懸浮聚合法聚氯乙烯離心母液的生化處理研究.pdf

1、近十年來，聚氯乙烯(PVC)生產量不斷增加，但是PVC生產過程中需要大量的淡水資源，同時釋放出相當數量含有害物質的生產廢水(即PVC離心母液)，對環(huán)境和淡水資源供應造成了嚴重威脅，因此很有必要采取有效措施進行水污染控制和水循環(huán)利用。目前國外還沒有該類廢水處理的報道，國內大部分生產企業(yè)一般將離心母液混合其他廢水經簡單處理排放。探索并研制高效處理工藝，以實現聚氯乙烯離心母液的達標排放和循環(huán)利用，對該行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

2、 本文首先分析了懸浮法聚氯乙烯離心母液的來源和特性，并對國內外的治理現狀進行了介紹。通過對各種離心母液處理方法的分析比較，提出了生化工藝處理該類廢水的方案。為此我們在天津樂金大沽化學有限公司生產現場，以實際工業(yè)生產廢水作為處理對象，對兩套生化處理工藝(單一好氧工藝、厭氧—好氧工藝)進行了為期兩年的系統(tǒng)研究。具體內容和結果如下： 1.廢水水質分析是實施廢水排放治理的前提和基礎。目前離心母液化學成分的確定大都是從聚氯乙烯工藝流程推

3、測得出，并沒有科學的依據。本研究采用多種分析手段，首次完成PVC離心母液化學成分的定性定量分析，為該類廢水處理方法的合理選擇提供了有利的依據。結果表明：聚氯乙烯離心母液中的主要有機物是雙酚A，而不是有關文獻所說的聚乙烯醇(PVA)。 2.采用自我設計的4級內循環(huán)式好氧生物膜反應器串聯(lián)新工藝(單一好氧工藝)對懸浮法PVC離心母液廢水進行中試試驗，研究了不同停留時間下系統(tǒng)對有機物和濁度的處理效果以及系統(tǒng)的抗沖擊能力；觀察了生物膜的

4、生長和發(fā)展規(guī)律；對影響系統(tǒng)穩(wěn)定運行的主要因素(懸浮物、搖蚊幼蟲和營養(yǎng)物)進行了分析，并提出了相應的控制措施，根據運行數據，得出各級反應器內基質降解動力學模型。最后對該工藝的工程化概況進行了介紹。該研究為PVC離心母液以及類似廢水的處理工程設計和運行管理提供了理論依據，具有重要的實用價值和指導作用。 a)試驗結果表明：該工藝啟動迅速，在HRT為14h時，廢水COD總去除率可達75％以上，出水COD濃度低于50mg/L，完全可以達

5、到排放標準，也可經深度處理回用于生產。 b)根據基質降解動力學模型，得出該廢水中不可生物降解的基質濃度在20mg/L左右，分別測得各反應器內的Ks為：439.7、146.2、43.36、15.43mg/L，Umax值72.92、20.79、7.22、4.18g/(m2·h)。 c)該工藝工程化運行結果表明：離心母液經過處理，COD去除率在85％以上，出水COD在50mg/L以下，完全達到排放標準；生化出水經過砂濾、臭

6、氧氧化、活性炭過濾等深度處理后，各項指標(COD、pH、濁度、電導率)均達到回用要求?；赜盟奶幚碣M用低于自來水基本水費(天津)，回用水和自來水制備脫鹽水的噸水費用比較表明，回用水更占優(yōu)勢。 3.為提高離心母液的可生化性能以獲得更好的處理效果，在采用單一好氧工藝處理離心母液的試驗基礎上，我們又采用厭氧—好氧工藝處理離心母液的試驗研究。在該研究中，著重考察了厭氧裝置(EGSB反應器)的運行狀況和顆粒污泥的生物特性，以探討EGSB

7、反應器處理低濃度難降解化工廢水的可行性。最后根據實驗結果，把厭氧—好氧工藝與單一好氧工藝進行對照，并對兩種工藝進行比較、評價。具體試驗結果如下： a)FGSB反應器采用消化污泥和顆粒污泥混合接種，在40d內即啟動成功；投加易生化物質、啟動之初即采用較高水力負荷有利于反應器的快速啟動；有機物的去除主要集中在污泥區(qū)；溫度對EGSB反應器的運行影響較大。 b)在反應器運行半年后，EGSB反應器中顆粒污泥的形狀、顏色、粒徑分

8、布、沉降速度、元素成分等方面都發(fā)生了的變化；污泥最大產甲烷活性為115ml/(gVSS·d)；通過掃描電鏡，在顆粒污泥表面觀察到一些絲狀菌和短桿菌等，但菌體密度不高；營養(yǎng)物質對顆粒污泥活性影響十分明顯。 c)采用EGSB反應器與內循環(huán)式好氧生物膜反應器串聯(lián)工藝對離心母液廢水進行處理，在控制溫度35±2℃條件下，當EGSB反應器HRT為8h，好氧反應器HRT為6h時，系統(tǒng)總的TOC去除率可以達到95％以()。厭氧段去除了50％左