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干法腈纶废水处理技术研究及应用

作　者: 张丽新
导　师: 张天永；于飞
学　校: 天津大学
专　业: 精细化工
关键词: 干法腈纶 废水 化学氧化 缺氧 动态氧化 活性碳吸附
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 229次
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内容摘要


针对干法腈纶废水不能达标排放的问题,对目前腈纶生产装置的工艺、规模、废水排放及处理状况进行了深入细致的调查,找出了影响干法腈纶废水不能达标排放的主要原因,在广泛查阅文献资料及调研的基础上,对干法腈纶废水处理进行实验研究,找出干法腈纶废水的处理方法。采用化学氧化、高效絮凝沉淀、缺氧、动态氧化、硝化、活性碳吸附等处理技术和组合处理技术对干法腈纶废水进行了试验、中试和工业化应用;现场采用将干法腈纶废水单独处理和处理原污水场出水的方案分别进行实验,最后基于以干法腈纶废水达标排放为目的,根据现场中试的结果,提出采用“化学氧化+混凝沉淀+缺氧+动态氧化+硝化+活性碳吸附”的组合处理新工艺,并对腈纶废水处理进行工业化应用研究。经过对干法腈纶废水分析和研究的结果表明,干法腈纶废水中主要含有机腈类、酯类、烷烃类、醇类等多种有机物,其中某些长碳链有机物及其聚合反应形成的难生物降解的低聚物是导致废水可生化性差的主要原因,处理干法腈纶废水必须采用物化和生化组合技术处理。现场中试研究结果表明,各单元处理技术对干法腈纶废水均有一定的作用和效果,但也存在一些不足,如化学氧化混凝沉淀的技术主要优势在于采用内电解技术,提高腈纶废水的可生化性能,腈纶废水通过内电解技术,使废水的BOD5/CODcr可提高到0.4以上,CODcr去除率可达45.39%;缺氧氧化技术主要优势在于废水经过水解酸化后,将大分子物质、难于降解的物质转化为易于生物降解的小分子有机物质,CODcr去除率可达33.58%;动态氧化结合高效新型菌种,可很好地去除可生化性良好的废水中的有机物,活性碳吸附技术适合于较低浓度废水的处理活,性碳吸附起到最后的出水把关作用,使出水达到排放标准。只有将这些技术合理的组合,才能有效地达到净化废水的目的,优化选择的组合工艺为“化学氧化+混凝沉淀+缺氧+动态氧化+硝化+活性碳吸附”。采用该组合工艺对干法腈纶废水进行工业化应用取得了良好效果,通过控制相应的工艺参数,使废水CODcr由800mg/L降至250mg/L以下,满足了废水达标排放的要求,为腈纶废水处理提供了新的处理方法和研究方向。

全文目录


摘要  2-3
ABSTRACT  3-9
前言  9-10
第一章 文献综述  10-30
  1.1 腈纶生产工艺技术现状  10-14
    1.1.1 国外腈纶生产工艺技术现状  10
    1.1.2 国内腈纶生产工艺技术现状  10-11
    1.1.3 主要腈纶生产工艺技术简介  11-14
  1.2 腈纶废水来源及水质、水量  14-16
    1.2.1 湿法腈纶废水的来源及水质、水量  14-16
    1.2.2 干法腈纶废水的来源及水质、水量情况  16
  1.3 腈纶废水处理技术现状  16-22
    1.3.1 抚顺石油化工公司腈纶废水处理现状  17-18
    1.3.2 上海石化腈纶废水处理技术现状  18-19
    1.3.3 大庆石化腈纶废水处理技术现状  19-20
    1.3.4 安庆石化公司腈纶废水处理及排放情况  20-22
    1.3.5 小结  22
  1.4 腈纶废水处理技术研究现状及发展趋势  22-30
    1.4.1 腈纶废水生化处理技术  23-28
      1.4.1.1 腈纶废水生化处理技术发展的几个阶段  23-26
      1.4.1.2 腈纶废水生化处理技术  26-28
    1.4.2 腈纶废水物化处理技术  28-29
      1.4.2.1 物理化学法  28-29
      1.4.2.2 物化法处理腈纶废水的效果  29
    1.4.3 物化和生化联合处理法  29-30
第二章 干法腈纶废水处理技术研究及现场中试  30-44
  2.1 干法腈纶废水污染物组成研究  30-33
    2.1.1 干法腈纶废水常规指标分析  30-31
    2.1.2 干法腈纶废水中污染物组成分析  31-33
  2.2 干法腈纶废水预处理技术  33-34
    2.2.1 单体汽提回收丙烯腈  33
    2.2.2 DMF溶剂回收技术  33
    2.2.3 干燥机冲洗水回收聚合物粉末  33
    2.2.4 微孔过滤机腈纶废水中的聚合物粉末  33
    2.2.5 金属管过滤器过滤腈纶废水中的聚合物  33-34
  2.3 干法腈纶废水处理技术研究及现场中试  34-44
    2.3.1 现场中试工艺流程  34
      2.3.1.1 中试规模的确定  34
      2.3.1.2 中试工艺流程  34
      2.3.1.3 现场中试装置  34
    2.3.2 化学氧化及混凝沉淀处理腈纶废水的研究  34-36
      2.3.2.1 试验方法  35
      2.3.2.2 化学氧化反应时间的优选  35-36
    2.3.3 缺氧处理腈纶废水的研究  36-38
      2.3.3.1 试验方法  37-38
      2.3.3.2 停留时间的筛选试验  38
    2.3.4 动态氧化处理腈纶废水的研究  38-40
      2.3.4.1 试验方法  38-39
      2.3.4.2 停留时间的筛选试验  39-40
    2.3.5 硝化处理腈纶废水的研究  40-42
      2.3.5.1 试验方法  40-41
      2.3.5.2 停留时间的筛选试验  41-42
    2.3.6 微孔过滤处理腈纶废水的研究  42
      2.3.6.1 微孔过滤试验装置  42
    2.3.7 生物碳处理腈纶废水的研究  42-43
      2.3.7.1 生物碳塔试验装置  42-43
    2.3.8 臭氧氧化处理腈纶废水的研究  43-44
      2.3.8.1 臭氧氧化处理试验装置  43-44
第三章 干法腈纶废水处理技术研究结果与讨论  44-61
  3.1 化学氧化及混凝沉淀处理腈纶废水试验结果与讨论  44-47
    3.1.1 化学氧化及混凝沉淀处理三种废水的COD_(cr)数据及曲线  44-46
    3.1.2 化学氧化处理三种废水的试验结果与讨论  46-47
  3.2 缺氧处理腈纶废水试验结果与讨论  47-50
    3.2.1 缺氧处理三种废水的COD_(cr)数据及曲线  47-49
    3.2.2 缺氧处理三种废水的试验结果与讨论  49-50
  3.3 动态氧化处理腈纶废水试验结果与讨论  50-52
    3.3.1 动态氧化处理三种废水的COD_(cr)数据及曲线  50-52
    3.3.2 动态氧化处理三种废水的试验结果与讨论  52
  3.4 硝化处理腈纶废水试验结果与讨论  52-56
    3.4.1 硝化处理三种废水的COD_(cr)和NH_3-N数据及曲线  52-56
    3.4.2 硝化处理三种废水的试验结果与讨论  56
  3.5 微孔过滤处理腈纶废水的试验结果与讨论  56-57
    3.5.1 微孔过滤处理三种废水的COD_(cr)数据  56
    3.5.2 微孔过滤处理三种废水的试验结果与讨论  56-57
  3.6 生物碳处理腈纶废水的试验结果与讨论  57
    3.6.1 生物碳处理废水的COD_(cr)数据和曲线  57
    3.6.2 生物碳处理废水的试验结果与讨论  57
  3.7 臭氧氧化处理腈纶废水的试验结果与讨论  57-60
    3.7.1 臭氧氧化处理腈纶废水的数据及曲线  57-60
      3.7.1.1 臭氧氧化处理腈纶工艺废水的数据及曲线  57-58
      3.7.1.2 臭氧氧化处理动态氧化分离器出水的数据及曲线  58-59
      3.7.1.3 臭氧氧化处理硝化池出水的数据及曲线  59-60
    3.7.2 臭氧氧化处理废水的结果与讨论  60
  3.8 小结  60-61
第四章 干法腈纶废水组合处理技术的工业化应用  61-81
  4.1 干法腈纶生产废水组合处理工艺原理  61
  4.2 工业化应用方案  61-66
    4.2.1 工业化试验方案一  61-64
      4.2.1.1 进出水指标要求  61-62
      4.2.1.2 采用的工艺流程  62
      4.2.1.3 所需主要工艺设备  62
      4.2.1.4 处理成本  62-63
      4.2.1.5 投资估算  63
      4.2.1.6 可行性分析  63-64
    4.2.2 工业化应用方案二  64-66
      4.2.2.1 进出水指标要求  64
      4.2.2.2 采用的工艺流程  64-65
      4.2.2.3 所需主要工艺设备  65
      4.2.2.4 处理成本  65
      4.2.2.5 投资估算  65-66
      4.2.2.6 可行性分析  66
    4.2.3 两种方案对比分析  66
  4.3 工业化应用工艺流程  66-73
    4.3.1 化学氧化混凝沉淀  66-68
    4.3.2 缺氧反应  68-69
    4.3.3 动态氧化反应  69-70
    4.3.4 硝化反应  70-72
    4.3.5 曝气设备  72
    4.3.6 沉淀污泥回流  72
    4.3.7 生物碳塔  72-73
  4.4 主要设备  73-74
    4.4.1 主要构筑物  73
    4.4.2 主要静设备  73-74
    4.4.3 主要动设备  74
  4.5 主要运行参数  74
  4.6 工业化应用装置运行情况  74-79
    4.6.1 水运  74-75
      4.6.1.1 水运目的  74-75
      4.6.1.2 水运步骤  75
    4.6.2 菌种培养与驯化  75-77
      4.6.2.1 菌种培养与驯化的目的  75
      4.6.2.2 菌种培养与驯化的步骤  75-76
      4.6.2.3 污泥培养阶段的指示生物  76-77
    4.6.3 装置标定  77-79
      4.6.3.1 标定方案  77
      4.6.3.2 标定结果与讨论  77-79
  4.7 小结  79-81
第五章 结论  81-83
  5.1 结论  81-82
  5.2 存在问题  82
  5.3 改进及发展方向  82-83
参考文献  83-85
致谢  85

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
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