一种pva废水的新型处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及废水处理技术，具体说是一种PVA废水的新型处理方法。尤指一种利 用"臭氧+污泥曝气吸附+水解酸化+好氧"工艺处理PVA废水，从而实现达标排放的技术。
【背景技术】
[0002] 化工行业在我国国民经济中占有重要地位，是我国的传统支柱产业，化工行业的 发展速度和规模对我国社会经济的各个部门有着直接影响。由于化工行业工艺复杂、产品 多样，生产中排放的污染物种类多、数量大、毒性高；其所产生的废水常常含有高浓度的有 机污染物，难以通过常规的废水处理方法处理，这些废水不仅会影响生态环境，而且会危及 人类健康。
[0003] 工业上在利用乙炔和醋酸根合成PVA(聚乙烯醇）的过程中，伴随产生了大量的 PVA废水，该废水具有水量大、有机物浓度高、生物降解性差等特点，难以用常规生化工艺达 标处理。以某化工企业的装置所产生的PVA废水为例，废水的pH为10左右，C0D在1800~ 3200mg/L之间波动，废水中含有的主要污染物为PVA和醋酸根，其中PVA可生化性差，且含 量高达600mg/L，难以通过普通生化方法降解。
[0004] 臭氧氧化是一种高级氧化技术，通过其强氧化作用与水中的难降解有机物反应， 改变其分子结构，提高分子活性，增加废水的可生化性，而且在臭氧处理过程中反应迅速， 流程简单，没有二次污染问题，作为预处理技术应用具有极好的发展前景。
[0005] 污泥曝气吸附是一种高浓度废水的预处理工艺，主要作用是通过污泥的作用分解 废水中的部分有机物，降低废水的污染物含量，从而减少废水对后续工艺的冲击，在处理 PVA废水时，废水中的部分PVA以与污泥结合的絮状形态析出，通过定期排泥降低了废水的 PVA浓度。作为预处理技术，污泥曝气吸附具有工艺简单、易于维护、效果明显等优点。
[0006] "水解酸化+好氧"工艺是一项常用的生化组合工艺，被广泛的应用于处理印染、造 纸、制药、化工等行业所产生的难降解废水中。水解酸化通过微生物的厌氧消化过程改善废 水中有机物的可生化性，将大分子有机物转化为小分子；为后续的好氧处理提供良好的条 件。好氧工艺则通过微生物的降解作用，进一步去除废水中的污染物，通过深度处理实现废 水的达标排放。
[0007] 专利"一种纤维乙醇生产废水的预处理方法"（申请号201210404192)介绍了一种 纤维乙醇生产废水的处理工艺。该工艺首先向废水中投加石灰进行碱析作用，混凝澄清后 的废水下与臭氧发生接触氧化，该工艺可以去除废水中的大部分硫酸根、悬浮物，同时提高 废水的可生化性。
[0008] "高级预氧化提高模拟聚乙烯醇废水可生化性能研究"（赵春禄，楚晓俊，青岛科技 大学学报，2010, 31 (6) : 588-592)研究了一种利用Fenton法预氧化+活性污泥的联合工艺 处理PVA废水的工艺。与传统污泥法相比，经过Fenton法作预处理后，PVA废水中PVA的 可生化性明显提高，B/C比明显提高，活性污泥处理PVA废水时其可生化性更好。然而该工 艺中，Fenton法要求投加多种试剂，而且要多次调整PVA废水的pH，还会产生沉淀的铁盐， 因此，限制了其在工业中的进一步应用。
【发明内容】
[0009] 针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种PVA废水的新型处理方 法，该方法利用"臭氧+污泥曝气吸附+水解酸化+好氧"工艺处理PVA废水，实现PVA废 水的达标排放，具有处理效果好、出水C0D低、抗冲击能力强、易于实现工业化的特点。
[0010] 为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
[0011] 一种PVA废水的新型处理方法，包括以下各步骤：
[0012] 步骤1 :预处理，向PVA废水中加入酸，将其pH调节到6. 5~7. 5 ;
[0013] 步骤2:臭氧氧化，经过预处理后的PVA废水进入臭氧反应器反应，采用微孔爆气 法通入臭氧，通入的臭氧与PVA废水的C0D的质量比为1:1~1:3,处理时间为0. 5~2. 5h， 改善废水中PVA的可生化性；
[0014] 步骤3:污泥曝气吸附，经过臭氧氧化处理后的PVA废水进入污泥曝气吸附反应 池，采用微孔爆气法，维持氧含量在3-5mg/L，污泥浓度为2~3g/L，停留时间为6~14h;
[0015] 步骤4:水解酸化，经过污泥曝气吸附处理后的PVA废水进入水解酸化反应池，污 泥浓度为3~5g/L，停留时间为6~16h;
[0016] 步骤5:好氧，经过水解酸化处理后的PVA废水进入好氧反应池，污泥浓度为2~ 3g/L，停留时间为15~30h。
[0017] 在上述方案的基础上，所述PVA废水的COD浓度为1800mg/L~3200mg/L，pH为 9~10,污染物包括PVA和醋酸根。
[0018] 在上述方案的基础上，经过预处理后的PVA废水在所述臭氧反应器中的处理时间 为1~2h。
[0019] 在上述方案的基础上，经过臭氧氧化处理后的PVA废水在所述污泥曝气吸附反应 池中的停留时间为8~12h。
[0020] 在上述方案的基础上，经过污泥曝气吸附处理后的PVA废水在所述水解酸化反应 池中的停留时间为8~14h。
[0021] 在上述方案的基础上，经过水解酸化处理后的PVA废水在所述好氧反应池中的停 留时间为20~25h。
[0022] 在上述方案的基础上，处理后的出水水质COD小于80mg/L，满足排放标准要求。
[0023] 本发明所述的PVA废水的新型处理方法的有益效果：
[0024] 1)通过臭氧氧化能够改变PVA废水中PVA的分子结构，提高其可生化性，同时臭氧 对于醋酸根的氧化作用十分微弱，可进行有选择的氧化，从而减少臭氧的用量，降低工艺能 耗；
[0025] 2)通过污泥曝气吸附可以有效去除PVA废水中的部分有机物，降低PVA废水的 C0D浓度，减少对后续工艺的冲击；
[0026] 3)水解酸化能够一方面能去除PVA废水中的部分C0D，另一方面，通过微生物的厌 氧消化作用，分解PVA分子，进一步提高污水的可生化性；
[0027] 4)好氧通过微生物深度处理作用可以充分降解水中的醋酸根和PVA，保证出水水 质达标。
【附图说明】
[0028] 本发明有如下附图：
[0029] 图1是本发明的PVA废水的新型处理方法的工艺流程示意图。
【具体实施方式】
[0030] 以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0031] 如图1所示，本发明所述的PVA废水的新型处理方法，采取的技术方案是：
[0032] 一种PVA废水的新型处理方法，包括如下各步骤：
[0033] 步骤1 :预处理，向PVA废水中加入酸，将其pH调节到6. 5~7. 5 ;
[0034] 步骤2:臭氧氧化，经过预处理后的PVA废水进入臭氧反应器反应，采用微孔爆气 法通入臭氧，通入的臭氧与PVA废水的C0D的质量比为1:1~1:3,处理时间为0. 5~2. 5h， 改善废水中PVA的可生化性；
[0035] 步骤3:污泥曝气吸附，经过臭氧氧化处理后的PVA废水进入污泥曝气吸附反应 池，采用微孔爆气法，维持氧含量在3-5mg/L，污泥浓度为2~3g/L，停留时间为6~14h;
[0036] 步骤4:水解酸化，经过污泥曝气吸附处理后的PVA废水进入水解酸化反应池，污 泥浓度为3~5g/L，停留时间为6~16h;
[0037] 步骤5:好氧，经过水解酸化处理后的PVA废水进入好氧反应池，污泥浓度为2~ 3g/L，停留时间为15~30h。
[0038] 本发明通过预处理调节PVA废水的pH，然后通过臭氧氧化提高污水的可生化性， 并且通过污泥曝气吸附进一步降低PVA废水中的有机物，再利用水解酸化进一步提高PVA 的可生化性，同时去除部分C0D，最后通过好氧处理，实现PVA废水的达标排放。
[0039] 在上述技术方案的基础上，所述PVA废水的C0D浓度为1800mg/L~3200mg/L，pH 为9~10,主要污染物为PVA和醋酸根；废水的特点如下表所示：
[0040]
[0041] 在上述技术方案的基础上，经过预处理后的PVA废水在所述臭氧反应器中的处理 时间为1~2h。
[0042] 在上述技术方案的基础上，经过臭氧氧化处理后的PVA废水在所述污泥曝气吸附 反应池中的停留时间为8~12h。
[0043] 在上述技术方案的基础上，经过污泥曝气吸附处理后的PVA废水在所述水解酸化 反应池中的停留时间为8~14h。
[0044] 在上述技术方案的基础上，经过水解酸化处理后的PVA废水在所述好氧反应池中 的停留时间为20~25h。
[0045] 经过本发明的方法处理后的出水水质COD小于80mg/L，满足排放标准要求。
[0046] 本发明方法的优点在于利用臭氧预处理PVA废水，废水中的PVA难以通过普通生 化方法去除，臭氧能够明显改变PVA的分子结构，提高其可生化性，而后通过污泥曝气吸附 去除PVA废水中的部分有机物，降低对后续工艺的冲击，通过水解酸化进一步增加PVA的可 生化性，最后通过好氧处理，使出水水质达标。
[0047] 本发明的经济效益在于有效解决了此类化工废水的治理难题，成功实现PVA废水 的达标排放，在实现环保的同时又节省了经济成本。
[0048] 以下是具体的实施例。
[0049] 实施例1
[0050] 某企业的PVA生水，C0D为1800mg/L，pH为9,主要污染物为PVA和醋酸根。
[0051] 通过本发明的方法处理步骤如下：
[0052] 步骤1 :预处理，向PVA废水中加入盐酸，将其pH调节到6. 5 ;
[0053] 步骤2 :臭氧氧化，经过预处理后的PVA废水进入臭氧反应器反应，采用微孔爆气 法通入臭氧，通入的臭氧与PVA废水的C0D的质量比为1:2,处理时间为lh，改善废水中PVA 的可生化性；
[0054] 步骤3 :污泥曝气吸附，经过臭氧氧化处理后的PVA废水进入污泥曝气吸附反应 池，采用微孔爆气法，维持氧含量在4mg/L，污泥浓度为2g/L，停留时间为6h;
[0055] 步骤4 :水解酸化，经过污泥曝气吸附处理后的PVA废水进入水解酸化反应池，污 泥浓度为3g/L，停留时间为8h