某腈纶场污水处理提标改造技术方案概述

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1、某腈纶场污水处理提标改造技术方案概述1绪论1.1腈纶生产技术现状腈纶生产工艺由聚合、纺丝和后处理等工序组成，根据聚合工序中共聚物聚合方法的不同以及纺丝过程中纺丝溶剂和纺丝方法的不同，逐渐形成了多种不同的生产方法和工艺路线。早在100多年前人们就已制得聚丙烯腈，但因没有合适的溶剂未能制成纤维，直到1942年发现了二甲基甲酰胺溶剂才成功得到了聚丙烯腈纤维。1950年美国的杜邦公司使用干法纺丝工艺开始工业化生产聚丙烯腈纤维，标志着世界腈纶工业的诞生。与此同时德国拜耳公司的Dralon、赫司特公司的Dolan相继推出了自己的腈纶产

2、品，法国、意大利、英国等国家也相继出现了腈纶生产企业。在世界其他地区，虽腈纶产业发展较晚但发展很快，在亚洲，日本也涌现出很多知名的腈纶生产企业，如三菱人造丝和旭化成名列1994年世界十大腈纶生产商之一。腈纶的生产过程污染严重，对环境危害很大，在发达国家污染环境要付出非常大的代价，无形中增加了产品成本，而在一些发展中国家产生的废水经过简单的处理甚至不处理就可以直接排放，同时发展中国家劳动力廉价，生产成本低，所以发达国家的腈纶产业逐渐转移到发展中国家。我国主要的11家腈纶生产企业中（见表1.2），大部分技术和主要设备均于国外，

3、后来虽然有部分企业自身消化吸收了国外的技术并运用到技术改造过程中，但是主要设备仍需进口，核心技术依然掌握在国外企业手中。在这11家主要腈纶生产企业中，使用湿法生产工艺的有7家，其余4家都是90年代从美国引进的干法生产工艺。1.2腈纶废水的及特点我国的腈纶生产企业，主要分布在松花江、长江、淮河、辽河、海河等流域和江浙沿海地区，企业采用的生产工艺（干法、湿法、一步、二步法）、溶剂（硫氰酸钠、DMAC和DMF）、产品差别化和回收装置各不相同，致使每个企业的生产废水水质差别很大。尽管现在的腈纶生产工艺越来越先进，企业的管理制度也趋

4、于完善，但是有很多有机（无机）溶剂参与在腈纶的生产过程中，使得腈纶生产的每一步或多或少都会产生废水，腈纶废水见表1.3。腈纶废水中COD含量高、成分复杂，含有大量的二甲基乙酰胺（DMAC）或二甲基甲酰胺(DMF)、丙烯腈（AN）以及其他有毒有害物质，同时含有大量对微生物有严重抑制性作用亚硫酸盐和硫酸盐，是一种持久性有毒难降解性有机废水，因此采用传统的生化工艺较难对其进行良好的处理[4-7]。松花江全长1927公里，径流总量达到了759亿m3，流域面积为55.72万平方公里，占东三省总面积的70%，位居长江、黄河之后第三大河

5、流，被誉为东北的母亲河。随着经济的发展，两岸工厂企业林立，大量的污水排入江中，使松花江的水环境安全受到威胁。为了改善水环境，国家出台了一系列让松花江休养生息的政策措施，其中一项就是减少流域内的化学需氧量和氨氮的排入量。2腈纶废水处理现状及存在的问题2.1企业概况吉林化纤集团有限公司是全球知名的聚丙烯腈纤维生产企业，1998年5月建成投产，采用二甲基乙酰胺湿法二步法纺丝技术。2005年与意大利合资成立吉林吉盟有限公司，2008年成立全资子公司吉林碳谷碳纤维有限公司，合并产能达到了24万吨/年。公司占地面积200多公顷，现有职

6、工万余名，总资产68亿元，拥有股份和奇峰化纤两家上市公司，主导产品有胶短纤维、腈纶纤维、粘胶长丝和纸制品等多个系列，产品远销日韩欧美等10多个国家和地区。.2.2腈纶生产工艺及废水吉林化纤集团采用DMAC为溶剂的湿法二步法生产腈纶，生产工艺主要分为5个工段（单元），各个工段如下表2.1所示：腈纶的生产废水主要于聚合单元废水（约占70%）、纺丝单元废水（约占20%）和溶剂回收单元废水（约占10%），废水中的污染物为丙烯腈、丙烯腈聚合物、醋酸乙烯、二甲胺以及DMAC等。聚合废水中COD的含量在1000mg/L以上，这主要是聚丙

7、烯腈粉末（PAN）引起的，这种乳白色的粉末沉降性能差，且难以生物降解。调节池的有效尺寸为LBH=30.35m30.35m3.75m=3400m3，设置了4台搅拌器，水力停留时间5h，设置有液位计、COD和pH在线监测装置。排入调节池的几股生产废水水质和水量变化较大，pH也不稳定，需加碱调节，所以必须设置调节池；调节池兼有沉淀、混合、加药和预酸化等功能。即使经调节池均质后水质波动依然较大，这主要是不同的生产阶段排放的废水不同，或者出现生产事故，这种情况会给污水厂处理系统正常运行带来很多的安全隐患。腈纶生产过程中产生的废水温度

8、很高，为避免水温过高抑制后续生化反应的进行，水温过高时需要给废水降温。调节池上部安装了2个冷却塔，当夏季水温过高时开启运行，目前的调节池运行正常，是污水厂不可或缺的预处理构筑物。气浮法是污水处理常用的预处理方法，通过空气压缩机产生大量的气泡并注入污水中，气泡在上浮的过程中与废水中的悬浮颗粒粘附，把密度与