[发明专利]一种聚丙烯腈纤维生产污水的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯腈纤维生产污水的处理方法。

背景技术

聚丙烯腈纤维(商品名为腈纶)是合成纤维的主要品种之一，据统计2009年1-10月聚丙烯腈纤维累计产量58.63万吨，占合成纤维同期总产量的2.89％，仅次于涤纶和锦纶。

聚丙烯腈纤维生产污水主要产生自聚合、纺丝和溶剂回收等工艺环节，水质复杂，常含有低分子聚合物、高浓度的有机氮和硫酸盐，还有相当一部分难生物降解的物质。其中低分子聚合物，通常以悬浮状胶体形式存在，难以自然沉降去除，这些低分子聚合物进入生化系统后不仅影响生化系统的正常运行，而且增大了有机物降解的负荷；同时这些低分子聚合物易堵塞填料，降低填料的比表面积，增加了废水生化处理难度。现有技术通常采用先进行絮凝以除低分子聚合物，然后进行生化处理的方法处理聚丙烯腈纤维生产污水。例如，CN 1293159A公开了一种干法腈纶废水的生物处理方法，该方法包括：(1)采用聚合氯化铝与季胺盐型阳离子絮凝剂组成的复合絮凝剂除去低聚物胶体；(2)串联式分相厌氧消化；(3)缺氧-好氧生物脱氮，在好氧段加入水溶性羧酸盐作为共基质；(4)砂滤；(5)活性炭吸附。CN1539766A公开了一种用于处理以硫氰酸钠为溶剂的两步法腈纶湿法纺丝工艺工业废水的方法，该方法依次包括：微电解法降解聚合工段废水中的低聚物，然后加入絮凝剂明矾，通过混凝沉降加以分离；聚合工段废水与纺丝及溶剂回收工段的含氰废水混合匀质；然后依次进行水解酸化、碳化硝化、反硝化、曝气和污泥沉降分离。然而，上述现有的处理聚丙烯腈纤维生产污水的方法都需要使用较大量的絮凝剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的聚丙烯腈纤维生产污水的处理方法，该方法具有较高的处理效率，且可以明显减少外加絮凝剂的量，甚至可以完全不用外加絮凝剂。

本发明提供了一种聚丙烯腈纤维生产污水的处理方法，该方法包括：在pH值为8～12、压力为0.5～3MPa、温度为100～260℃的条件下，将聚丙烯腈纤维的生产过程中的聚合工序产生的废水A进行水解，将得到的水解产物与聚丙烯腈纤维的生产过程中除聚合工序之外的其它工序中的至少一个工序产生的废水B混合，并将得到的混合物进行沉降分离，然后将分离出的上层清液进行生化处理。

根据本发明的所述方法，通过将聚丙烯腈纤维的生产过程中的聚合工序产生的废水在特定的条件下进行水解，然后将得到的水解产物与聚丙烯腈纤维的生产过程中除聚合工序之外的其它工序中的至少一个工序产生的废水混合，进行沉降分离，可以降低外加絮凝剂的量，甚至可以完全不用外加絮凝剂；并且通过后续的生化处理过程可以将聚丙烯腈纤维生产污水处理至符合排放标准。

具体实施方式

根据本发明的所述聚丙烯腈纤维生产污水的处理方法包括：在pH值为8～12、压力为0.5～3MPa、温度为100～260℃的条件下，将聚丙烯腈纤维的生产过程中的聚合工序产生的废水A(简称“废水A”)进行水解，将得到的水解产物与聚丙烯腈纤维的生产过程中除聚合工序之外的其它工序中的至少一个工序产生的废水B(简称“废水B”)混合，并将得到的混合物进行沉降分离，然后将分离出的上层清液进行生化处理。

在优选情况下，将所述废水A水解的条件包括：pH值为10～11，压力为1～2MPa，温度为170～200℃，时间为1～10h。在本发明中，所述压力是指绝对压力。

根据本发明提供的所述方法，所述废水A中的主要污染物为聚丙烯腈，且聚丙烯腈的含量可以为0.001～0.01质量％。

根据本发明提供的所述方法，所述聚丙烯腈纤维的生产过程通常主要包括聚合工序、纺丝工序和溶剂回收工序。因此，在本发明中，所述聚丙烯腈纤维的生产过程中除聚合工序之外的其它工序主要包括纺丝工序和溶剂回收工序。

根据本发明提供的所述方法，所述废水B的COD可以为500～1200mg/L，BOD₅可以为100～400mg/L，NH₃-N可以为20～100mg/L。通常，所述废水B中的污染物主要是选自丙烯酸甲酯(MA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、醋酸乙烯酯(VA)、纺丝工序中使用的溶剂(如NaSCN、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMA)、丙酮和HNO₃等)和添加剂(如加蓝剂、消泡剂等)中的一种或多种。

根据本发明提供的所述方法，所述水解产物(即将所述废水A水解后得到的产物)与所述废水B的混合质量比可以为1∶0.1～10，优选为1∶0.2～5。