专利名称：一种碳纤维废水回用处理方法
技术领域：
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种碳纤维废水的回用处理方法。
背景技术：
聚丙烯腈基碳纤维的生产主要包括原丝生产和原丝碳化两个过程。产生的废水 包括四部分，分别为硫氰酸钠工艺原丝装置废水、DMSO工艺原丝装置废水、碳化装置 废水和厂区生活污水。该废水中主要含有甲酸、丙烯腈及其聚合物、DMSO、表面活性 剂、四甲基丁二腈等污染物质。现在已有利用一步法生产碳纤维的工艺。传统观点认为该废水含有大量以往工 程中难以生化处理的物质，而且低聚物具有很强的粘连性，会包裹厌氧池和好氧池的软 性填料，使微生物膜遭破坏，导致污水处理场处理效率急剧下降。废水中含的表面活性 剂会导致废水中泡沫较多，泡沫阻隔了废水与活性污泥的接触，使能生化处理的物质也 达不到很好的处理效果，因此其废水实现达标排放较为困难，也很少关注该废水回用的 价值。
发明内容
本发明的目的是提出一种碳纤维废水回用处理的方法，采用该方法处理回收的 水能够用于工业生产，为碳纤维工业用水开源，减轻水体污染，改善生态环境作出贡 献。为达到上述目的，该方法包括如下步骤对碳纤维废水进行预处理先将碳纤维废水引入调节聚合池中，调节聚合池的 作用有三点一是均质均量；二是调节pH值为5.0 5.5，以利于丙烯腈聚合和生化处 理；三是使部分单体丙烯腈形成一定的聚合，悬浮于水中；然后再将废水引入气浮池中 去除水中的轻质悬浮物，以减轻后续生化系统的负担，为后续的生化工艺创造条件。预处理后的碳纤维废水进入生化系统中进行生化处理废水依次进入厌氧池和 好氧池，厌氧池和好氧池组成生化系统，去除大部分的生化需氧量(BOD)、化学需氧量 (COD)、氨氮等物质，其中，该废水主要是生产工艺废水，具有一定的温度，不用考虑 厌氧池的加热方式，温度一般控制在28°C 40°C范围内，碳纤维废水经过预处理调节后 的pH值为5.0 5.5，适合厌氧生化处理，厌氧池设为一座，停留时间为20-30h(优选为 24h)，厌氧出水靠重力流进入好氧池，好氧池为两座串联，停留时间一共为15-25h(优 选为20h)。在好氧池池底采用管式微孔曝气系统，第一座溶解氧(DO)浓度为0.5mg/L， 第二座溶解氧(DO)要控制在3mg/L以上，可有效去除厌氧出水中的COD和氨氮，为了 进行反硝化反应，将好氧池出水回流到厌氧池中，回流比为200%。另外，为了克服传统生化法污泥排放量较大的缺点，本发明还在厌氧池和好氧 池中采用组合式立体生物填料，即利用带孔圆形的塑料空心球，内装入煤渣作为生物附 着体，煤渣质轻、多孔，属于废物利用，可有效降低成本，另外，塑料球可起到使水流、气流通畅，防止污堵的作用。生化处理后的出水经过由臭氧池、生物活性炭(BAC)滤池构成的组合工艺进行 处理，进一步去除生化出水中残留的有机物和悬浮物，为废水的深度处理创造条件。该单元既可以作为生化系统的后续处理单元，保证废水达到一级排放标准，也 可以作为进入后续处理的预处理单元，生化处理后的废水仍含有少量不能为微生物降解 的物质，可利用本单元得到进一步去除。生化处理后的废水先进入臭氧池，臭氧池进水 停留时间为20-40min(优选为30min)。其臭氧投加分四段，第1_3段分别为设计量的 50%, 30%, 20%,第四段为后续反应，不投加臭氧，在池底采用管式微孔曝气系统， 在臭氧接触池出水口顶部设有臭氧尾气收集管，收集残余臭氧至尾气破坏器。从臭氧池出来的废水进入生物活性炭(BAC)滤池，BAC滤池采用煤质颗粒活性 炭，停留时间为5-8h(优选为6h)，生物活性炭(BAC)滤池出水可排入清水池，清水池出 水可用于绿化等简单回用目的，如需要回用于生产工艺中，则需要将出水再依次经过超 滤系统和反渗透系统，进行超滤和反渗透处理将清水池中的出水引入超滤系统，可进一步降低水中的污染指数(SDI)值，延 长后续反渗透系统的使用寿命，且超滤后得到的浓水可进入生化系统进行循环处理，提 高水的重复利用率；(5)超滤系统出水进入反渗透系统，去除其中大部分离子，出水排入回用水池， 可用作生产工艺用水。本发明的有益效果在于首次提出了碳纤维废水的回用处理工艺，并首次将生化法用于对碳纤维废水的 处理中，对废水中的有机物降解效果显著，回收的水能够用于工业生产，且能减轻水体 污染，改善生态环境，运行成本低等。
图1为本发明碳纤维废水处理回用工艺流程图。
具体实施例方式实施例1按图1的碳纤维废水处理回用工艺流程制造碳钢防腐处理设备并连接管道，池 体有效容积及水力停留时间如表ι所示。按表2物质成份及浓度配制处理前废水(即原 水)，其COD值为750mg/L左右。表1工艺单元概况表
权利要求
1.一种碳纤维废水回用处理的方法，其特征在于，包括如下步骤1)废水首先进入调节聚合池进行处理，调节PH值为5.0-5.5；2)将调节聚合池出水引入气浮池，进行悬浮物的去除；3)将气浮池出水引入生化系统，依次进入厌氧池和好氧池，厌氧池设为一座，停 留时间为20-30h，厌氧出水靠重力流进入好氧池，好氧池为两座串联，停留时间一共为 15-25h，在好氧池池底采用管式微孔曝气系统，第一座溶解氧DO浓度为0.5mg/L，第二 座溶解氧DO控制在3mg/L以上；4)将生化处理后的废水引入臭氧池进行处理，臭氧池进水停留时间为20-40min;5)将臭氧池出来的废水引入生物活性炭BAC滤池，BAC滤池采用煤质颗粒活性炭， 停留时间为5-8h;6)将BAC滤池出水排入清水池。
2.如权利要求1所述的一种碳纤维废水回用处理的方法，其特征在于，还包括如下步骤7)将清水池的出水引入超滤系统进行超滤处理；8)将超滤系统的出水引入反渗透系统进行反渗透处理。
3.如权利要求1或2所述的一种碳纤维废水回用处理的方法，其特征在于，在厌氧池 和好氧池中采用带孔圆形的塑料空心球作为填料，内装入煤渣作为生物附着体。
4.如权利要求1-3任一项所述的一种碳纤维废水回用处理的方法，其特征在于，步骤 4)中臭氧的投加分四段，第1-3段分别为设计量的50%、30%, 20%,第四段不投加臭 氧，在池底采用管式微孔曝气系统，在臭氧接触池出水口顶部设有臭氧尾气收集管。
5.如权利要求1-4任一项所述的一种碳纤维废水回用处理的方法，其特征在于，厌氧 池停留时间为24h。
6.如权利要求1-5任-池停留时间为20h。
7.如权利要求1-6任-池进水停留时间为30min。
8.如权利要求1-7任--项所述的一种碳纤维废水回用处理的方法，其特征在于，好氧-项所述的一种碳纤维废水回用处理的方法，其特征在于，臭氧-项所述的一种碳纤维废水回用处理的方法，其特征在于，生物活性炭滤池的停留时间为6h。
全文摘要
本发明涉及一种碳纤维废水的回用处理方法，该方法先对碳纤维废水进行预处理，再将预处理后的碳纤维废水进入生化系统中进行生化处理，然后经过由臭氧池、生物活性炭(BAC)滤池构成的组合工艺进行处理，再通过超滤和反渗透除盐系统去除大部分盐离子。采用该方法处理后，废回收的水能够用于工业生产，为碳纤维工业用水开源，减轻水体污染，改善生态环境做出贡献。
文档编号C02F3/30GK102010097SQ20101051512
公开日2011年4月13日 申请日期2010年10月22日 优先权日2010年10月22日
发明者吉春红, 姜仁全, 杨晓伟, 洪玉梅, 薛绍武, 谢静铭, 赵雪娜, 郑东晟, 郭春禹 申请人:蓝星环境工程有限公司