一种酸性羧甲基纤维素冷凝液的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种酸性羧甲基纤维素冷凝液的处理方法。酸性CMC冷凝液首先进入调节沉淀池进行水量、水质调节，然后进入中和池。在中和池内投加Na2CO3溶液使废水的pH值稳定在6.5-7.5之间。废水经UBF反应器厌氧净化后流入BAF反应器，通过好氧生物膜净化后达标排放或回用。本方法以UBF反应器内充填的聚氨酯基多孔旋转球形填料和BAF反应器内充填的斜发沸石、生物陶粒为填料，分别培养驯化厌氧、好氧生物膜，利用生物膜上异养菌的代谢作用、过滤作用以及生物多级捕食作用，实现了CMC冷凝液的生物净化。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。酸性CMC冷凝液首先进入调节沉淀池进行水量、水质调节，然后进入中和池。在中和池内投加Na2CO3溶液使废水的pH值稳定在6.5-7.5之间。废水经UBF反应器厌氧净化后流入BAF反应器，通过好氧生物膜净化后达标排放或回用。本方法以UBF反应器内充填的聚氨酯基多孔旋转球形填料和BAF反应器内充填的斜发沸石、生物陶粒为填料，分别培养驯化厌氧、好氧生物膜，利用生物膜上异养菌的代谢作用、过滤作用以及生物多级捕食作用，实现了CMC冷凝液的生物净化。【专利说明】
本专利技术属于废水处理领域，具体涉及。
技术介绍
羧甲基纤维素(Carboxyl Methyl Cellulose,简称CMC),又名羧甲基纤维素钠，是一种由天然高分子材料纤维素通过化学反应改性生产的、具有醚结构的物质，有“工业味精”之称。广泛用于食品、医药、牙膏、纺织等行业，市场销量大，效益好。然而，目前国内广泛采用以精致棉短绒、氯乙酸、乙醇等为原料生产羧甲基纤维素钠的工艺普遍存在着原料消耗大且利用率低的问题(特别是醚化剂氯乙酸的利用率很低，仅有50~60%得到利用)，未反应完的原料也进入生产废水中；因此，产生的羧甲基纤维素钠生产废水既含有羟乙酸钠、氯乙酸、乙醇、乙醇钠等有机物，又含有纤维素、羧甲基纤维素钠等高分子有机物，CODcr高达20000~25000mg/L，不含氮(N)、磷(P)等生物营养元素。由于作为生产食品级羧甲基纤维素的工艺废液中仍含有15-20%的羧甲基纤维素没有回收(工业级CMC废液中含有未回收的羧甲基纤维素含量较低，小于5%，回收价值较小)，将其蒸馏后，所得剩余残渣的主要成份为羧甲基纤维素，可用作水泥添加剂。目前，这种羧甲基纤维素水泥添加剂市场价格约为12000元/吨左右，利润较高，需求量大，国内一些CMC生产企业开始利用蒸馏工艺，对食品级羧甲基纤维素废液进行多效蒸发处理，所得蒸馏残渣即为水泥添加剂产品一羧甲基纤维素，蒸汽余热回收，冷凝液作为生产废水外排。这种冷凝液主要含有羟基乙酸、氯乙酸、乙醇等挥发性有机物，水温为30-40°C，COD约为2000-4000mg/L, pH=2.5-3.0。目前，未见有关酸性CM C冷凝液处理的研究报道。国外对CMC生产废水的处理方法有如下三种:(I)美国的紫外线氯化法；(2)日本的双氧水化学氧化法；(3)德国的树脂交换法。国内对CMC生产废液处理研究报道有潘碌亭、杨军等采用UASB、MBR、微电解-UASB-生物接触氧化组合工艺，未见实际工程应用报道。其中:(1)《环境科学》2009年11月第30卷第11期3324-3328页报道了潘碌亭等利用UASB在中温条件下用接种颗粒污泥与消化污泥混合泥进行反应器启动，当进水流量为0.047L/h、进水C0D4000mg/L、容积负荷6.86kg/Cm3.(!)时，其COD去除率可达80%以上；(2)《环境工程》2012年10月第30卷第5期39-41页报道了杨军等采用MBBR?+生化反应+MBR组合工艺处理高盐、高浓度CMC废水，使出水COD浓度达到工业园区污水处理厂的接管标准；(3)《化工学报》2010年5月第61卷第5期1275-1281页报道了潘碌亭等采用微电解-UASB-生物接触氧化组合工艺处理高浓度CMC废水，当进水COD为20000mg/L时，微电解去除率为35%，稀释后经UASB和两级接触氧化法处理，COD去除率为80%，其最终出水COD浓度小于100mg/L。本专利技术的酸性CMC冷凝液与CMC生产废液的水质差别较大，前者仅含有羟基乙酸、氯乙酸、乙醇等挥发性有机物，而后者既含有纤维素、羧甲基纤维素等大分子有机物，又含有羟乙酸钠、氯乙酸、乙醇、乙醇钠等小分子有机物和氯化钠等无机盐。因此，如何高效、低成本的处理酸性CMC冷凝液已成为业界急需解决的技术问题。上流式厌氧滤池UBF (Upflow Blanket Filter)是一种结合上流式厌氧污泥床(UASB)和厌氧生物滤池(AF)的优势复合而成的厌氧生物反应器，该反应器适合处理含悬浮物少、COD浓度高、C0D:N:P营养比低的废水，具有处理效率高、能耗小、运行费用低等特点。此外，处理过程中还会产生大量可回收能源-沼气。曝气生物滤池BAF(BiologicalAeratedFilter)是一种结合好氧细菌生物反应和填料吸附物理作用的好氧生物反应器,具有容积负荷高、水力停留时间短、出水水质好、占地面积小、基建投资少、能耗及运行成本低等优点。本专利技术依据酸性CMC冷凝液的水质特点，提出一种采用UBF-BAF工艺的处理方法，利用厌氧-好氧生物膜上异养菌的生物代谢作用来分解其中的有机物，达到降低废水中COD的目的。目前，国内已有利用UBF-BAF工艺处理焦化废水、高氨氮制药废水等报道。如，《中国给水排水》2007年11月第23卷第21期93-97页报道了朱顺妮等利用UBF-BAF工艺处理焦化废水，COD,NH3-N, TN,TOC和挥发酚的去除率分别为81.5%,96.4%,56.9%、81.8%和99.9%。又如《环境化学》2011年06月第30卷第6期1168-1174页报道了张文艺(即本专利技术人)等利用UBF-BAF工艺处理高氨氮制药废水，COD和NH3-N去除率均高于80%。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是:提出一种采用UBF-BAF工艺处理酸性CMC冷凝液的方法。 本专利技术的主要原理是:首先利用Na2CO3溶液中和酸性CMC冷凝液，使废水的pH值稳定在6.5-7.5之间，同时滴加质量比10%的农用复合肥溶液，以保证厌氧和好氧生物膜上异养微生物代谢所需的营养比C0D:N:P= (100-200):5:1。然后以UBF反应器内充填的聚氨酯基多孔旋转球形填料和BAF反应器内充填的沸石、生物陶粒为生物载体，培养、驯化厌氧和好氧生物膜，利用UBF反应器通过生物膜上异养菌的生物作用将废水中的有机物分解为小分子有机物及甲烷、二氧化碳、水等，再利用BAF反应器内沸石、生物陶粒及其附着生长的好氧生物膜为处理介质，充分发挥生物代谢作用、物理过滤作用及填料的物理吸咐作用以及反应器内生物多级捕食作用，实现污染物进一步去除。本专利技术的技术方案包括以下步骤:I)酸性CMC冷凝液进入调节沉淀池，进行水量、水质调节。2)上述调节沉淀池内的CMC冷凝液自流进入中和池，投加质量分数为15%的工业Na2CO3碱溶液来中和酸性CMC冷凝液，利用pH在线控制系统监控废水pH值和碱液投加量，使得中和池内废水PH值稳定在6.5-7.5之间。3)步骤2)中的废水由耐腐蚀化工泵注入UBF反应器底部，废水经反应器内载体上的生物膜厌氧作用而净化，厌氧产生的沼气由沼气柜收集。4)步骤3)的出水进入BAF反应器底部，经BAF反应器内置填料上的生物膜好氧分解和过滤吸附等物理净化后至顶部排入集水池后达标排放或回用。5)步骤4)的BAF反应器反冲洗时，由反冲洗泵注入反应器的底部，反冲洗脱落的生物膜、污泥等杂质随反冲洗排水回流至调节沉淀池。6)上述调节沉淀池的沉淀污泥和UBF反应器的剩余污泥分别排放至污泥浓缩池，利用板框压滤机对污泥浓缩池污泥进行压滤脱水，脱水后的泥饼外运，浓缩池上清液和板框压滤机的污泥压滤液回调节沉淀池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酸性羧甲基纤维素冷凝液的处理方法，其特征是采用如下步骤：1）酸性CMC冷凝液进入调节沉淀池，进行水量、水质调节。2）上述调节沉淀池内的CMC冷凝液自流进入中和池，投加质量分数为15%的工业Na2CO3碱溶液来中和酸性CMC冷凝液，利用pH在线控制系统监控废水pH值和碱液投加量，使得中和池内废水pH值稳定在6.5?7.5之间。3）步骤2）中的废水由耐腐蚀化工泵注入UBF反应器底部，废水经反应器内载体上的生物膜厌氧作用而净化，厌氧产生的沼气由沼气柜收集。4）步骤3）的出水进入BAF反应器底部，经BAF反应器内置填料上的生物膜好氧分解和过滤吸附等物理净化后至顶部排入集水池后达标排放或回用。5）步骤4）的BAF反应器反冲洗时，由反冲洗泵注入反应器的底部，反冲洗脱落的生物膜、污泥等杂质随反冲洗排水回流至调节沉淀池。6）上述调节沉淀池的沉淀污泥和UBF反应器的剩余污泥分别排放至污泥浓缩池，利用板框压滤机对污泥浓缩池污泥进行压滤脱水，脱水后的泥饼外运，浓缩池上清液和板框压滤机的污泥压滤液回调节沉淀池。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张文艺，刘芳，冯国勇，李文昱，吴凌云，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：