干法腈綸廢水的特點及其處理技術(shù)簡述

郝志國 李春航

摘要：干法腈綸廢水的水質(zhì)復(fù)雜，含有多種復(fù)雜的有機污染物等，具有很強的生物毒性，對水環(huán)境有著很強的破壞作用。本文對腈綸廢水的特點進行了分析，并討論了腈綸廢水處理技術(shù)：預(yù)處理技術(shù)、主體生物技術(shù)以及深度處理技術(shù)的發(fā)展研究現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：干法腈綸廢水；處理技術(shù)；現(xiàn)狀

1.引言

腈綸的成分為聚丙烯腈纖維，在我國稱之為腈綸，是用丙烯腈的單體和第二以及第三單體的共聚物，通過干法或者濕法工藝來制造的一種合成纖維。腈綸的別稱為人造羊毛，這是由于腈綸的質(zhì)地手感和性能都與羊毛比較類似，并且腈綸有著明顯的保暖性質(zhì)、富有彈性等等多種優(yōu)點，因此在我國有著廣泛的需求市場。干法制造腈綸由于其技術(shù)的特有的成型機理，因此生產(chǎn)出來的腈綸和濕法制作出來的腈綸有著比較大的差異，表現(xiàn)為：

1.腈綸產(chǎn)品的質(zhì)地比較柔軟，彎曲模量比較低；

2.腈綸產(chǎn)品的蓬松性質(zhì)好，手感也更加舒適；

3.腈綸產(chǎn)品的表面具有較好的光澤；

4.腈綸產(chǎn)品的尺寸有著比較好的穩(wěn)定性和回彈性，并且有著獨特的熱縮性質(zhì)。

2.干法腈綸廢水的特點概述

根據(jù)干法生產(chǎn)腈綸工藝的特點，本文對腈綸廢水的水質(zhì)特點進行概述，主要表現(xiàn)為以下幾個方面：

（1）在干法生產(chǎn)腈綸的過程當(dāng)中，在生產(chǎn)腈綸的每個不同的階段，會加入DMF，丙烯腈，苯乙烯磺酸鈉，丙烯酸甲酯，二氧化硫和壬基酌聚氧乙稀酸以及乙二胺四乙酸（EDTA）等等多種生產(chǎn)原料以及生產(chǎn)助劑。因此，這些加入的成產(chǎn)原料在聚合反應(yīng)的過程當(dāng)中，又會相互作用，因此又會再次基礎(chǔ)上，產(chǎn)生許許多多的不同種類和不同聚合度的多種副產(chǎn)物，故而，腈綸生產(chǎn)廢水當(dāng)中含有很多的污染物，污染物的種類十分復(fù)雜，并且?guī)в泻艽蟮亩拘浴Ｆ渲校貏e是丙烯腈的低分子量聚合物質(zhì)的毒性最大。當(dāng)該種物質(zhì)進入到利用生物法處理污水的工藝當(dāng)中是，微生物會對丙烯腈的低聚物進行大量的吸附作用，這種物質(zhì)被微生物大量吸附之后，會使微生物失去生物活性，因此會大大的降低污水處理系統(tǒng)中生物處理工藝流程的處理效率。由于丙烯腈的毒性很強，因此丙烯腈的沖擊負(fù)荷會對污水生物處理當(dāng)中的關(guān)鍵因素—微生物，產(chǎn)生非常大的破壞作用，因此，傳統(tǒng)的活性污泥工藝面對干法生產(chǎn)腈綸廢水時，并不能夠穩(wěn)定的運行。

（2）干法腈綸廢水當(dāng)中，含有一些成分復(fù)雜的油類物質(zhì)和油劑，以及低聚合度的有機污染物質(zhì)，這些物質(zhì)在給水當(dāng)中能夠以膠體的形態(tài)或者是以懸浮物的形態(tài)穩(wěn)定的存在，在自然條件之下很難沉淀。

（3）干法腈綸廢水由于帶有比較強的毒性，因此生物法處理該種廢水的效果非常不理想，所以干法腈綸廢水的可生化性很差。廢水當(dāng)中所含有的EDTA等等物質(zhì)以及有機物，很難生物降解。

（4）在聚合物的生產(chǎn)制作過程當(dāng)匯總，由于在反應(yīng)的同時會發(fā)生很多復(fù)雜的副反應(yīng)，因此會相伴產(chǎn)生一定數(shù)量的亞硫酸鹽以及硫酸鹽等物質(zhì)，隨著廢水一起排放出，因此，這些物質(zhì)的存在使得污水處理廠在處理污水時，厭氧生化過程會受到很大程度的一直，對厭氧處理過程會產(chǎn)生很大的負(fù)面影響。

（5）由于腈綸廢水當(dāng)中含有著大量的有機氮，以及氨氮，并且含量非常高，因此這種廢水的排放會導(dǎo)致水體的富營養(yǎng)化現(xiàn)象加劇。腈綸生產(chǎn)過程中由于加入了很多的生產(chǎn)原料，這些生產(chǎn)原料當(dāng)中含有大量的腈類以及含有氮元素的雜環(huán)類的有機物質(zhì)，當(dāng)這些物質(zhì)在污水處理過程當(dāng)中被微生物吸附之后，會被微生物降解，部分會被轉(zhuǎn)化為氨氮，因此，水處理之后的出水當(dāng)中氨氮的含量會有些許增加。但是，仍然會有一部分在污水當(dāng)中會以有機氮的形式繼續(xù)存在。目前，我國水體尤其是湖泊水體的富營養(yǎng)化現(xiàn)象非常嚴(yán)重，甚至有著加劇的趨勢，污水當(dāng)中的氮磷等營養(yǎng)元素是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的根源，因此我國目前對污水處理廠出水當(dāng)中的氨氮指標(biāo)的控制也在越來越嚴(yán)格化。但是，目前我國針對干法制造腈綸廢水的處理工藝，其處理的重點仍然是放在廢水的毒性上面，針對有毒性并且難生物降解的有機物的去除一直是腈綸廢水處理的重點，而氨氮的去除卻疏于考慮了。

綜上所述，干法制造腈綸廢水的特點為：干法制造腈綸廢水是一種難生物降解的石化工業(yè)類的廢水，廢水當(dāng)中憨厚大量的復(fù)雜有機污染物等，廢水的毒性很大，并且很難生物降解，可生化性極差，這種廢水的排放會嚴(yán)重污染水資源生態(tài)環(huán)境。

3.腈綸廢水的處理現(xiàn)狀

在腈綸廢水的處理工藝當(dāng)中，由于廢水中含有很多高濃度并且難生物降解的有機污染物質(zhì)，因此，無論是采用何種單一的污水處理技術(shù)，都不能夠?qū)崿F(xiàn)對腈綸廢水的有效處理，也無法達(dá)到較好的處理效果。由于腈綸廢水的處理難度很高，我國對腈綸廢水處理相關(guān)的研究，大多是集中在了開發(fā)末端處理技術(shù)方面。在腈綸廢水的處理技術(shù)上面的選擇，主要是利用了物理化學(xué)污水處理技術(shù)以及生物處理技術(shù)這兩類方法的聯(lián)合使用來進行，物理化學(xué)技術(shù)和生物處理技術(shù)在腈綸廢水的降解過程當(dāng)中分別發(fā)揮著自己的優(yōu)勢，聯(lián)合實現(xiàn)對腈綸廢水的有效處理。根據(jù)對腈綸廢水的處理程度，分為預(yù)處理技術(shù)、主體生物處理技術(shù)以及深度處理技術(shù)。

預(yù)處理技術(shù)主要包括混凝技術(shù)：利用多種高分子絮凝劑對干法腈綸廢水進行混凝處理；內(nèi)電解技術(shù)：內(nèi)電解法是最近發(fā)展起來的用于處理腈綸廢水的一種比較有效的預(yù)處理技術(shù)，利用鐵屑電解法對腈綸廢水進行內(nèi)電解能夠達(dá)到較好的處理效果；氣浮技術(shù)；高級氧化技術(shù)；超濾技術(shù)以及電化學(xué)技術(shù)等等。主體生物處理技術(shù)主要包括：厭氧-好氧生物處理技術(shù)；兩相厭氧處理技術(shù)；SBR技術(shù)：利用活性污泥進行生物處理，可以在SBR之前選擇聲波對腈綸廢水進行預(yù)處理，從而提高廢水的可生化性，進而利用SBR技術(shù)進行處理，能夠達(dá)到較好的處理效果；生物膜法處理工藝：SBBR、BF、MBR等技術(shù)。深度處理技術(shù)：Fe2+/紫外催化臭氧高級氧化技術(shù)；Fenton高級氧化技術(shù)深度處理難降解腈綸廢水；也有采用新型氧化混凝藥劑-無機氧化性高分子硅鐵混凝劑（PSF）對腈綸廢水進行處理的而研究；三級生物膜反應(yīng)器；電化學(xué)氧化技術(shù)與微電解催化技術(shù)聯(lián)和處理腈綸廢水；利用等離子體系統(tǒng)生成的低溫等離子體來實現(xiàn)對難生物降解以及毒性較大的腈綸廢水的深度處理，以及利用MIEX樹脂對腈綸廢水進行深度處理等等多方面的研究。

綜上，干法腈綸廢水的水質(zhì)復(fù)雜，有機物種類繁多，毒性較大，用單一的污水處理技術(shù)不能夠?qū)崿F(xiàn)較好的處理效果。因此，無論是針對腈綸廢水的預(yù)處理、主體生物處理或者是深度處理技術(shù)，都有待進一步的研究和開發(fā)，實現(xiàn)處理腈綸廢水的有效工藝體系。

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[3]陳靜.低溫等離子體處理腈綸廢水的研究[D].安徽理工大學(xué)，2012.

作者簡介：

郝志國（1997.11.12-）男，漢族，內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市，身份證號：150923199711123013，本科生，研究方向：給排水科學(xué)與工程

李春航（1996.04.15-）男，漢族，河南省洛陽市，身份證號：410381199604154038，本科生，研究方向：給排水科學(xué)與工程