化纖行業腈綸水洗/過濾單元廢水高聚物截留關鍵技術

李平+陳明輝+蔣進元+張文秀

作者簡介：李平（1974—），男，吉林四平人,主要從事水處理技術研究工作。中圖分類號：X703文獻標識碼：A文章編號：16749944(2014)05019302

1引言

腈綸-聚丙烯腈纖維是一種含聚丙烯或丙烯腈組分大于85%的共聚物制得的合成纖維。腈綸由于具有良好的蓬松性、柔軟性、耐光性、耐輻射性和染色性等特點,在各個行業中都得到了廣泛的應用。據預測，腈綸的產品需求量每年還將以3%~5%的速度遞增,至2015年將達170萬t/年,屆時中國將有50萬t/年的需求缺口。

腈綸生產對環境污染嚴重,主要表現在生產廢水排放過程中。腈綸廢水特點包括污染物成分復雜;COD、氨氮濃度較高;存在著有機磺酸鹽、EDTA、壬基酚聚氧乙烯醚等難生物降解物質,還有濃度較高的硫酸根、亞硫酸根等生物抑制性成分,造成廢水的可生化性很低;廢水中還存在著油劑、各種分子量的聚合物,這些物質以膠體、懸浮物的形式存在于水中,難以自然沉降。由于腈綸廢水排放量大,濃度高,可生化性差,廢水處理難度大,所以腈綸工業廢水處理是腈綸行業發展的一個重要前提。

吉林化纖集團有限責任公司是全球知名的聚丙烯腈基纖維生產企業,產品產量亞洲第一、世界第二。“十一五”期間,針對吉林奇峰化纖股份有限公司排放的廢水,中國環境科學研究院、吉林省環境科學研究院和蘭州交通大學對該企業廢水開展技術研究并取得了極大的進展。腈綸廢水中含有的聚合物——聚丙烯腈價值達到2萬元/t,實際生產中將其回收能夠降低末端治理難度,減少企業熱能損失,降低生產成本。“十二五”期間,課題組針對腈綸水洗/過濾單元廢水中高聚物可生化性差問題提出《化纖行業腈綸水洗/過濾單元廢水高聚物截留關鍵技術》研究課題。

根據對奇峰化纖股份有限公司聚合車間聚合母液源解析,掌握聚合物粒徑直徑和粒徑分布、粒徑密度情況,可選擇微孔過濾、預覆層過濾及一般過濾3種過濾方式。通過對聚合車間生產工藝的考察與調研得知聚合母液中聚丙烯腈的回收純度要求較高,排除預覆層過濾方式。在選擇微孔過濾介質過程中,考慮到聚合母液呈酸性,溫度為60℃,排除有機膜過濾介質而選擇無機陶瓷膜作為過濾介質的過濾小試設備進行研究;一般過濾方式中選擇兩種行業通用的過濾方式,本研究中選用了濾布過濾小試設備和纖維素過濾小試設備進行研究。

筆者通過無機陶瓷膜小試設備、濾布過濾小試設備和纖維素過濾小試設備進行過濾試驗,優化操作條件,實現了腈綸水洗/過濾單元廢水高聚物截留,解決了實際工作中遇到的難題。

2材料與方法

實驗用水:聚合母液,取自吉林奇峰化纖股份有限公司聚合車間水洗/過濾單元廢水。聚合母液水質:SS濃度100mg/L、pH值為3、COD濃度為900 mg/L,溫度為60℃,其中,SS主要物質為聚丙烯腈,粒徑為5~30μm。

試驗方法:實驗選用選用3種過濾設備,即陶瓷膜過濾器、纖維束過濾器、濾布過濾器進行小試實驗研究,通過對過濾介質、進水流量、壓力、溫度等設備參數的控制,優化過濾設備參數,取得各過濾設備的最佳過濾效果,再對其效果進行對比分析,以獲得效果最佳、可行性最高的過濾設備（表1）。

表13種過濾設備的過濾介質

設備介質陶瓷膜過濾器纖維束過濾器濾布過濾器過濾介質無機陶瓷膜丙綸絲濾布介質孔徑與密度0.8μm、3μm、7μm35kg/m2、45kg/m23μm、5μm、10μm

3試驗條件的優化結果

3.1纖維束過濾器對聚合母液中SS去除效率研究2014年5月Journal of Green Science and Technology第5期溫利娟：工業生產水污染現象的監測處理分析環境與安全

工業生產水污染現象的監測處理分析

溫利娟

（廣東省五華縣環境監測站,廣東 五華 514400）

摘要：指出了隨著社會經濟的不斷發展,我國工業污染問題也越來越嚴重,并投入大量的資金進行了工業污染治理。對我國工業生產導致水污染問題進行了探究,提出了檢測處理工作的改進措施,為提升我國水污染檢測提供參考。

關鍵詞：工業生產;水污染;監測

中圖分類號：X703文獻標識碼：A文章編號：16749944(2014)05019402

1引言

隨著世界經濟快速發展,全球環境問題備受世界關注。環境問題包含大氣污染、水污染、固體廢棄物污染等。在這些污染問題當中,水污染問題最為突出。隨著工業發展水平逐漸提高,大量的廢水沒有達到標準需求就排放出來,污染了水體。這些問題嚴重地影響了我國經濟的發展,成為社會關注問題。當前我國認識到工業水污染問題,開始投入大量的資金進行水體治理。但是,從當前的治理效果上看,沒有獲得很好的控制效果,水體污染依舊出現居高不下的問題,污染沒有得到有效控制。水體中,一些磷元素、氮元素以及化學污染物都沒有得到改善。同時,源源不斷的工業污水排放,使得水體污染越來越嚴重,污染現象依舊嚴峻。因此,需要做好監測工作。盡快建立監測體系,做好實時監控,這樣才能在經濟快速發展的同時,更好地處理環境問題。

2科學應對工業生產水污染

2.1預警體系

建立起水文水資源監測預警體系,能夠提高我國水流域的監測、預報以及預警能力。對一些重要水流域,劃分好區域邊界,實時重點保護,建立核心水源保護區,逐漸將水文站建設普及。在一座城市,一般而言,需要建立200多個水文站,需要配備200多個水位站,配備1300個雨量站以及100個地下水檢測站。需要在該城市建立出一批新的自動監測站,流域保護試驗站以及水文生態監測站,這樣才可以實現該區域內的水資源全網覆蓋。逐漸提升水資源監測范圍和分析綜合能力。預計在2020年,初步建立起布局科學合理,基礎設備完備,監測技術高超,監測內容多樣以及預警系統完備的水資源預測體系。

2.2統一規劃

需要制定出水資源統一規劃,突出重點保護對象,不斷加強流域內的交界斷面管理。做好河道斷面水量、水質以及水污染控制工作。加強枯水期的資源監測,逐漸實現水質恢復,達到水量同步監測目的。枯水期的水資源監測工作至關重要,當將重點治理的流域確定出來之后,可以根據指標標準進行自動監測。如果是一定規模以上的入河污染口,對該位置進行全面調查工作,應做好取樣環節,準確的掌握該水體的污染類型。

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