纤维素醚类废水处理方案

1、纤维素醚类废水处理方案圈敏c2n(中们j)纤维素醚类废水处理方案口谭在英(四川大学化学工程学院四川?成都610064)摘要纤维素醚俗称工业味精,主要用在建筑,食品,医药,纺织,合成等行业,近几年发展甚为迅速.在其生产过程中所产生的废水具有codcr浓度高,氯化盐浓度高,难于生物降解等特点.本文综述了国内外高浓度codcr工业废水处理的各种工艺及最新动向,提出了中温条件下,厌氧流化床(aizb)反应器处理纤维素醚废水的建议关键词厌氧流化床反应器纤维素醚废水中图分类号:tqo8文献标识码:a纤维素醚类工业废水是一类难降解的高浓度有机废水,国内几十家企业生产近十个品种的纤维素醚,每年排放废水水量在2

2、000多万吨以上,处理的压力很大.目前国内外处理纤维素醚废水的应用技术不多且不成熟,已建成的以耗氧工艺为主的工程,投资和处理成本高,废水实际处理率很低,开发一条高效,低耗,运行稳定的工艺路线迫在眉睫.尤其是厌氧+氧组合工艺,已经在处理其它高浓度有机废水领域取得了丰硕的成果,而对于纤维素醚废水处理成功的实际工程经验比较少.而本研究为纤维素醚类废水的治理提供了一些建议.1.纤维素醚生产工艺及其废水来源纤维素醚类生产产生的废水主要为:(1)废母液水,属高浓度有机废水:(2)洗涤废水屑中浓度有机废水;(3)冷却水.1.1纤维素醚类废水的主要特征纤维素醚生产产生的废水成分复杂,有机物,溶解性和胶体性固体

3、,悬浮物含量高,含有难降解和抑制性的高分子类物,温度较高,其主要特征为:(1)来自母液水的高codcr(200一50000mg/l;(2)存在生物抑制性物质,如反应的副产物及高浓度的氯化钠,残留的纤维素醚表面活性剂等;(3)因间歇排放,水量排放大;2.纤维素醚类废水处理的研究进展纤维素醚类生产废水是一类难降解和物质多的高浓度有机废水,随着纤维素醚类大规模的生产,以及国家环保政策的要求,人们就开始对纤维素醚生产废水的处理进行研究.从2o世纪初至今,人们对纤维素醚生产废水的处理研究不断深入细致.其处理有物化和生物两种途径,目前的工业处理设施多采用生物处理,或者物化法和生物法结合在一起处理.2.1物

4、化法2.1.1吸附法吸附法可作为高浓度有机废水经生物处理后的深度处理.该方法投资小,工艺简单,操作方便,易管理,较适宜对原有污水厂进行工艺改进.2.1.2膜分离法近几年,随着膜技术的不断发展,将膜分离技术应用于纤维素醚废水处理的例子越来越多.该技术主要特点:设备简单,操作方便,无相变,无化学变化,处理效率高和节约能源.利用该技术对纤维素醚废水进行浓缩分离,有良好的经济效益.物化处理还可以作为其他处理方式的前处理方式,其目的多是降低水中的悬浮物和减少废水中的生物抑制物质,有利于废水的后续生物处理.但这些方法有的需要投加大量化学药剂,使得处理成本高,操作复杂;有的生成大量副产品,处理不当容易造成二

5、次污染.2.2生物法2.2.1耗氧生物处理法纤维素醚废水的耗氧处理主要有sbr,氧化沟,深井曝气及接触氧化法等.常用的耗氧技术包括深井曝气,生物接触氧化,延时曝气,sbr等.纤维素醚废水属高浓度有机废水,仅采用常规的耗氧生物处理216文章编号:1672-7894i2007)11216-02难以承受codcr达10000mg/l以上的废水.需甚大量的清水或生活污水对纤维素醚废水进行稀释,消耗较大的动力资金投入较大2.2.2厌氧生物处理法目前国内外处理高浓度有机废水主要是以厌氧法为主.用于纤维素醚废水处理的厌氧工艺包括:上流式厌氧污泥床(uasb),厌氧复合床(ufb),一体式厌氧污泥床,厌氧折流

6、板反i器(abr)等.买文宁等将uasb和ubf进行对比试验结果表明:ubf具有反应液传质快,分离效果好,生物量大,生物种类多,处理效牢高和运行稳定性强的特征,是一种实用高效的反,器.abr实际上是一种将多个uasb集于一体月.构造比uasb简单的多阶段两相反应器.p.fox等i娩用abrlt艺处c()dcr初始浓度为20000mg/l的废水,结果表明控制hiit为24h,codcr去除率为50%.高浓度有机废水经厌氧处理后,出水codcr仍大于1o00ml.必须接耗氧生化处理以达到排放标准2.2.3厌氧一耗氧法在实际的废水处理中,由于耗氧生物处需大量的稀释水降低进水codcr浓度,增加了基建

7、费用以及动力消耗,而氧处刚由于codcr进液浓度高,即使codcr去除率较高,也会造成处后出水codcr超标,单独的耗氧处理或厌氧处常常小能满足要求,因而厌氧一耗氧组合处理即成为纤维素醚废水的主要处嚯流程厌氧耗氧组合工艺中,厌氧阶段的容积负荷高,抗冲击负简能力强,能够降低系统的基建费用,同时还可以回收沼气耗氧阶段的主要作用是进一步降低厌氧系统出水的各项指标,以达到排放标准.目前较多采用的uasb+sbr工艺陈宏等在uasb反应器的顾部加设弹性立体填料,增加了接触而积,能够高效处删纤维素醚尘产废水,稳定运行时uasb+sbr复合_t艺(odcr的去除牢町达98%以上,出水的各项指标均满足一级排放

8、标准.22.4水解酸化一耗氧法纤维素醚生产废水经厌氧处理后剩余的主要为难降解有机物.导致后续耗氧生物处理阶段的codcr去除率较低,且所需的处时间较长,增加了运行费用.基于以上原因,近年来研究者们71:始尝试以厌氧水解簸化取代厌氧发酵.水解酸化是一种不彻底的有机物厌氧转化过程,j1=f能大量降解废水中的codcr(通常为20%30%),其作用在于他复杂的不溶性高分子有机物经过水解和产酸,转化为溶解性的简单低分子有机物,即提高废水的bod5/codcr值,改善废水的可生化性.水解酸化菌为兼性厌氧菌和专性厌氧菌群,种类很多,这种菌计世代时间短,增殖快,代谢能力强,对温度,有机负荷的适麻性邡强于产甲

9、烷菌.在反应器中利用水流的淘汰作用,将厌氧反,器控制在产酸阶段,能够降低厌氧反应时间及控制反温度所斋的能耗.所以,水解酸化经常作为其他耗氧工艺的预处方法2.2.5生物强化技术传统的生物处理工艺由于活性污泥中杂菌多需要消耗较多的氧与养料,抑制了正常细菌的生长和作用发挥.为克服以上/f足,以纤维素醚废水为底物,筛选出降解高浓度纤维索醚生:废水的忧谤菌.对其进行分离纯化后,能获得较高的降解效率.有实验表明.以(下转第221页)敏汇2007.11(中旬刊)们在畅谈其优点时往往忽视其缺陷和存在的问题.实施起来存在以下问题:(i)教学条件的限制.以学生为中心的任务型教学模式对现代教育技术有一定的要求,要求

10、学生人数不能太多;现代教育技术的发展也存在着地域性发展不均的问题;高职高专院校普遍存在大班上课的情况.教师要组织学习,讨论,协作,回答问题,及时引导等都存在一定的困难.(2)传统教学模式的影响.建构主义强调以学生为中心.它要求学生,教师,教育行政管理人员乃至各级教育部门的领导都要更新教育理念,教育手段,教育方法.(3)实施任务型教学法是一个渐进的过程,并不能完全抛弃其他教学法.任何一种教学法都有其长处,也有其短处,有其一定的社会文化的成因和理论依据.(4)建构主义学习环境下教师素质的提高.教师的角色正在由传统摸式的单一性向多元化转变.教师应具备扎实的专业基础与业务能力,能对开放性任务进行反思和

11、调控,注意学习者的个体差异,能给予学习者学习方法和策略的指导.6结论圣固锐固壬壬豫;固弛雹固固每)您廷(上接第216页)接触氧化方式对废水进行处理,当进水codcr为40000mg/l时.出水codcr可达200mg/l以下.2.3目前存在的主要工艺从我国纤维素醚行业废水治理技术的现状看,经过多年的努力已经有一系列处理效果好的组合工艺在实际工程中得到了应用.2.31混凝一水解酸化cass(耗氧)工艺该工艺已应用于国内某羧甲基纤维素钠(cmc)生产厂家,采用曝气,混凝(投加pam)及水解酸化组成的预处理工艺能有效地对化学耗氧量(codcr)高达2og,l,处理量为500om3/d的高浓度cmc生

12、产废水进行预处.主要生化处理装置cass,又称循环活性污泥系统.是近年来从国外引进的新型污水生物处理工艺,该系统合理的构造形式能有效地控制污泥的膨胀.运用于该厂的这套cass系统,采用6组并联,池内设置半软弹性填料,均匀布置6000只曝气头,其对废水codcr的去除率达到90%以上.系统总运行周期12h,含连续进水,曝气8h,沉淀2h,滗水1.5h,闲置0.5h,整个系统控制灵活,各运行周期内可灵活调控曝气量,进水量,滗水量,排泥量等.2.3.2涡凹气浮一工程菌兼氧一msbr工艺浙江某厂废水原来采用混凝一厌氧0处理工艺,最终出水codcr为150300mg/l,不能满足排放要求.2000年建成

13、的涡凹气浮一工程菌兼氧一msbr工艺处理废水取得了成功,所排放废水中codcr仅为73mg/l(平均值).工艺中采用的涡凹气浮(cap气浮)系统是美国hydrccal环保公司专门为去除水中油脂和ss而设计的系统,其原理是经过独特的涡旋曝气将微气泡注入废水中.对废水中的有机物,油脂,ss的去除率可达26%.处理中采用的工程菌兼氧池,一次性投加大量的工程菌(0.4%).该菌是为处理高浓度有机废水专门培养的.msbr工艺实质上是a2/o工艺与sbr系统串联而成(.msbr工艺中涉及部分专利技术目前属于美国aquaaembicsvsteainc.所有),并集中了两者的优势,因而处理有机废水的出水稳定,

14、高效.2.3.3水解一ub卜cass工艺某公司生产甲基纤维素过程中排放的废水水量大约(2500i/d),有机物浓度高(codcr=21000mg/l),该公司选用水解-ubfcass工艺进行处理.ubf(厌氧复合床)是厌氧过滤器(a和升流式厌氧污泥床(uasb)优化组合的复合性厌氧反应器.反应器内能够形成由厌氧颗粒污泥和生物膜组成的厌氧生物系统,具有容积负荷高,处理效率高以及耐冲击负荷和运行稳定的特点.后续cass耗氧工艺实质是改进的sbr工艺,保留了sbr的全部优点,又省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统.在运行过程中,厌氧生物处理系统产生的沼气每年收入达112.5万元.实践证明采用水

15、解ubfcass工艺对于处理大规模纤维素醚生产企业的高浓度英语任务型教学法在建构主义教育i念的引领f,以学生为qj心,设计和开展各种激发学生学习主动性的学习任务,达到语盎知识和能力全面发展的意义建构境界,从而完成教和学的日的任务,教学法固然有其优势.但目前国外尚有争论,仍在摸索.我高职高专院校由于师资条件,语言环境,学生差异及旧有模式的制约,电陔实事求是,做到有步骤和有汁划地展开,不能哄而上,英语任务ji4教学法在实际教学中出现的各种问题也有待进一步研讨和解决参考文献:【1willisjane.aframeworkfortask-based1,euninglm.londoo:lx)ngman,

16、1996.【2lelainetarone,c,eorgeyule.focusorlthebmguagel+earnrfmloxford:oxforduniversitypress,1989,【3davidnunan.designingtasksforihecommlmicativechlssrx)lllie康:外语教学与研究hj版社9桥大学版tt:.1989.【41张春莉.从建构主义观论课堂教学评价li/教育铆究,2001(7).【5l殷艳阳.高职英语教学中的课堂任务蹬州及应j【j1.无锡i技术学院,2006(6).【6鲁子问.任务型英语教学法简述【jj.学科教育,2002(6)礼外语任务型教

17、学法纵横谈j.外语与外语教学.2(hq3(9)蝤国l舌穗it手甜0再!千0p和y?,废水的处理具有较高的环境效益和经济效益.随着国内对环境保护的13益重视以及科研人员对环境保护技术的深入探索和研究,各种新的处技术不断涌现,使得纤维素醚废水处理的工艺不断完善,相信更多处理效果好,运行赀用低,处t艺简单的纤维索醚废水组合工艺将会投入应用,纤维索醚生广废水对环境的污染将会在更大程度上得到控制3.展望目前国内几十家纤维素醚生产:企,2000万吨的废水排放以上,废水排放量大,水体污染严重,对环境造成了严重的危害.f1,国内外应用的技术不多,且不成熟,已建成的以耗氧处删丁艺为主的工程,投资和处理成本高,废

18、水实际处牢低而对于纤维素醚类生产废水处理成功的实际t程经验较少.建议采用生物流化床(aib)在常温f厌氧水解酸化纤维素醚废水,原因如下:1)采用生物流化床,由于生物污泥载体完全膨胀流化,处理效率较高;2)cod去除牢可达85%以上;3)甲烷产气牢高,废水处理收益高.参考文献:【1张林生,杨广.水杨酸废水纳滤处l川操作压力的影响jll水处技术.2005.31(6):7678.【21-1l京水环境技术与设备研究中心一e求市环境保护利学研究院.日家城市环境污染控制工程技术中心.三废处理工程技术手册(废水卷)【m1一e京:化学工业m版社,2000:205.【3金兆丰,余志荣.污水处理组合工艺及应用【ml北京:化学工业f版社,2oo3:l86.【4徐华.水处理工程典型没汁案m一e京:化学1业川扳社,2(x)1:320.【5】李耀中等.光催化降解三类难降解有yl-l:k废水lj1.中日给水州水2003.19(11:58.6ciahemaa.detachmentofbioma.,+sfromsusf,emlednongrowingsphericalbiofilminairliftmacnrslj1.bioteehnolbioeng,199546:258269【7pez.mromero.li_sale+.dorganicli+lltterdegradali