公布日：2022.04.08
申請日：2021.12.22
分類號：C02F9/14(2006.01)I;C02F11/00(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/34(2006.01)N;C02F103/38(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種PBAT、PBS聚酯類可生物降解樹脂生產(chǎn)廢水處理工藝，包括調(diào)節(jié)單元、復合吸附填料吸附單元、低碳醇溶劑制備單元、飽和樹脂低碳醇溶劑清洗再生單元、負載溶劑蒸餾再生單元、水解酸化單元、厭氧處理單元、生物接觸氧化處理單元、沉淀單元和污泥處置單元。本發(fā)明該廢水處理工藝操作流程簡單，處理效率較高，可通過調(diào)整運行周期參數(shù)接受較大的廢水沖擊負荷，出水水質(zhì)好，對廢水中COD、氨氮都有較好的去除效果，出水無色，該廢水處理工藝的吸附單元使用復合吸附填料，主要成分為大孔吸附樹脂，可選擇性吸附大分子有機物，降低廢水的生物毒性以及污染性，能夠保證后續(xù)生化工段穩(wěn)定正常運行。
權(quán)利要求書
1.一種PBAT、PBS聚酯類可生物降解樹脂生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征在于：包括調(diào)節(jié)單元、復合吸附填料吸附單元、低碳醇溶劑制備單元、飽和樹脂低碳醇溶劑清洗再生單元、負載溶劑蒸餾再生單元、水解酸化單元、厭氧處理單元、生物接觸氧化處理單元、沉淀單元和污泥處置單元，其處理工藝步驟如下：A、調(diào)節(jié)水量：通過調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)廢水排放過程中的水量與水質(zhì)，防止生產(chǎn)廢水在排放過程中的出現(xiàn)水質(zhì)不均勻和不穩(wěn)定的情況，避免了廢水處理過程失常，處理效果降低；B、吸附：利用復合吸附填料吸附單元吸附裝置裝填的復合吸附填料有選擇性的吸附廢水中的大分子、含酚類有機物，從而減少廢水中污染物含量，降低廢水的生物毒性以及污染性，復合吸附填料吸附單元的配套設(shè)施為低碳醇溶劑制備單元、飽和吸附填料低碳醇溶劑清洗再生單元、負載溶劑蒸餾再生單元；C、低碳醇溶劑制備：利用低碳醇溶劑制備單元以甲醇生產(chǎn)產(chǎn)生的殘液雜碳醇作為原料制取低碳醇溶劑，其包括D雜碳醇分離和E低碳醇蒸餾兩個步驟；D、雜碳醇分離：利用雜碳醇分離裝置將甲醇生產(chǎn)產(chǎn)生的殘液雜碳醇分離出低碳醇溶液、雜醇油和高碳醇，其中雜醇油可進行外售，高碳醇可作為燃料使用，充分做到資源化利用；E、低碳醇蒸餾：利用低碳醇蒸餾裝置將雜碳醇分離出的低碳醇溶液通過蒸餾制取低碳醇溶劑；F、飽和樹脂低碳醇溶劑清洗再生：利用制取的低碳醇溶劑清洗再生吸附飽和的復合吸附填料，通過利用相似相容原理，向預處理裝置內(nèi)通入低碳醇溶劑，對完成一個運行周期的吸附飽和的復合吸附填料進行清洗再生，將復合吸附填料中吸附的大分子、酚類有機物質(zhì)洗滌下來，使復合吸附填料得到再生，重復利用；G、負載溶劑蒸餾再生：利用負載溶劑蒸餾再生裝置對低碳醇溶劑洗滌復合吸附填料產(chǎn)生的負載溶劑進行蒸餾，使負載溶劑得到再生，重復利用低碳醇溶劑，負載溶劑蒸餾再生裝置產(chǎn)生的蒸餾殘液為高濃度有機物，可進行焚燒或無害化處理；H、水解酸化：水解酸化單元利用水解酸化池，將吸附單元處理后的水在水解酸化池中進行水解與酸化，在產(chǎn)酸菌的作用下，使污水中的非溶解性有機物被水解為溶解性有機物，大分子物質(zhì)被降解成小分子物質(zhì)，污水的可生化性得到提高；I、厭氧處理：厭氧處理單元利用厭氧反應器設(shè)備使水解酸化單元出水處在無氧的條件下，利用厭氧細菌將有機物分解生成有機酸，然后在甲烷菌的作用下，進一步發(fā)酵，從而使污水得到凈化；J、生物接觸氧化：生物氧化接觸單元使厭氧處理單元的出水與生物膜相接觸，在生物膜上微生物的作用下，使污水得到凈化，該單元采用曝氣方法為微生物提供所需的氧氣，并起到攪拌與混合的作用，同時在曝氣池內(nèi)投加填料，以供微生物附著生長，是一種介于活性污泥法與生物濾池兩者之間的生物處理法，兼具活性污泥法和生物膜法兩者的優(yōu)點；K、沉淀：用于將生物接觸氧化單元的出水進行泥水分離，使混合液澄清、污泥濃縮，并將分離的部分污泥回流到生物接觸氧化單元，沉淀單元澄清的上清液達到排放限值排放，剩余的污泥排放至污泥處置單元進行處理；L、污泥處置：用于收集和處理厭氧處理單元和沉淀單元排出的污泥，經(jīng)過去除有機雜質(zhì)或污泥脫水減少水分，使污泥達標最終外運。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PBAT、PBS聚酯類可生物降解樹脂生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征在于：所述步驟A中調(diào)節(jié)池容積根據(jù)處理水量確定，一般停留時間八至十二小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PBAT、PBS聚酯類可生物降解樹脂生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征在于：所述步驟B中復合吸附填料的主要成分為大孔吸附樹脂，可有選擇性的吸附廢水中的大分子、含酚類有機物，且在酸性條件下吸附效果更好，適應聚酯類廢水呈酸性的特性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PBAT、PBS聚酯類可生物降解樹脂生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征在于：所述步驟E中利用低碳醇蒸餾裝置蒸餾制取出低碳醇溶劑的濃度能夠達到百分之九十五，蒸餾產(chǎn)生的排水含有少量低碳醇可作為生化單元的碳源，提高可生化性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PBAT、PBS聚酯類可生物降解樹脂生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征在于：所述步驟F中用于清洗再生復合吸附填料的溶劑為低碳醇溶劑，低碳醇溶劑濃度達到百分之九十五，具有辛/水分配系數(shù)低、沸點低的特點，利用辛/水分配系數(shù)低的低碳醇溶劑經(jīng)濟可行，能夠較好的有效分離出復合吸附填料中吸附的大分子有機物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PBAT、PBS聚酯類可生物降解樹脂生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征在于：所述步驟G中負載溶劑蒸餾再生裝置產(chǎn)生的蒸餾殘液為高濃度有機物，可進行焚燒或無害化處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PBAT、PBS聚酯類可生物降解樹脂生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征在于：所述步驟I中厭氧反應器設(shè)備設(shè)置有三相分離器，用以分離消化氣、消化液和污泥顆粒，消化氣自厭氧反應器頂部導出，污泥顆粒自動滑落沉降至反應器底部，消化液從澄清區(qū)出水。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種PBAT、PBS聚酯類可生物降解樹脂生產(chǎn)廢水處理工藝，具備無污染處理廢水的優(yōu)點，解決了目前聚酯類可生物降解樹脂生產(chǎn)廢水的處理方法采用“預處理+水解酸化+厭氧+生物接觸氧化處理+沉淀池”組合工藝，預處理工段多采用化學氧化法處理，但處理效果不理想，出水為黑色，實際運行中此方法會產(chǎn)生大量黑色泡沫，造成運行環(huán)境差，需要考慮消泡問題，投加的酸、堿、氧化劑等化學藥劑增加廢水中含鹽量，繼而增加針對聚酯類可生物降解樹脂生產(chǎn)廢水的處理難度，無法保證廢水達標排放的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種PBAT、PBS聚酯類可生物降解樹脂生產(chǎn)廢水處理工藝，包括調(diào)節(jié)單元、復合吸附填料吸附單元、低碳醇溶劑制備單元、飽和樹脂低碳醇溶劑清洗再生單元、負載溶劑蒸餾再生單元、水解酸化單元、厭氧處理單元、生物接觸氧化處理單元、沉淀單元和污泥處置單元，其處理工藝步驟如下：
A、調(diào)節(jié)水量：通過調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)廢水排放過程中的水量與水質(zhì)，防止生產(chǎn)廢水在排放過程中的出現(xiàn)水質(zhì)不均勻和不穩(wěn)定的情況，避免了廢水處理過程失常，處理效果降低；
B、吸附：利用復合吸附填料吸附單元吸附裝置裝填的復合吸附填料有選擇性的吸附廢水中的大分子、含酚類有機物，從而減少廢水中污染物含量，降低廢水的生物毒性以及污染性，復合吸附填料吸附單元的配套設(shè)施為低碳醇溶劑制備單元、飽和吸附填料低碳醇溶劑清洗再生單元、負載溶劑蒸餾再生單元；
C、低碳醇溶劑制備：利用低碳醇溶劑制備單元以甲醇生產(chǎn)產(chǎn)生的殘液雜碳醇作為原料制取低碳醇溶劑，其包括D雜碳醇分離和E低碳醇蒸餾兩個步驟；
D、雜碳醇分離：利用雜碳醇分離裝置將甲醇生產(chǎn)產(chǎn)生的殘液雜碳醇分離出低碳醇溶液、雜醇油和高碳醇，其中雜醇油可進行外售，高碳醇可作為燃料使用，充分做到資源化利用；
E、低碳醇蒸餾：利用低碳醇蒸餾裝置將雜碳醇分離出的低碳醇溶液通過蒸餾制取低碳醇溶劑；
F、飽和樹脂低碳醇溶劑清洗再生：利用制取的低碳醇溶劑清洗再生吸附飽和的復合吸附填料，通過利用相似相容原理，向預處理裝置內(nèi)通入低碳醇溶劑，對完成一個運行周期的吸附飽和的復合吸附填料進行清洗再生，將復合吸附填料中吸附的大分子、酚類有機物質(zhì)洗滌下來，使復合吸附填料得到再生，重復利用；
G、負載溶劑蒸餾再生：利用負載溶劑蒸餾再生裝置對低碳醇溶劑洗滌復合吸附填料產(chǎn)生的負載溶劑進行蒸餾，使負載溶劑得到再生，重復利用低碳醇溶劑，負載溶劑蒸餾再生裝置產(chǎn)生的蒸餾殘液為高濃度有機物，可進行焚燒或無害化處理；
H、水解酸化：水解酸化單元利用水解酸化池，將吸附單元處理后的水在水解酸化池中進行水解與酸化，在產(chǎn)酸菌的作用下，使污水中的非溶解性有機物被水解為溶解性有機物，大分子物質(zhì)被降解成小分子物質(zhì)，污水的可生化性得到提高；
I、厭氧處理：厭氧處理單元利用厭氧反應器設(shè)備使水解酸化單元出水處在無氧的條件下，利用厭氧細菌將有機物分解生成有機酸，然后在甲烷菌的作用下，進一步發(fā)酵，從而使污水得到凈化；
J、生物接觸氧化：生物氧化接觸單元使厭氧處理單元的出水與生物膜相接觸，在生物膜上微生物的作用下，使污水得到凈化，該單元采用曝氣方法為微生物提供所需的氧氣，并起到攪拌與混合的作用，同時在曝氣池內(nèi)投加填料，以供微生物附著生長，是一種介于活性污泥法與生物濾池兩者之間的生物處理法，兼具活性污泥法和生物膜法兩者的優(yōu)點；
K、沉淀：用于將生物接觸氧化單元的出水進行泥水分離，使混合液澄清、污泥濃縮，并將分離的部分污泥回流到生物接觸氧化單元，沉淀單元澄清的上清液達到排放限值排放，剩余的污泥排放至污泥處置單元進行處理；
L、污泥處置：用于收集和處理厭氧處理單元和沉淀單元排出的污泥，經(jīng)過去除有機雜質(zhì)或污泥脫水減少水分，使污泥達標最終外運。
優(yōu)選的，所述步驟A中調(diào)節(jié)池容積根據(jù)處理水量確定，一般停留時間八至十二小時。
優(yōu)選的，所述步驟B中復合吸附填料的主要成分為大孔吸附樹脂，可有選擇性的吸附廢水中的大分子、含酚類有機物，且在酸性條件下吸附效果更好，適應聚酯類廢水呈酸性的特性。
優(yōu)選的，所述步驟E中利用低碳醇蒸餾裝置蒸餾制取出低碳醇溶劑的濃度能夠達到百分之九十五，蒸餾產(chǎn)生的排水含有少量低碳醇可作為生化單元的碳源，提高可生化性。
優(yōu)選的，所述步驟F中用于清洗再生復合吸附填料的溶劑為低碳醇溶劑，低碳醇溶劑濃度達到百分之九十五，具有辛/水分配系數(shù)低、沸點低的特點，利用辛/水分配系數(shù)低的低碳醇溶劑經(jīng)濟可行，能夠較好的有效分離出復合吸附填料中吸附的大分子有機物。
優(yōu)選的，所述步驟G中負載溶劑蒸餾再生裝置產(chǎn)生的蒸餾殘液為高濃度有機物，可進行焚燒或無害化處理。
優(yōu)選的，所述步驟I中厭氧反應器設(shè)備設(shè)置有三相分離器，用以分離消化氣、消化液和污泥顆粒，消化氣自厭氧反應器頂部導出，污泥顆粒自動滑落沉降至反應器底部，消化液從澄清區(qū)出水。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：
1、本發(fā)明廢水處理工藝操作流程簡單，處理效率較高，可通過調(diào)整運行周期參數(shù)接受較大的廢水沖擊負荷，出水水質(zhì)好，對廢水中COD、氨氮都有較好的去除效果，出水無色；
2、該廢水處理工藝的吸附單元使用復合吸附填料，主要成分為大孔吸附樹脂，可選擇性吸附大分子有機物，降低廢水的生物毒性以及污染性，能夠保證后續(xù)生化工段穩(wěn)定正常運行，使出水達到《合成樹脂工業(yè)污染物排放標準》(GB31572-2015)COD60mg/l的直接排放限值；
3、利用甲醇生產(chǎn)產(chǎn)生的殘液雜碳醇為原料制取的低碳醇溶劑，可用于清洗再生吸附飽和的復合吸附填料，使復合吸附填料得到重復利用，雜碳醇分離裝置所產(chǎn)生的副產(chǎn)物雜醇油可進行外售，高碳醇可作為燃料使用，使其資源化充分利用；
4、蒸餾裝置產(chǎn)生的排水含有少量的低碳醇可作為生化單元的碳源，提高生化單元可生化性，負載溶劑蒸餾再生裝置使低碳醇溶劑重復利用，節(jié)省低碳醇溶劑使用量；
5、該工藝吸附單元運行成本低，復合吸附填料在酸性條件下的廢水中處理效果更好，適應聚酯類廢水呈酸性的特性，與化學氧化法預處理相比，不需投加酸、堿、氧化劑等化學藥劑，不增加廢水中含鹽量，同時避免因投加氧化劑而在預處理時產(chǎn)生大量黑色泡沫，造成運行環(huán)境差，需要考慮消泡問題。
（發(fā)明人：馬東升;喬海軍;張建;史殿彬;徐海龍）
