排放标准。随着国家环保要求的日益严格，丙烯腈和腈纶废水的超标排放问题已成为影响相关企业实现总外排水达标的瓶颈。国内针对丙烯腈和二步湿法腈纶废水的处理，开发了大量的处理方法。柯小明对不同的工艺或工艺组合分质处理腈纶废水的效果进行了比较，结果表明：纺丝废水、回收废水属于易生物降解废水，采用简单的絮凝、生物工艺处理可以达到一级排放标准；聚合废水属于难生物降解废水，采用好氧生物工艺直接处理时，CODCr去除率为51～56％；采用絮凝-好氧生物工艺处理时，CODCr去除率有所提高，可达54～59％；而A/O工艺与好氧生物工艺处理效果基本相同，出水CODCr远远超出排放标准，也说明了厌氧水解过程不能分解该污水中不可生物降解的物质。胡波等采用聚合铝和阳离子型聚丙酰胺对聚合污水进行混凝预处理，预处理出水进行生物处理处理，出水CODCr为700～800mg/L，CODCr的总去除率为30％左右。中国专利CN1539766A公开了一种湿法纺丝腈纶工艺废水的处理方法。该方法采用微电解降解聚合工段废水中的低聚物，经混凝沉降加以分离。聚合工段废水与纺丝及溶剂回收工段的含氰废水混合匀质；经过水解酸化、碳化、硝化和反硝化，曝气后污泥沉降分离排出上清液。从目前的实际应用情况来看，该方法的处理效果并不理想，并没有从根本上解决问题。中国专利CN1188743A公开了一种湿法纺丝腈纶工业综合废水处理工艺。该专利技术根据腈纶工业废水的水质特点，将废水分为三股：采用混凝气浮法和生物接触氧化法分别处理聚合和纺丝回收废水；经过处理后的上述废水与丙烯腈、氰化钠废水混合进行A/O生化脱氮处理。但是经过该工艺处理的腈纶废水并不能达标排放。中国专利CN1385380A公开了一种丙烯腈、腈纶废水的处理方法。该方法采用投加炭黑和粉末活性炭的接触氧化法对聚合废水进行预处理；对纺丝废水采用混凝气浮法进行物化预处理。经过预处理后的废水与其它各股废水混合经过A/O法生物氧化及脱氮处理并排放。但是该方法实际只实现了氨氮的达标排放，对CODCr的处理效果并不理想。邹东雷等采用Fenton试剂氧化-微电解-生物接触氧化法处理丙烯腈废水。结果表明，在废水pH值为3左右、反应时间2h的前提下，双氧水投加量40mL/L，二价铁离子质量浓度为400mg/L，再经过微电解处理后的出水进入接触氧化阶段。在溶解氧为4.5mg/L左右、水力停留时间为10h、容积负荷1.0kgCODCr/(m3·d)左右的条件下，出水CODCr小于100mg/L，可达到国家对丙烯腈废水处理要求的一级标准。但是该方法药剂用量极大，导致处理成本急剧上升。李锋等采用芬顿氧化法对丙烯腈废水进行了预处理研究，研究结果表明当AN质量浓度为300mg/L、Fe2+和H2O2的投加量分别为400mg/L和400mg/L、反应pH为3，反应时间为3～15min时，AN去除率达到80％以上；同时发现UV和C2O42-对Fenton试剂氧化具有良好的协同效应。但是该方法药剂用量大。银长新采用Fenton流体化床与生物接触氧化法相结合的组合工艺对腈纶污水的生化出水进行了处理研究。该方法在保证进水CODCr稳定在300mg/L左右时，最终出水CODCr全部控制在100mg/L之内。流体化床Fenton氧化法利用FeOOH晶体(三价铁在流体化床反应槽中的石英砂担体表面产生的结晶)作为H2O2的一种催化剂，大幅降低Fe2+催化剂的用量，进而降低操作成本与污泥产生量。但该方法流程长，处理和装置规模水量大。蒋进元等采用Fenton氧化处理丙烯腈聚合废水，当进水CODCr为1200mg/L时，在c(H2O2)为0.2mol/L、c(Fe2+)为28.8mmol/L、pH为2.5、反应150min的条件下，出水CODCr为301.6mg/L。但是该方法存在药剂用量大、处理成本高的缺点。中国专利CN103663840A公开了一种丙烯腈及其聚合废水的处理方法，该专利首先对聚合废水进行混凝预处理，然后对丙烯腈与聚合混合废水进行生物脱碳和Fenton氧化预处理，氧化出水单独或与其它废水混合进行传统的生物脱氮工艺、A/O工艺、同步硝化反硝化工艺、短程生物脱氮工艺或曝气生物滤池工艺等具有脱氮功能的生物处理工艺。但是该方法在预处理过程去除了大部分CODCr，导致后续二级生物处理工艺碳氮比较低。综上所述，丙烯腈和腈纶生产废水是一种难生物降解废水，从全国范围来看，处理效果普遍较差，难以达标排放。虽然目前腈纶废水的处理方法有很多，但是主要是针对CODCr的去除，还不能经济、高效地实现CODCr和氨氮的同时达标排放。现有技术中，丙烯腈和腈纶废水的治理主要有两种技术路线：一是采用Fenton等高级氧化或其与其它技术的组合工艺作为预处理手段对丙烯腈、聚合等单元生产废水进行预处理。该路线处理效果好，但是由于Fenton等高级氧化工艺对有机物的去除没有选择性，导致废水中的大量易生物降解的有机物消耗了大量的氧化试剂，造成了不必要的药剂消耗，从而导致处理成本较高，难以实现工业化应用。同时由于预处理过程去除了废水中的大部分有机物，造成了后续脱氮工艺碳源不足。二是采用高级氧化技术对现有生物处理装置的生化处理出水进行深度处理，如对腈纶生物处理终水进行Fenton法-生物接触氧化法或多相催化臭氧氧化-升降曝气活性滤池处理等。该路线存在工艺流程长、处理水量和装置规模大等缺点，难以实现工业化。因此，如何开发一种丙烯腈和二步湿法腈纶生产废水处理方法，使其处理流程合理、经济高效、兼顾CODCr和氨氮的去除，是业界深入关注的一个环保问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种丙烯腈及二步湿法腈纶废水的处理方法，使其可以达到以废治废、高效、低成本综合治理的功效，有效对废水脱碳脱氮。为实现上述目的，本专利技术提供一种丙烯腈及二步湿法腈纶废水的处理方法，丙烯腈及二步湿法腈纶废水包括丙烯腈废水、聚合废水、纺丝废水、酸性废水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丙烯腈及二步湿法腈纶废水的处理方法，丙烯腈及二步湿法腈纶废水包括丙烯腈废水、聚合废水、纺丝废水、酸性废水、碱性废水以及其它废水，其它废水包括乙腈废水、酸性废水和碱性废水以外的回收废水、生活污水，其特征在于，该丙烯腈及二步湿法腈纶废水的处理方法包括以下步骤：1)对聚合废水进行混凝预处理使其澄清；2)将步骤1)混凝澄清的聚合废水与丙烯腈废水混合形成丙烯腈与聚合混合废水，将其匀质后，进行好氧生物预处理，所述好氧生物预处理包括好氧生物脱碳和硝化预处理；3)采用酸性废水调节步骤2)好氧生物预处理澄清出水的pH至3～6之间，然后进行Fenton氧化预处理；4)将步骤3)的Fenton氧化预处理出水与纺丝废水混合匀质，并采用碱性废水调节废水的pH至6～9之间，然后投加3～10mg/L聚丙烯酰胺进行混凝处理；5)将步骤4)的混凝澄清出水与其它废水混合匀质后，进行厌氧‑好氧或缺氧‑好氧生物处理，该过程不对好氧出水硝化液进行回流。

【技术特征摘要】
1.一种丙烯腈及二步湿法腈纶废水的处理方法，丙烯腈及二步湿法腈纶
废水包括丙烯腈废水、聚合废水、纺丝废水、酸性废水、碱性废水以及其它废
水，其它废水包括乙腈废水、酸性废水和碱性废水以外的回收废水、生活污水，
其特征在于，该丙烯腈及二步湿法腈纶废水的处理方法包括以下步骤：
1)对聚合废水进行混凝预处理使其澄清；
2)将步骤1)混凝澄清的聚合废水与丙烯腈废水混合形成丙烯腈与聚合
混合废水，将其匀质后，进行好氧生物预处理，所述好氧生物预处理包括好氧
生物脱碳和硝化预处理；
3)采用酸性废水调节步骤2)好氧生物预处理澄清出水的pH至3～6之
间，然后进行Fenton氧化预处理；
4)将步骤3)的Fenton氧化预处理出水与纺丝废水混合匀质，并采用碱
性废水调节废水的pH至6～9之间，然后投加3～10mg/L聚丙烯酰胺进行混
凝处理；
5)将步骤4)的混凝澄清出水与其它废水混合匀质后，进行厌氧-好氧或
缺氧-好氧生物处理，该过程不对好氧出水硝化液进行回流。
2.根据权利要求1所述的丙烯腈及二步湿法腈纶废水的处理方法，其特
征在于，于步骤1)中，所述的聚合废水pH为4～6之间，混凝预处理过程
不对其进行pH调节。
3.根据权利要求1所述的丙烯腈及二步湿法腈纶废水的处理方法，其特
征在于，于步骤1)中，所述的聚合废水混凝预处理的混凝剂为聚合氯化铝
铁或聚合氯化铝，絮凝剂为聚丙烯酰胺，混凝剂和絮凝剂的用量分别为100～
400mg/L和1～5mg/L。
4.根据权利要求1所述的丙烯腈及二步湿法腈纶废水的处理方法，其特
征在于，于步骤2)中，所述的丙烯腈与聚合混合废水的好氧生物脱碳和硝
化脱氮预处理过程为...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克存，杜龙弟，王斯晗，王桂芝，张宝军，刘红岩，苗丽娅，吴荣伟，李雨青，杜静，高飞，王丹，王力博，于部伟，孟锐，赵兴龙，蒋岩，陈谦，郭丽娜，郭桂悦，孙玲，张立英，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11