張麗麗
(河北中紡工程設(shè)計有限公司 河北 石家莊 050000)
化纖工廠是當(dāng)前生產(chǎn)企業(yè)中的污染物排放大戶,尤其體現(xiàn)在生產(chǎn)廢水的處理上,化纖廢水主要成分有丙烯睛、乙睛、丙睛、氰化物、氰醇、丙烯酸甲醋、異丙醇、丙烯醛、硫氰酸鈉、硫酸按及復(fù)合油劑等。廢水中污染物種類多、毒性強而且濃度高,如果處理不當(dāng),這些污染物憑借其極強的擴散性和滲透能力將會給附近的環(huán)境帶來極其嚴(yán)重的威脅。因而國內(nèi)外政府對于化纖企業(yè)的廢水處理都出臺了嚴(yán)格細(xì)致的排污規(guī)范,也在長期的除污過程中形成了各具特色的化纖廢水處理技術(shù),總的來說,當(dāng)前的化纖廢水處理技術(shù)可以歸結(jié)為以下幾種。
化纖廢水中含氮的污染物較多,含氮廢水,尤其是一些高濃度的含氮廢水,如果處理不當(dāng),將導(dǎo)致水體中藻類植物瘋長,進(jìn)而出現(xiàn)水體富營養(yǎng)化,大量消耗水中的溶解氧,破壞水體生態(tài)平衡,造成水體生物的大量死亡,因而,國內(nèi)外環(huán)保部門都對含氮廢水的處理給與了高度重視。
目前的含氮廢水的處理采用生物脫氮技術(shù),從微生物的存在形式來看,生物脫氮工藝主要包括懸浮增長脫氮工藝和附著增長脫氮工藝。兩類脫氮工藝都是基于硝化和反硝化,硝化是指水中的氨氮在硝化菌的作用下,將氨氮轉(zhuǎn)變?yōu)橄鯌B(tài)氮(N03、NO2)的過程;反硝化是指硝態(tài)氮在缺氧條件下,經(jīng)異養(yǎng)反硝化菌的作用被還原為氮氣的過程;廢水經(jīng)過上述兩個過程達(dá)到脫氮的目的。上述過程的的化學(xué)方程式如下:
圖(一)懸浮增長脫氮工藝流程
圖(二)附著增長脫氮工藝流程
如圖(一)、(二)所示為懸浮增長脫氮工藝和附著增長脫氮工藝的簡要流程。懸浮增長脫氮工藝系統(tǒng)的有機物降解、反硝化過程可采用三槽、二槽與單槽處理,分別稱為三段法、二段法和一段法,這種工藝雖然成本低廉,但是由于反硝化過程之中需要加入過量的有機物,所帶來的伴生物將使得處理水的質(zhì)量難以得到保證。懸浮增長脫氮工藝主要特點是將徽生物菌體生長在固定床上,除去淤泥回流步驟,大體與傳統(tǒng)的懸浮布置相似。而且近年來,半軟性及軟性填料的廣泛應(yīng)用增強了吸附微生物的表面積,大大增強了除污能力,同時,該方法對于化纖廢水含氮污染物的處理也頗見成效。
化纖廠酸性廢水大約含有Na2SO410%,H2SO47%,COD 1%。目前工廠的處理方法是加堿中和,但是采用這種方法需要消耗大量的堿,加重了企業(yè)的生產(chǎn)成本負(fù)擔(dān)。
擴散滲析是一種基于離子的滲透擴散原理的自然分離過程,陰離子交換膜允許與H+結(jié)合的陰離子透過,而不允許與鹽能結(jié)合的陰離子透過。使用陰離子膜的擴散滲析已成功的應(yīng)用于鋼鐵酸洗廢液冶金廢酸液,電鍍廢液等廢液回收過程。由于擴散滲析工藝簡單、成本低廉且無附加污染物產(chǎn)生,因而在化纖企業(yè)處理酸性污染物時得到了廣泛的應(yīng)用。擴散滲析的膜堆是由膜和帶有網(wǎng)格的隔板組成,廢酸由膜堆底部進(jìn)入,從膜堆頂部向酸回收隔室注入水?;w廢水中含有浮油和黑色懸浮物,需要進(jìn)行除油和精密過濾,在試驗中曾發(fā)生酸通量突然下降的情況。
國內(nèi)治理化纖廢水一般只脫硫去鋅。國外化纖是以漿粕為原料,沒有制漿粕部分,與國內(nèi)生產(chǎn)組成不同。國內(nèi)以短棉絨作為主要生產(chǎn)原料的化纖企業(yè),生產(chǎn)過程中將消耗大量的燒堿、二硫化碳、硫酸和硫酸鋅等,將產(chǎn)生木質(zhì)素、光纖維素、纖維素與大量的有機物,生產(chǎn)廢水排污量大、污染色度高,且無機鹽與有機物的結(jié)合比例高,因而,有機物污染物的處理成為主要的處理環(huán)節(jié)。
腈綸是指由聚丙烯腈紡制的纖維或丙烯腈含量占85%以上的共聚物紡制而成的纖維,它是紡織工業(yè)的重要纖維原料,因其優(yōu)良的服用性能和廣泛的用途而得到快速發(fā)展?;w廠中腈綸廢水一直是化纖污染物中主要除污目標(biāo),而解決廢水中出水COD高的問題已經(jīng)成為技術(shù)關(guān)注的焦點。腈綸廢水中難降解有機物含量高、水質(zhì)復(fù)雜,生物降解性差,使得生化處理難以達(dá)到理想的效果。零價鐵技術(shù)以其低成本、高效率和可持續(xù)性的特點成為當(dāng)前腈綸廢水處理的主要手段。
以半導(dǎo)體材料作為光催化劑,采用光催化氧化技術(shù)處理化纖廢水是一種新興的除污技術(shù),主要的技術(shù)原理是基于能帶理論。半導(dǎo)體材料的能帶由一個充滿電子的低能價帶和一個空的高能導(dǎo)帶所構(gòu)成,兩者之間夾有禁帶,給低能價帶上的電子以外部激勵,電子躍遷到高能量導(dǎo)帶,此時,電子就能逾越禁帶到達(dá)導(dǎo)帶。在光能的激勵下,階躍電子躍遷到催化劑表面,與廢水中的水、溶解氧等反應(yīng)生成具有強氧化作用的羥基自由基,進(jìn)一步和廢水中的有機污染物發(fā)生反應(yīng),使其最終降解為水、二氧化碳和無機鹽等,同時還能破壞廢水中的有機發(fā)色基團,從而達(dá)到脫色的目的。
綜上所述,我們可以看到化纖企業(yè)的生產(chǎn)廢水處理技術(shù)已經(jīng)成為除污工作的重點項目之一,國內(nèi)的環(huán)保部門和相關(guān)企業(yè)都做出了許多的努力和嘗試,面對當(dāng)前存在的各種廢水處理方法和方案,企業(yè)應(yīng)該結(jié)合自身情況,充分考慮企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、廢水污染物類型等影響因素,在保障生產(chǎn)成本的前提下,最大效率的提高企業(yè)的生產(chǎn)廢水的處理能力。
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