一种碳纤维生产废水处理工艺方法
【专利摘要】本发明涉及一种碳纤维生产废水处理工艺方法；碳纤维生产废水进入一体式好氧膜生物反应器内，加入共代谢基质和营养盐，加碱控制反应器内pH为6.5～5.5，经好氧生化反应后，出水经反应器的膜组件，入臭氧接触池，经臭氧氧化后，自流入清水池，共代谢基质和营养盐添加量为进水二甲基亚砜质量的0.10～0.15倍和0.05～0.15倍；温度15℃～35℃；溶解氧浓度为2～4mg/L；污泥浓度为5～6g/L；碱为碳酸氢钠；共代谢基质指单糖、二糖、多糖、废糖蜜中的一种或任意几种组合；营养盐为磷酸铵；采用聚偏氟乙烯中空纤维帘式膜组件；本方法处理DMSO浓度可达1850mg/L；DMSO去除率近100%。
【专利说明】-种碳纤维生产废水处理工艺方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及一种废水生化处理工艺方法，特别是涉及一种基质共代谢好氧膜生物 反应器法处理碳纤维生产废水的工艺方法。
【背景技术】：
[0002] 聚丙帰膳（PAN)基碳纤维在碳纤维生产中占有绝对优势，其制造分为两步进行，第 一步是用丙帰膳（AN)单体制造PAN原丝，纺丝溶剂主要采用二甲基亚讽（DMS0)，第二步是 原丝的预氧化和碳化。碳纤维生产废水主要为洗涂原丝产生的废水，其中主要特征污染物 为DMS0,该物质的可生化性较差，并且该废水水质单一，用常规生物法难W直接处理。
[0003] CN201110240507. 0公开了一种碳纤维生产废水中DMS0的生化处理方法，该方法 用好氧曝气池中的活性污泥对反应器内的组合填料进行排泥挂膜，挂膜所需污泥浓度为 4000?5000mg/L ;向反应器内连续进含有DMS0的碳纤维生产废水，添加营养盐、共代谢基 质，调节进水抑值，使反应器内抑值维持在5. 5?6. 5,对生物膜进行驯化；连续进碳纤维 厂日常排放生产废水，同时添加与微量元素和共代谢基质；挂膜、驯化成功后，处理出水的 DMS0去除率接近100%，在经过简单过滤后能够满足设备清洗等要求。该工艺主要存在如下 不足；处理DMS0浓度范围较窄，大于420mg/L时，去除率明显大幅下降；抗DMS0负荷冲击能 力差，易造成不可恢复性系统崩溃；出水息浮物（SS)多并且细碎，不易沉淀；若作为中水回 用，则还需要进一步沉淀、过滤和消毒处理，流程长。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种处理DMS0效率高、处理DMS0浓度范围宽、抗DMS0负 荷冲击能力强、出水水质好，中水回用时流程简单的碳纤维生产废水处理工艺。本发明将基 质共代谢原理和膜生物反应器有机地禪合起来，使两者优势互补，既克服了单独使用膜生 物反应器不能有效处理DMS0的问题，也克服了基质共代谢原理和其它生物处理方法结合 处理DMS0时，处理DMS0浓度范围较窄、抗DMS0负荷冲击能力差、出水SS多并且细碎不易 沉淀的不足。
[0005] 本发明所述的碳纤维生产废水处理工艺方法，通过如下技术方案来达到：
[0006] 碳纤维生产废水进入调节池，在调节池内混合均匀，再用提升粟打入一体式好 氧膜生物反应器内，同时向反应器内投加共代谢基质和营养盐，加碱控制反应器内抑为 6. 5?5. 5,经好氧生化反应后，出水经反应器的膜组件，由出水抽吸粟打入莫氧接触池，经 莫氧氧化后，自流入清水池，清水池出水外排回用或作为一体式好氧膜生物反应器的膜组 件反冲洗用水，一体式好氧膜生物反应器不定期排出少量剩余污泥；
[0007] 本发明MBR控制工艺参数：进水DMS0浓度控制范围为1850mg/L W下；水力停留 时间（HRT)控制范围为12?2化；共代谢基质和营养盐添加量分别按MBR进水DMS0质量 的0. 10?0. 15倍和0. 05?0. 15倍计；pH控制范围为6. 5?5. 5 ;温度控制范围15C? 35C ;溶解氧浓度（DO)控制范围为2?4mg/L ;污泥浓度（MLSS)控制范围为5?6g/L。
[000引本发明所用碱为碳酸氨轴；共代谢基质指单糖、二糖、多糖、废糖蜜中的一种或任 意几种组合；营养盐指磯酸馈。
[0009] 本发明所用MBR采用聚偏氣己帰（PVDF)中空纤维帘式膜组件，已有技术公开的该 类膜生物反应器均可用于本发明。
[0010] 本发明效果为：
[0011] (1)处理效率高，DMS0平均去除率近100% ;
[0012] (2)处理DMS0浓度范围宽，适用于DMS0浓度小于1850mg/L的碳纤维生产废水；
[0013] (3)运行稳定，抗DMS0负荷冲击能力强，遇到高负荷冲击后，可较快恢复到原来的 高去除率；（
[0014] 4)出水水质好，不需要再进行沉淀和过滤，仅进行简单的杀菌消毒后即可达到《城 市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002)中列出的各项用途的水质标准和《城 市污水再生利用工业用水水质》（GB/T19923-2005)中洗涂用水的水质标准；
[0015] (5)污泥龄长，剩余污泥产率低；（6)工艺简单、占地小、操作管理简便、成本低廉、 能耗低。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1工艺流程简图。
【具体实施方式】
[0017] 实施例1
[0018] 按图1所示的流程对碳纤维生产废水进行处理，碳纤维生产废水用粟连续打入调 节池（Q= 1化A)，在调节池内混合均匀，再自流进入一体式好氧膜生物反应器（MBR)内， 同时向MBR内定量投加共代谢基质和营养盐(藏糖质量；DMS0质量=0. 13 ;1，碳酸馈质量： DMS0质量=0. 10 ;1)，并加碳酸氨轴调节反应器内抑范围为6. 5?5. 5,调节曝气量控制 溶解氧浓度范围为2?4mg/L，经1化的好氧生化反应后，出水经反应器的膜组件，由出水抽 吸粟打入莫氧接触池，经莫氧氧化后，自流入清水池，清水池出水外排或作为MBR的膜组件 反冲洗用水，MBR不定期排出少量剩余污泥，使污泥浓度控制在5?6g/L。整个试验过程中 MBR内水体温度变化范围为15C?35C。
[001引经30天的污泥驯化，出水水质基本稳定后，连续55天，每天从调节池出水口和MBR 出水口各取一个水样测定，处理结果如表1所示。
[0020] 在连续55天稳定运行后，又进行了为期42天的持续高负荷冲击试验，试验结果如 表2所示。
[0021] 表1某碳纤维生产废水水质特征及处理效果（mg/L)
[0022]
【权利要求】
1. 一种碳纤维生产废水处理工艺方法，其特征在于，碳纤维生产废水进入调节池，在调 节池内混合均匀，再用提升泵打入一体式好氧膜生物反应器内，同时向反应器内投加共代 谢基质和营养盐，加碱控制反应器内pH为6. 5?5. 5,经好氧生化反应后，出水经反应器的 膜组件，由出水抽吸泵打入臭氧接触池，经臭氧氧化后，自流入清水池，清水池出水外排回 用或作为一体式好氧膜生物反应器的膜组件反冲洗用水，一体式好氧膜生物反应器不定期 排出少量剩余污泥； 所述的一体式好氧膜生物反应器控制工艺参数为：进水二甲基亚砜浓度控制范围为 < 1818mg/L ;水力停留时间控制范围为12?24h ;共代谢基质和营养盐添加量分别按一体 式好氧膜生物反应器进水二甲基亚砜质量的0. 10?0. 15倍和0. 05?0. 15倍计；pH控制 范围为6. 5?5. 5 ;温度控制范围15°C?35°C ;溶解氧浓度控制范围为2?4mg/L ;污泥浓 度控制范围为5?6g/L; 一体式好氧膜生物反应器内投加的碱为碳酸氢钠；共代谢基质指单糖、二糖、多糖、废 糖蜜中的一种或任意几种组合；营养盐指磷酸铵； 一体式好氧膜生物反应器采用聚偏氟乙烯中空纤维帘式膜组件。
【文档编号】C02F9/14GK104512980SQ201310449971
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】蒲文晶, 耿长君, 苗磊, 万晓军, 吕利民, 王宏伟, 庄立波, 钟大辉, 潘玲, 刘淑玲, 杨晓明, 宁艳春, 饶辉凯, 刘巍 申请人:中国石油天然气股份有限公司