化纖廠生產(chǎn)廢水處理設(shè)計探討

張麗麗

（河北中紡工程設(shè)計有限公司 河北 石家莊 050000）

0 引言

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(qiáng)而且濃度高，如果處理不當(dāng)，這些污染物憑借其極強(qiáng)的擴(kuò)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。

1 基于脫氮技術(shù)的化纖廢水處理

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(jī)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(jī)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(qiáng)了吸附微生物的表面積，大大增強(qiáng)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。

2 基于酸性廢水的處理技術(shù)

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(kuò)散滲析是一種基于離子的滲透擴(kuò)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(kuò)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(kuò)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(kuò)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。化纖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。

3 基于氧化溝工藝的廢水處理

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(jī)物，生產(chǎn)廢水排污量大、污染色度高，且無機(jī)鹽與有機(jī)物的結(jié)合比例高，因而，有機(jī)物污染物的處理成為主要的處理環(huán)節(jié)。

4 基于催化零價鐵技術(shù)的化纖腈綸廢水處理

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。化纖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(jī)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。

5 三氧化鎢光催化法脫色處理化纖廠廢水

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(qiáng)氧化作用的羥基自由基，進(jìn)一步和廢水中的有機(jī)污染物發(fā)生反應(yīng)，使其最終降解為水、二氧化碳和無機(jī)鹽等，同時還能破壞廢水中的有機(jī)發(fā)色基團(tuán)，從而達(dá)到脫色的目的。

6 總結(jié)

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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[2]王俊鈞,催化零價鐵處理吉林化纖廠腈綸廢水[D]，北京，北京化工大學(xué)，2010：1-3。

[3]王曉華，錢望新，氧化溝工藝處理化纖廢水的研究[J]，環(huán)境工程，2002.(20)。