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干法腈纶废水具有污染物种类多、含量高且难以生物降解的特点,其中废水中的很多物质对微生物有毒害作用,是世界公认的一种难降解有机化工废水。目前国内干法腈纶废水处理工艺还普遍存在出水CODcr高、脱氮效果差的问题。本文针对干法腈纶废水的特点及研究现状,采用膜技术为核心技术,以实现干法腈纶废水的达标排放及资源化回用为目的,主要从以下几个方面对干法腈纶废水的处理进行了研究:
(1)选择处理效率高且具有脱氮功能的填料式“缺氧-好氧”膜生物反应器(MBR)技术处理模拟腈纶废水,试验了MBR反应器接种活性污泥的驯化过程及反应器对模拟腈纶废水的处理效果和稳定性。结果表明,采用MBR技术处理模拟腈纶废水所需启动时间短,出水水质稳定,对进水水质水量变化的耐冲击性强;采用“缺氧-好氧”工艺不但可去除98%以上的氨氮,还可去除80%的总氮;反应器出水CODcr随进水难降解有机物含量的增高而增高。试验结果为MBR技术应用于实际腈纶废水的处理提供了有力的技术支持。
(2)以抚顺石化腈纶厂的干法腈纶废水为研究对象,仍采用填料式“缺氧-好氧”膜生物反应器(MBR)技术处理该干法腈纶废水,试验结果表明,在同一进水水质条件下本MBR反应器处理干法腈纶废水出水水质稳定,且对进水水量的变化有较强耐冲击性,但是腈纶厂废水的水质波动较大,故导致MBR出水水质随进水水质的变化而变化;由于干法腈纶废水中的很多有机物难以生物降解,故出水CODcr仍很高,在200mg/L-400mg/L之间;本MBR反应器仍保持很好的硝化、反硝化效果,不仅可去除97%以上的氨氮,还可去除60%以上的总氮;由于干法腈纶废水呈中性、氨氮含量高且可生化性差,故本MBR反应器缺氧段的反硝化作用及好氧段的硝化作用存在缺少碳源和碱度的现象。
(3)采用反渗透技术对MBR出水进行处理,结果表明,反渗透膜可实现对干法腈纶废水CODcr、无机盐95%以上的去除率,出水水质优良,可回用于腈纶厂,但是由于MBR出水中仍含有很多的污染物,要实现反渗透装置在较高回收率条件下的长时间稳定运行还存在一定的问题。(4)采用臭氧高级氧化技术处理反渗透浓缩水,结果表明臭氧高级氧化不仅可实现对浓缩水中难降解有机物的高效去除,还可实现有机氮向无机氮的转化,为进一步提高总氮的去除率提供了条件;此外采用处理浓缩后的MBR出水要比处理未浓缩的水更有利于提高臭氧的利用率。