腈纶污水处理技术前景可期
如何深度处理腈纶废水
如何深度处理腈纶废水腈纶,又称聚丙烯腈纤维,是一种重要的石油化工产品,由于具有耐光、抗菌、保暖性好等优点,广泛应用于服装加工、装饰品生产和新材料的制备等领域[1].目前,国内腈纶厂多采用以丙烯腈原料的干法或湿法工艺生产腈纶产品,其废水主要为腈纶聚合废水和丙烯腈废水.其中,腈纶聚合废水污染物浓度高、水质成分复杂,并且含有大量的无机盐、难降解有机物和高分子聚合物,处理难度大[2].相比而言,丙烯腈废水污染负荷较低,废水可生物降解性较好.国内腈纶厂多采用将两种废水混合后再进行A/O生化处理的方法,但由于废水中难生物降解有机物较多,导致工艺处理出水COD和NH+4-N浓度远超出国家规定的排放标准[3,4].目前,对腈纶废水的研究主要集中在强化预处理和深度处理等方面[5,6,7].研究表明,采用高级氧化技术对腈纶聚合废水进行分质强化预处理可以获得较好的处理效果[8,9],以Fenton氧化预处理干法腈纶聚合废水为例,处理后废水COD可由1200 mg ·L-1降至600 mg ·L-1左右,污染负荷和生物毒性大幅降低,废水可生化性明显提高[10].物化预处理虽然可以改善废水的水质和可生物降解性,但处理后的出水仍需进一步的生化处理,以实现废水的达标排放或回用.此外,腈纶废水中高浓度有机氮和氨氮的去除也需要由生化处理过程来完成,这就要求生化处理工艺必须具有较高的脱氮效能.序批式膜生物反应器(sequencing batch membrane bioreactor,SBMBR)是序批式生物反应器与膜分离技术的有机结合[11],不但具有传统SBR工艺简单、运行维护方便、抗冲击负荷能力强等优点,而且膜的高效截留作用使反应器维持较高的污泥浓度,能有效提高氮、磷和有机物的去除效果,具有良好的出水水质[12,13,14,15].本研究以Fenton氧化预处理后的腈纶聚合废水和丙烯腈废水为研究对象,考察了SBMBR 对废水的处理效能,优化了工艺运行条件,并采用PCR-DGGE及克隆技术分析了不同运行阶段反应器内微生物群落结构的动态变化,确定了反应器运行过程中的主导微生物,以期为进一步提高腈纶废水的生化处理效能提供理论参考依据. 1 材料与方法 1.1 试验用水试验所用的腈纶聚合废水和丙烯腈废水取自东北某石化厂,首先将聚合废水采用Fenton氧化预处理[10],处理后废水平均COD由1091 mg ·L-1降至560 mg ·L-1,BOD5/COD 由0.32升高至0.69,然后将预处理后的聚合废水按1 ∶1的比例与丙烯腈废水混合,混合后废水COD为450~600 mg ·L-1,HN+4-N为50~80 mg ·L-1,TN为140~200 mg ·L-1, pH值6.5~8.0.模拟丙烯腈废水采用葡萄糖、硫酸铵等配制,同时加入适量的微量元素液,其COD 为340~470 mg ·L-1,HN+4-N为30~60 mg ·L-1.1.2 试验装置与运行条件SBMBR反应器有效容积为30 L,内置3片聚偏氟乙烯平板膜元件(SINAP-10-PVDF),单片有效膜面积为0.1 m2,膜孔径0.1 μm.反应器采用周期运行的方式,通过间歇曝气实现缺氧/好氧的交替运行,曝气量为600 L ·h-1.反应器在进入缺氧阶段后的前5 min内完成进水,在好氧阶段的最后60 min时采用间歇式抽吸出水(抽10 min/停2 min)的方式排水,每个周期出水5.0 L,体积交换比为1 ∶6. SBMBR的运行采用可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)自动控制系统来实现,反应器内温度控制在30℃±1℃.接种污泥取自北京某污水处理厂二沉池回流污泥,初始活性污泥浓度约为3000 mg ·L-1.试验装置如图1所示.图 1 试验装置示意反应器采用逐渐增加实际废水比例的方式运行,根据运行条件和进水水质的不同,整个运行期可以分为9个阶段,各阶段污泥样品分别标记为S1~S9.反应器的运行条件见表 1.表 1 SBMBR不同阶段的运行条件1.3 分析方法1.3.1 生化指标COD、 NH+4-N、 NO-3-N、 TN均采用标准方法测定[16]; pH值采用pH计(OHAUS Starter 3C,美国奥豪斯)测定. 1.3.2 PCR-DGGE采用离心式DNA快速提取试剂盒(Qiagen，美国)提取细菌的总DNA,采用细菌通用引物8F-GC、 518R对总细菌16S rDNA进行PCR扩增.PCR反应采用50.0 μL的反应体系,其组分包括：5.0 μL的10×PCR buffer,4.0 μL的dNTP Mixture(各2.5 mmol ·L-1),1.0 μL 的引物338F(20.0 μmol ·L-1),1.0 μL的引物534R(20.0 μmol ·L-1),0.25 μL的TaKaRa rTaq(5 U ·μL-1),以及2.5 ng的DNA模板.PCR反应条件如下：94℃预变性10.0 min,94℃变性1.0 min,55℃退火1.0 min,72℃延伸1.5 min(每个循环温度降低0.1℃),共循环30次,最后在72℃条件下延伸10.0 min. DGGE在D-code系统(Bio-Rad，美国)上进行,聚丙烯酰胺凝胶浓度为8.0%,变性剂浓度梯度范围为30.0%~60.0%,电泳电压为150 V,温度为60℃,在1×TAE缓冲溶液中电泳420 min,然后采用硝酸银进行染色,利用凝胶成像系统(Bio-Rad，Gel-Doc XR,美国)进行观察、拍照. 1.3.3 克隆测序选择DGGE胶板上含有目的DNA的条带,用灭菌后的手术刀切下并迅速转移至离心管中,用灭菌后的刀片将胶块压碎,加入30.0 μL ddH2O在4℃条件下溶解24 h,在5000 r ·min-1转速下离心5.0 min,取5.0 μL上清液为模板,采用总细菌引物8F-GC和518R进行PCR扩增.扩增产物采用1.5%琼脂糖凝胶进行电泳,检测回收产物,用QIAquick PCR纯化试剂盒对扩增产物进行纯化,并送至北京宝杰罗生物工程公司进行16S rDNA片段序列测定. 1.3.4 DGGE图谱统计分析采用Shannon-wiener多样性指数H′表征微生物种群多样性,其计算公式如下[17]：式中,Pi=ni/N; ni为第i个条带的强度; N为所有条带强度总和. 2 结果与讨论 2.1 膜生物反应器处理效果 2.1.1 连续运行效果SBMBR不同运行阶段对COD、 NH+4-N和TN的去除效果见表 2.在反应器的启动阶段(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ),随着聚合废水比例(10%、 20%、 40%和50%)的逐渐增加,COD平均去除率由第I阶段的95.5%降低到第Ⅳ阶段的87.2%,NH+4-N和TN的平均去除率由第Ⅰ阶段的95.9%、72.7%分别降至48.8%、 60.0%.NH+4-N出水平均浓度由0.8 mg ·L-1升至17.5 mg ·L-1,这主要是由于废水中的碱度不足,导致硝化反应产生大量的酸,SBMBR反应器内混合液pH值降至6.0以下,使得硝化细菌的活性受到抑制,导致出水NH+4-N浓度升高[18,19].在第Ⅴ和Ⅵ阶段,SBMBR进水仍采用1 ∶1的聚合废水和模拟丙烯腈废水,并向进水中投加0.5 g ·L-1的碳酸氢钠以增加废水的碱度.由表 2可以看出,在第Ⅵ阶段,进水NH+4-N的浓度升至65.3 mg ·L-1,但出水NH+4-N浓度却降至0.9 mg ·L-1左右,NH+4-N平均去除率迅速升高至98.6%,此时COD的去除率仍然保持在86.0%左右.这说明在SBMBR处理腈纶废水的过程中,碱度是限制NH+4-N硝化的最主要的影响因素之一. 从第89 d开始,SBMBR进水完全采用实际废水,聚合废水与丙烯腈废水的比例为1 ∶1.在第Ⅶ阶段,反应器进出水COD平均浓度分别为450.3 mg ·L-1和129.2 mg ·L-1,COD平均去除率由86.3%降至71.1%,但NH+4-N去除率仍保持在97.5%以上.这说明在丙烯腈废水中存在部分难生物降解有机物,导致出水COD略有升高,但SBMBR仍然保持较高的NH+4-N去除效率.根据周期试验的优化结果,从第99d开始,调整每个运行周期内厌氧好氧的时间为90 min和150 min.在第Ⅷ阶段,出水COD和NH+4-N的平均浓度分别为117.3 mg ·L-1和1.7 mg ·L-1,平均去除率分别为71.7%和98.0%,但TN的平均去除率仅为47.4%,这主要是由于进水C/N比过低、微生物缺乏足够的碳源导致的.在第Ⅸ阶段,往进水中投加葡萄糖增加碳源,进水COD浓度增加至598.2 mg ·L-1,而出水COD浓度则降至105.1 mg ·L-1,NH+4-N浓度则降至1.0 mg ·L-1以下,COD、 NH+4-N和TN的平均去除率分别为82.5%、 98.7%和74.6%,出水指标可以达到国家一级排放标准.表 2 SBMBR在不同运行阶段的主要参数同传统的活性污泥处理工艺相比,SBMBR系统对废水COD的去除率更高,这主要归于以下两个原因：一方面,长期的厌氧/好氧交替环境驯化出适应腈纶废水特性的微生物种群,这些微生物能够有效利用废水中的有机污染物[20]; 另一方面,SBMBR系统膜分离及膜表面的泥饼有很强的过滤分离能力,能有效滤除废水中悬浮物、大分子有机物和微生物体[21,22],保证了SBMBR系统优良且稳定的出水水质.此外,反应器运行期间平板式膜组件表现出较强的抗污染能力,在膜通量为16.7 L ·(m2 ·h)-1,MLSS在6000~6500 mg ·L-1之间,曝气量为10.0 L ·min-1的运行条件下,前60 d跨膜压差(transmembrane pressure,TMP)基本上保持在7.5 kPa左右,此后开始逐渐升高,第87 d的时候TMP达到27.0 kPa,超过了25.0 kPa 的清洗临界值,取出膜组件采用物理清洗后TMP恢复至8.0 kPa左右,在之后运行的40 d时间里,TMP没有出现明显的升高. 2.1.2 周期试验序批式生物反应器通过间歇曝气的方式在反应器运行中实现缺氧/好氧的交替循环,最终通过硝化/反硝化过程实现有机物和氮的去除,因此,合理的运行周期不仅可以提高生化系统的处理效果,还能降低能耗和运行成本[23].在反应器运行的Ⅰ到Ⅶ阶段,SBMBR的周期运行方式为60 min缺氧/300 min好氧,该条件下单个运行周期内COD、 NH+4-N、 NO-3-N的变化如图 2(a)所示,可以看出,COD的降解和NO-3-N的去除主要发生的缺氧搅拌期(0~60 min),这是因为在缺氧条件下,异养型的反硝化细菌以废水中有机物为营养物质,通过反硝化过程实现N的去除[24].此外,在缺氧搅拌过程中,系统中NH+4-N的浓度逐渐升高,这主要是废水中有机氮在微生物作用下向NH+4-N转化导致的.在好氧阶段(60~360 min),经过约90 min的曝气,NH+4-N浓度迅速降低至1.0 mg ·L-1左右,NO-3-N的浓度逐渐升高并在在曝气210 min左右时基本达到最大并稳定.为了提高反应系统对污染物的降解能力,减少过度曝气带来的能耗损失,从第99 d开始,调整SBMBR的运行周期为90 min缺氧/150 min好氧,由图2(b)可以看出,在该运行条件下,COD和NH+4-N都能够在最经济的条件下得到有效的去除,出水可以稳定达标排放.图 2 COD、NH4+-N和NO3--N浓度在周期试验中的变化2.2 微生物群落结构分析2.2.1 总细菌的DGGE图谱反应器运行各阶段污泥样品总细菌的DGGE指纹图谱见图 3.从中可以看出,在反应器连续运行的9个阶段,各阶段污泥样品的电泳条带数目、条带强度和条带迁移速率均存在一定的差异,SBMBR系统中微生物种群呈现出较为明显的演替变化.在反应器运行的初始阶段(Ⅰ和Ⅱ),污泥的培养驯化还未完成,污泥样品的条带数目较少,说明微生物种群结构较为简单.随着实际废水比例的不断增加和污泥的驯化,污泥样品的条带数目开始逐渐增多,条带分布也较为均匀,说明微生物种群组成开始变得更加丰富,反应器的稳定性也在不断增强.从S7开始,由于采用了实际丙烯腈废水代替之前的模拟废水,进水水质发生了明显的变化,微生物种群结构也发生了较为明显的变化,部分菌种(如18和20)的条带强度略有降低,并产生了一些新的条带(如7、 14和19),说明不适应进水水质的微生物群落优势度降低,降解实际废水中污染物的新菌群逐步建立并形成为优势菌种.S9样品泳道中条带较为丰富、均匀度较好,说明反应器经过一个阶段的运行后,微生物群落逐渐丰富并达到一个稳定的状态.图 3 SBMBR污泥总细菌的DGGE指纹图谱采用非加权配对算术平均法(UPGMA)对微生物群落结构相似性作聚类分析,结果如图 4所示.从中可以看出,9个样品的微生物群落可以分成3大族群,样品1、 2为一个族群,样品3、 4、 5为一个族群,样品6、 7、 8、 9为一个较大的族群,这说明随着反应器运行条件的不同和进水水质的变化,污泥微生物群落结构发生了一定程度的变化.在完全采用实际废水处理后,污泥样品的群落结构与之前采用部分模拟废水时的群落结构存在较为明显的变化.图 4 SBMBR中细菌群落结构的聚类分析2.2.2 总细菌多样性指数采用Shannon-wiener多样性指数表征总细菌群落结构多样性,结果见图 5.在S1~S4,随着聚合废水比例的逐渐增加,在废水特征污染物的选择作用下,一些不适应聚合废水的微生物生长处于劣势,微生物种群数量减少,生物多样性指数略有下降,而随着新的微生物种群结构的建立和微生物对水质和外部环境的逐渐适应,细菌种类和数量又开始增加,生物多样性指数上升,在S4时达到了一个较高的水平.从S5开始,由于调整了进水碱度和pH,微生物群落结构受到外部环境变化影响,微生物多样性指数出现小幅降低,而在之后的一段时间内(S5~S9),反应器pH值始终维持在7.5~8.5之间,进水的水质也基本趋于稳定,微生物的生长条件比较适宜,新的微生物种群结构逐渐建立,S9的微生物的多样性指数达到了最大.图 5 SBMBR微生物多样性指数2.2.3 优势菌种的鉴定对DGGE指纹图谱的条带进行回收测序分析,将测序结果与NCBI(National Center for Biotechnology Information,USA)数据库中已知序列进行比对,确定各微生物的同源性及种属,检测到的微生物及其相关信息如表 3所示.经比对鉴定,在SBMBR的9个污泥样品中共检测到22种微生物,其相似度大多在98%以上,其中属于变形菌Proteobacterium的微生物有12种,分别属于α纲(5种)和γ纲(7种),其余10种属于未分类的Bacterium.在反应器运行不同阶段,DGGE指纹图谱中的条带强度和优势菌种也在不断变化,各菌种的功能也不尽相同.Uncultured bacterium clone S2-42(条带7)和Uncultured bacterium clone AS_bH9(条带14)主要与氨氮的硝化过程有关[25]; Klebsiella pneumoniae strain 27F(条带8)主要与醇类物质的降解过程有关[26]; Uncultured Hyphomicrobiaceae bacterium(条带15)检出于受石油污染的土壤,与甲苯的降解过程有密切的关系[27].另外,根据GenBank数据库描述,Sphingomonas sp. EMBS051(条带10)发现于染料废水的生物降解过程中,与废水中大分子芳香族化合物的降解过程有关; Uncultured bacterium clone PAE-49(条带18)与氨氮的硝化过程有关; Uncultured bacterium clone WT14H7(条带19)和Uncultured bacterium clone WT14H9(条带20)发现于吡啶的堆肥降解过程中,可能与腈纶废水中某些类似含氮杂环有机物的降解过程有关.表 3 SBMBR中优势菌条带测序结果在处理实际腈纶废水的最后3个阶段,反应器内优势微生物主要有：Uncultured bacterium clone F49 (FJ230895.1)、 Uncultured bacterium clone S2-42 (JF503089.1)、Sphingomonas sp. EMBS051 (JX233782.1)、 Uncultured bacterium clone AS_bH9(JQ413643.1)、 Uncultured Hyphomicrobiaceae bacterium (EU266796.1)、 Uncultured bacterium clone PAE-49 (JX875908.1)、 Uncultured bacterium clone WT14H7(JX283544.1),这7种微生物在降解腈纶废水污染物的过程中起着重要作用,是保证生化处理单元效果和反应器稳定运行的重要保证.然而,这些微生物多为未培养的微生物,且腈纶废水的污染物组成十分复杂,要具体了解这些微生物在反应器中的功能,以及它们与特定污染物降解之间的关系,还需要做更细致、更深入的研究. 具体参见污水宝商城资料或更多相关技术文档。
污水处理行业市场前景分析
污水处理行业市场前景分析智能科技进步的今天，环境保护成为全球关注的焦点之一。
而污水处理作为环境保护的关键领域之一，具有重要的市场前景。
本文将从技术创新、政府政策、市场需求和投资盈利四个方面进行分析。
一、技术创新带动市场发展随着科技的不断进步，污水处理的技术也在不断改善和创新。
例如，传统的生物处理技术逐渐被更高效的膜分离技术所取代，使得处理效率和处理质量得到显著提高。
此外，智能化技术的应用也大大提高了污水处理的自动化程度和管理效率。
技术创新带来了更加高效、环保和节能的污水处理方案，促进了市场的发展。
二、政府政策推动市场需求增长政府对环境保护的重视程度不断提高，相应出台了一系列的环境保护和污水处理相关政策。
这些政策的出台促使了企业和工厂加大了对污水处理设备的投资力度，以达到国家对污水排放的标准要求。
同时，政府还提供了一定的补贴和支持，进一步推动了污水处理行业的市场需求。
三、市场需求持续增长随着人们环保意识的提高，人们对清洁水资源的需求也在不断增长。
污水处理行业的发展是满足这种需求的重要途径之一。
同时，随着城市化的快速发展和人口的增加，城市污水处理市场需求也在持续扩大。
国内农村地区污水处理市场潜力更为巨大，由于农村地区对清洁水资源的需求较高，这将为污水处理行业带来更多的发展机遇。
四、投资盈利前景广阔污水处理行业的市场规模庞大，投资盈利前景较为广阔。
随着政府对环境保护的关注不断加大和政策的扶持，污水处理行业的投资机会在不断增加。
同时，随着技术的创新和应用，污水处理设备的成本逐渐降低，投资回报周期也在缩短。
此外，市场竞争相对较小，投资者可以在市场中获得较高的盈利空间。
综上所述，污水处理行业具有较为乐观的市场前景。
技术创新、政府政策、市场需求和投资盈利等因素的积极作用，将进一步推动污水处理行业的快速发展和市场增长。
投资者和企业可以积极抓住机遇，加大对污水处理行业的投资力度，共同促进环境保护事业的发展。
总结：随着智能科技的进步和环境保护意识的觉醒，污水处理行业的市场前景广阔。
污水处理中的市场分析与发展前景
污水处理技术的不断创新和进步，将提高处 理效率，降低成本，进一步拓展市场空间。
潜在市场机会与挑战
市场需求多元化
不同地区、不同行业对污水处理的需求存在差 异，为市场提供了多元化的机会。
市场竞争激烈
污水处理市场竞争激烈，企业需加强技术创新 和服务质量，提升竞争力。
政策法规变化
政府对环保的要求和标准可能发生变化，企业需密切关注政策动态，及时调整 经营策略。
企业战略与建议
加大研发投入
企业应加大在污水处理技术研发方面的投入，保持技术领先优势 。
拓展市场份额
通过合作、并购等方式拓展市场份额，提高市场占有率。
提高服务质量
加强售后服务，提高客户满意度，增强企业品牌影响力。
06
结论
对污水处理市场的总结
污水处理市场规模
01
随着全球城市化进程的加速和环境保护意识的提高，污水处理
技术创新推动发展
污水处理技术创新将进一步推动市场发展，提高处理效率和处理后 水质。
政策支持促进发展
各国政府对环境保护的重视和支持力度不断加大，将为污水处理市 场发展提供有力政策支持。
感谢观看
THANKS
02
技术创新推动
03
市场竞争格局
产业政策鼓励技术创新，推动污 水处理技术不断进步，提高处理 效率。
投资政策的实施吸引更多社会资 本进入市场，加剧市场竞争，促 进企业优胜劣汰。
政策变化预测
环保法规趋严
预计未来环保法规将更加严格，对污水处理企业的排放标 准和能效要求更高。
01
产业政策调整
政府可能会根据行业发展情况调整产业 政策，加大对污水处理行业的支持力度 或加强监管。
市场规模不断扩大。
化工行业含腈废水深度处理技术研究
【 关键词】 环境化 学； 废水深度处理 ； 生物法 ； 物理化 学法 ； 可持续发展 ； 化反 应 ； 经济性
果来看 ． 微电解并没有从本质上提高废水的可生 化性 。 此外． 固定床微 电解反应器中铸铁 屑表面易钝化 、 填料易结块 ， 随着运行时 间的延 长 ， 腈纶废水 由于含有难生物降解 物质 和高浓度 的硫 酸盐 ， 己成为环 处理效果逐步降低 ． 需用稀硫酸浸泡再生才能继续运行 保工作的一 大难题 。 目 国内各腈纶厂废 水处理普遍不理想 ， 前 绝大部 １ 超临界水氧化处理法 ． ４ 分都不能达标排放 。 腈纶污水的治理和达标排放 己成为制约腈纶工业 超临界水氧化是一种新兴 的处理有害废物技术 ． 关这 一技术的 有 进一步发展的关键 问题 。 处理好腈纶污水使其达标排放不仅解决腈纶 研究 已经开展。该技术 首先 由 Ｍ ｄｌ 出的 ｏ ｅ提 在常规方法不能完全清 水污染的难题 ， 还有助于腈纶工业的进一步发展 。 除或难 以彻底处理的污染物方 面具有突 出的优势 。水在 临界点（ 临界 温度 ３ ４ ｏ ． ７ ． ｃ 临界压力 ２ ． Ｍ ａ 以上 即超临界条件 下的多种 理化性 ３ ２ ５ Ｐ） ０ １ 化 学法 质有独特 的变 化 ． 使之表 现得像 一个 中等强度 的极性有机溶剂 ． 以 所 １１ 混凝 法 ． 与非极性物质完全互溶 ． 而无机物特别是盐类在 超临界水中的离解常 通过混凝处理去除悬浮物和能够混凝沉降的胶态有机物 ， 作为预 数和溶解度却很低。 在超临界水氧化过程 中， 有机物 、 空气 （ 或氧 ） 和水 处理手段 ． 能降低腈纶混合废水 中 Ｃ Ｄ含量 ． 尽可 Ｏ 减轻后续处理单元 在 ２ Ｐ 的压力和 ４ ０ ５Ｍ ａ ０ ℃以上的温度下完全互 溶 ， 在这些条件 下 ． 有 的负荷 对此笔者选择 了几种混凝剂进行试验研究 ， 发现 Ｃ Ｄ去除率 机物 自 Ｏ 发开始氧化 ． 所产生的反应热使温度升高到 ５ ０ ６ ０ ． ５ — ５ ｏ 在不到 Ｃ 可达 ３ ． Ｓ 去除率为 ９ ％以上。但腈纶混合废水经混凝沉淀处理 ｌ ｉ 的反应时间 内，使 ９ ． ％以上 的有 机物被迅速氧化成 ｃ ２ ２ ５ ％．Ｓ ６ ５ ｍｎ ９９ ９ ｏ、 ０ Ｈ 后其可生化性 （ ， ） Ｂ Ｃ 没有 明显的变化 这说明通过混凝虽然可以去除 和 Ｎ。该法 对有毒物质的去除率高（９ ９ ９． ％以上 ）反应器结构 简单 、 ９ ， 部分 Ｃ Ｄ 但不 能有效提高腈纶混合废水 的可生化性 ． Ｏ． 必须再 寻找其 体积小 ． 适用范围广 ． 产物清洁不需要进一步处理 ， 实现 自热而不需 可 他有效的处理方法 外界供热。 高温高压条件对设备材质要求严格。 但 此方法对取代传统 １ 氧化 法 ． ２ 的焚烧过程处理高浓度含氰废水有 良 的前景 好 目前对 于难处理 的废水 ． 常利用化学氧化的方法提高其废水的可 １ 接触辉光放电电解法 ． ５ 生化性。 ． 辉光放 电电解法是利用辉光放 电产生等 温离 子体处理有机废水 ． （） １ 添加氧化剂 是一种 新型废水处理方法 ．其反应原理是用水 面上的 阳极对 溶液放 常用 的氧化 剂有双氧水 （ 以二价铁离 子为催化剂 ． 即常说 的 Ｆｎｏ ’ 电， ｅｔｎ ｓ 产生的低温等离子体进 入水相 ， 产生多种 活性 中心 ． 为氧化能 主要 试剂 ）臭氧 、 、 液氯 、 次氯酸钙 、 二氧化氯等。 经过综合 比较 ． 选择 Ｆ ｎ ｎ 力极强 的氢氧 自由基 （Ｈ）其在纯水 中的氧化还原 电位是一． ｅｔ ｏ Ｏ 一． ２ ５电子 ８ 试剂 、 臭氧作为对腈纶混合废水 氧化剂 的考察 对象 、 Ｆｎ ｎ 经 ｅｔ 试剂氧 伏 ， ｏ 可将水相 中的有机物迅速氧化 ， 经过一系列 中间体 ， 最后 生成 Ｃ Ｏ 化后 ＢＣ ／ 值几乎均有不 同程度的下降 ． 说明双氧水氧化处理能去掉 的 和 ｃ ． ０ 达到净化废水的 目的 Ｃ Ｄ部分 ． Ｏ 是生化易降解 的部分 因此想通过双氧水 氧化腈纶混合废 １ 混凝沉淀法 ． ６ 水来提高其 可生化性 的设想是行不通的 ： 利用臭氧氧化腈纶混合废水 化学混凝的机理至今仍 未完全清楚 因为它 涉及 的因素很 多 ． 如 的过程中 ， 某些条件下 ＢＣ略有提高 ． ／ 但提高不大 水 中杂质的成分和浓 度 、 水温 、 的 ｐ 水 Ｈ值 、 度 ， 碱 以及 混凝剂 的性质 （ ） 式氧化法 ２湿 和昆 凝条件等 。但归结起来 ， 以认为主要是三方面的作用 ： 可 采用湿式氧化装置对含氰废水进行预处理 ． 降低废水的有机物浓 （） １压缩双电层作用 度． 提高废水 的可 生化 性能 ． 然后经适 当稀释进入生化处理设 施进行 （） ２ 吸附架桥作用 生化处理 。湿式氧化对 氰化物去 除十分有效 ． Ｏ Ｃ Ｄ去 除率为 ９ ％以 ５ （） ３ 网捕作用。 上 ， 在一些缺 陷： 但存 ①设备材质要求高 、 投资大 ： ②重金属处理问题 ： ③氨氮问题 ， 因氰类化 合物中含有大量 的氮 元素 ． 湿式氧化 反应产物 ２ 生 物 法
化工行业含腈废水深度处理技术研究
化工行业含腈废水深度处理技术研究【摘要】内外对湿法腈纶生产的含腈废水深度处理进行了大量的试验研究，处理方法主要有：化学法(化学混凝、化学氧化以及微电解)；生物法(SBR法、生物接触氧化法、好氧生化法、酸化法预处理、生物滤和添加特殊菌种)；物理化学法(微孔过滤和吸附)。
【关键词】环境化学；废水深度处理；生物法；物理化学法；可持续发展；氧化反应；经济性０引言腈纶废水由于含有难生物降解物质和高浓度的硫酸盐，己成为环保工作的一大难题。
目前国内各腈纶厂废水处理普遍不理想，绝大部分都不能达标排放。
腈纶污水的治理和达标排放己成为制约腈纶工业进一步发展的关键问题。
处理好腈纶污水使其达标排放不仅解决腈纶水污染的难题，还有助于腈纶工业的进一步发展。
１化学法１．１混凝法通过混凝处理去除悬浮物和能够混凝沉降的胶态有机物，作为预处理手段，尽可能降低腈纶混合废水中COD含量，减轻后续处理单元的负荷。
对此笔者选择了几种混凝剂进行试验研究，发现COD去除率可达35.6%，SS去除率为95%以上。
但腈纶混合废水经混凝沉淀处理后其可生化性（B/C）没有明显的变化。
这说明通过混凝虽然可以去除部分COD，但不能有效提高腈纶混合废水的可生化性，必须再寻找其他有效的处理方法。
１.2 氧化法目前对于难处理的废水，常利用化学氧化的方法提高其废水的可生化性。
１．２．１添加氧化剂常用的氧化剂有双氧水（以二价铁离子为催化剂，即常说的Fenton’s试剂）、臭氧、液氯、次氯酸钙、二氧化氯等。
经过综合比较，选择Fenton试剂、臭氧作为对腈纶混合废水氧化剂的考察对象，经Fenton试剂氧化后B/C值几乎均有不同程度的下降，说明双氧水氧化处理能去掉的COD部分，是生化易降解的部分。
因此想通过双氧水氧化腈纶混合废水来提高其可生化性的设想是行不通的；利用臭氧氧化腈纶混合废水的过程中，某些条件下B/C略有提高，但提高不大。
１．２．２湿式氧化法采用湿式氧化装置对含氰废水进行预处理，降低废水的有机物浓度，提高废水的可生化性能，然后经适当稀释进入生化处理设施进行生化处理。
污水处理技术的应用前景
污水处理技术的应用前景随着城市化进程的不断加速，污水处理日益成为环境保护的重要议题。
有效处理和利用污水不仅可以保护水资源，还能减少环境污染，提高城市可持续发展能力。
因此，污水处理技术的应用前景备受关注。
本文将从几个方面探讨污水处理技术的应用前景。
一、传统污水处理技术的局限性传统的污水处理技术，如生物处理、化学处理和物理处理，虽然可以有效去除水中的污染物，但仍存在一些局限性。
首先，这些传统技术在去除微量有机物、重金属和难降解物质上表现欠佳。
其次，传统处理方法对能源消耗较大，处理成本较高，不利于大规模推广。
因此，迫切需要开发出更加高效、环保的污水处理技术。
二、新兴污水处理技术的兴起为了克服传统污水处理技术的局限性，新兴污水处理技术不断涌现。
其中，膜分离技术被广泛应用于分离、浓缩和回收污水中的有益物质，如膜生物反应器和反渗透技术。
膜生物反应器以其高效、节能的特点，成为当前最具应用前景的技术之一。
此外，生物炭和生物吸附材料也广泛应用于污水处理过程中，能够有效去除有机物和重金属。
三、新技术在污水处理中的应用案例新兴污水处理技术在实际应用中取得了许多成功案例。
例如，在新加坡，在面临水资源短缺的情况下，采用了一系列创新技术来提高污水的处理和回收利用率。
通过膜技术、高级氧化处理和反渗透技术，新加坡已经能够将废水转化为高质量的饮用水。
此外，欧洲一些国家也在积极推广生物炭技术，该技术可以将污水转化为能源和生物质，并减少温室气体的排放。
四、污水处理技术的未来发展趋势随着科学技术的不断进步，污水处理技术的发展也呈现出一些明显的趋势。
首先，污水处理技术将更加注重资源化利用，通过回收有益物质作为肥料、能源或其他附加值产品。
其次，创新的智能监测和控制系统将实现污水处理过程的自动化和数字化，提高处理效率和精度。
此外，新材料和新工艺的应用将显著提升污水处理的性能和可持续性。
综上所述，污水处理技术的应用前景广阔且充满希望。
新兴技术的出现使得污水处理更加高效、环保和可持续，同时也带来了一系列的经济和社会效益。
污水处理技术的未来发展趋势是什么
污水处理技术的未来发展趋势是什么水是生命之源，然而随着工业化和城市化进程的加速，污水的产生量日益增加，对环境和人类健康构成了严重威胁。
为了保护水资源、改善生态环境，污水处理技术不断发展和创新。
那么，污水处理技术的未来发展趋势究竟是什么呢？首先，智能化和自动化将成为污水处理技术的重要发展方向。
随着科技的飞速发展，传感器技术、物联网技术和大数据分析等将在污水处理领域得到更广泛的应用。
通过安装在污水处理设施中的传感器，可以实时监测水质、水量、温度、压力等关键参数，并将这些数据传输到中央控制系统。
利用大数据分析和人工智能算法，能够对污水处理过程进行精确的预测和优化控制，提高处理效率，降低运行成本，同时减少人为操作失误带来的风险。
其次，膜技术有望在未来取得更大的突破和应用。
膜技术具有高效分离、节能、环保等优点，在污水处理中发挥着越来越重要的作用。
例如，反渗透膜可以去除水中的溶解性盐类和有机物，超滤膜能够有效去除悬浮物和大分子有机物。
未来，膜材料的性能将不断提升，膜的使用寿命将延长，成本也将逐渐降低。
同时，新型膜技术如正渗透膜、电驱动膜等的研发和应用，将为污水处理带来更多的选择和可能性。
另外，生物技术在污水处理中的应用将不断深化。
生物技术利用微生物的代谢作用来去除污水中的污染物，具有成本低、效果好、环境友好等优点。
未来，通过基因工程、微生物驯化等手段，可以培育出更高效的微生物菌种，提高对难降解有机物的去除能力。
同时，生物膜法、流化床生物反应器等新型生物处理技术将得到进一步发展和推广，提高污水处理的效率和稳定性。
资源回收和能源化利用将成为污水处理的重要目标。
传统的污水处理往往只关注污染物的去除，而忽略了污水中潜在的资源和能源。
未来，污水处理将更加注重资源的回收和利用，例如从污水中回收氮、磷等营养物质，用于农业生产或制作肥料；回收污水中的有机物进行厌氧发酵，产生沼气等可再生能源。
这不仅可以降低污水处理的成本，还能实现资源的循环利用，促进可持续发展。
我国污水处理领域前景可期
我国污水处理领域前景可期
近年来，环境问题频发，政策大力支持环保行业，引得环保成为长盛不衰的投资主题。
了解到，两会即将召开之际，水处理作为环保板块中的重要分支尤其值得关注，而投资者可以从成长性和估值两方面入手来把握投资机会。
污水处理全领域前景可期
近日，山东省环保厅透露，针对春节期间网上爆出山东潍坊企业恶性排污的传闻，其已在全省组织开展以地下水污染为重点的整治违法排污企业保障群众健康环保专项行动，对辖区内企业进行重点排查和治理。
其实，这类企业恶性排污事件并不算个案。
但从此次事件受到有关部门的重视程度来看，对整个地下水污染防治工作和相关产业发展长期来看会带来利好。
长期从事环境监测和咨询研究的第三方检测机构SGS 通标公司环境服务部总监薛建表示。
据介绍，我国水污染问题非常严重，数据显示，全国七大水系劣五类水质断面比例达18.4%。
有关部门对118 个城市连续监测数据显示，约有64%的城市地下水遭受严重污染，33%的地下水受到轻度污染，基本清洁的城市地下水只有3%。
与此同时，我国污水处理行业处于发展的初级阶段，发展速度很快，市场发展空间巨大。
环保三大领域中，污水处理发展历史最长。
当前，我国城镇污水处理比例已经达到80%，生活污水和工业污水处理水平有了显著提高，但整体与发达国家相比仍有很大距离。
受淡水资源缺乏和水污染严重的现状驱使，国家对水。
我国产业用腈纶的成长前景
我国产业用腈纶的发展前景1前言2007年，我国化纤行业总产能已经达到2572万吨，产量完成了2390万吨，产能和产量已经超过了世界的50%以上。
2007年我国化纤共计进口111万吨，出口154万吨，而且出口金额的增长，要远远大于出口数量的增长，也就意味着出口单价在提升。
2007年实际化纤使用量在2346万吨，占到纺织纤维总量67%，中国的人均化纤消费量已经达到17.8公斤，2003年只有10公斤。
四年间中国的人均化纤消费量增加了7.8公斤。
我国化纤行业高速发展的主要原因是市场需求。
增长比较快的是产业应用这个领域，服装用当然也是主要的领域，增长幅度也在15%左右，装饰领域在14％左右，产业用达到22%，增长速度是比较快的，同时我们也应看到我国化纤的发展基本上还是以数量增长为主，由于纺织工业大量的需求在拉动化纤的高速发展基本上是满足下游纺织工业的需求。
随着形势的变化，目前的情况还难以满足现实的要求。
“十一五”期间我国提出增长方式的转变，应全面的贯彻科学发展观，走可持续发展道路。
提出从数量型增长向质量效益型增长转变的发展模式。
多发展产业应用和高科技领域有广泛应用的腈纶产品，这样既可以提高腈纶产品的经济效益，也可解决我国某些领域的迫切需求。
2我国和世界腈纶发展状况及面临的困难2.1.腈纶行业面临的问题腈纶纤维行业是技术密集型和劳动密集型相结合的产业，进入的门槛较高，面对世界腈纶纤维行业正由欧美向亚洲转移的趋势，曾有专家预言未来腈纶纤维的生产及市场将主要在中国。
近几年我国经济保持稳定高速增长，全球腈纶产业的区域性调整与我国腈纶下游纺纱和出口加工能力的增加遥相呼应，为我国腈纶工业的大力发展提供了广阔的空间。
国内腈纶需求也是比较旺盛的，但因为我国腈纶生产能力还远远低于需求，所以供求矛盾将一时难以改变。
我国一直通过扩大进口来弥补国内缺口，使腈纶纤维的进口量一直持续上升。
因此中国是世界上最大的腈纶纤维需求国及生产国。
污水处理工程的前景与发展趋势
污水处理工程的前景与发展趋势随着人口的增加和城市化进程的加速，污水处理成为保障人们饮用水安全、保护水环境的重要环节。
本文将探讨污水处理工程的前景和发展趋势。
一、背景介绍随着城市化的快速发展，城市污水处理成为各地政府高度重视的问题。
许多国家和地区纷纷投入大量资金用于建设和更新污水处理设施，以改善水环境质量，保护生态系统。
污水处理工程作为一种环保技术，发展前景广阔。
二、前景展望1. 市场需求增长人口的持续增加和城市化进程的加速，导致污水产生量大幅增加。
因此，对污水处理工程的需求将持续增长。
特别是在发展中国家，污水处理的建设还远远满足不了实际需求，市场潜力巨大。
2. 政府支持政策各国政府都高度重视环境保护和水资源管理，相继出台了一系列相关政策和法规，提供政策支持和资金保障，推动污水处理工程的发展。
政府投资和资助将进一步促进行业的壮大。
3. 技术创新推动随着科技的进步，污水处理技术不断创新和改进。
新一代的污水处理工艺更高效、更环保，能够更好地更适应不同的处理规模和场景。
科技的发展将推动行业的进一步发展。
三、发展趋势1. 资源化利用传统的污水处理只是简单的去除污染物，而现在更多地关注污水中的资源回收利用。
例如，通过生物技术，将污水中的有机物转化为生物肥料，用于农业生产；同时，可以回收水中的矿物质和能源等。
资源化利用将成为未来发展的重要方向。
2. 倡导绿色环保环保意识的提升，将推动污水处理工程向绿色环保方向发展。
减少污染物的产生、提高处理效率、降低能耗等，都将成为行业发展的重点。
绿色环保标准的倡导将进一步刺激行业创新发展。
3. 智能化和自动化随着信息技术的发展，污水处理工程也将趋于智能化和自动化。
通过传感技术和大数据分析，可以实现对污水处理过程的精确监控和控制，提高处理效率和运维管理水平，减少人工干预。
智能化将成为行业未来的发展趋势。
4. 城市雨水管理城市雨水的处理和管理也逐渐引起重视。
将雨水和污水进行分流处理，能够有效减轻污水处理压力，同时提高雨水的资源利用效率。
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术， 达到腈纶 污水 中难 降解 有机组分 的矿化、 有效 化、 断链 和开 环作 用 ， 而 实现腈 纶 污水有 机组 分 的 从 有效 降解 。专 家认 为 ， 项科 研 成 果 如 果 实 现 市场 这
的技 术水 准 和污 水综合 处 理 能力 。 据介 绍 ， 该研 究 成 果 对 腈 纶 污水 进 行 深 度 处 理 主要 采 取 生 物 纯 氧 曝 气 法 、 ／ 等 生 物 法 处 理 技 ＡＯ
品开 发迅 速 ， 丙烯需 求增 幅较 大 而 中国供应 不 足 ， 丙 烯年 进 口量骤 增至 ２ Ｏ万 ～３ Ｏ万 ｔ丙 烯 年 出 口几 乎 ，
幅下 降 ， 需要 大量进 口来 补 充 。 有 资料 显 示 ， ２ ０ 在 ０ ０年 以后 ， 由于 丙烯 下 游 产
曝气 生 物滤 池 ” 的新 工 艺 。随着 环 保要 求 的 日益 严 格 ， 庆 石 化投 资 了 ７０余 万元 建 成 了腈 纶废 水 预 安 ０
处理 装 置 ， 一定 程 度 上 提 升 了腈 纶 废 水 处 理 方 面 在
口又很 大 ， 因此 ， 国迫 切 需 要 增 大 丙烯 的产 能 ， 中 以
满 足下 游丙烯 主要 衍生 物生 产 的需求 。
１ 环保 及 成 本 因素 将 进 一 步 提 高行 业 的 集 中 ） 度 。随着 石 油价格 继 续 高位 徘 徊 、 需求 结 构 的 不 断
腈 纶污 水处 理技 术 前景可 期
置检修 周期 开始前 储备 ２ １ ０ ０年 ２月份 的库存 。 中投顾 问化 工 行业 研 究 员 常 轶 智 认 为 ， 造成 价 格 上涨 的 最 主 要 的原 因 还 是 丙 烯 供 应 不 足 。在 中 国， 丙烯 的生 产基 本不 能满 足 中国市 场 的需求 ， 每年 都需 要 大量进 口。但 是 中 国丙 烯 资 源 的 短缺 ， 些 这 产 品 的生 产远 不 能满 足 中 国市 场 的需 要 ， 自给率 大
中国丙烯 资源 的短 缺 的 制 约 ， 丙 烯 的 主要 下 游 产 而
品聚丙烯 、 丙烯腈等跟 国民经济的合理发展 以及 民
生这些 息息 相关 ， 果 中 国丙 烯产 量 的缺 口不 能 缩 如
置淘汰 ， 美 、 欧、 日等发达地 区氯碱产业发展方向将 是总产能下降。而亚洲对氯产品和烧碱需求仍保持
多相催化臭氧氧化——升降曝气活性滤池处理
腈纶 污水 技术科 研 成 果 鉴 定会 不 久 前 在 大 庆 举 行 。 该项 污水 处理技 术 与工 艺将 突破腈 纶 污水处 理 的技 术瓶 颈 ， 现工业 化 生产 的前 景非 常值 得期 待 。 实 腈 纶 污水处 理 一 直是 国 内外 公 认 的环 保 难 题 ，
１ ． ％ ， 辛 醇 ５ ８ ， 酚／ 酮 ４ ７ ， 氧 丙 烷 ０ ９ 丁／ ．％ 苯 丙 ．％ 环
２５ ， 他 ５ ２ 。 ．％ 其 ．％ 常轶 智指 出 ， 中国丙 烯 衍 生 物 的 生 产 能力 受 到
成 本 因素 力中 国氟碱 行业 带 来整合 契机
今后 一段 时期 ， 着 市 场需 求 增 速 放 慢 和 老 装 随
程 中的最 大障 碍 。为 了有 效 解 决 这 一技 术 难 题 ， 多
年来 ， 中国外专 家 提 出了不少 处理 方 案 ， 都很 难达 但 到排放 标 准 ， 的 即使达 到 了排放 标 准 ห้องสมุดไป่ตู้ 由于成本 有 但
较高 ， 很难 进行 推广 。 中国投产较早 的安 庆石化 腈纶 厂采用 了 “ 气 浮 ＋污泥脱 水 机 系 统及 Ａ Ｏ生 化 ＋二 沉 池 处 理 ＋ ／
几点 ：） 国 的库存 减 少 了， 丙烯 的需 求 增 多 ， １美 对 给 中国增 加 了竞 争 力 ； 虽 然 日本 地 区供 应 充 足 ， ２） 但 是 由于天气 原 因运输 不 畅 ， 导致 现货 船货 供应 有 限 ；
３ 东北 亚装 置 即将 进行 检 修 ， 国急需 在东 北 亚 装 ） 中
化 ， 经济 效 益和社 会 效益都 十 分显 著 。首先 ， 其 可使 企业 挣脱环 保压 力 ， 现 实质 性 清 洁 生 产 ； 次 ， 实 其 可 节 约 大量水 资 源 ， 纶 生 产 吨产 品 排 水 量达 ２ｔ以 腈 ０， ５万 ｔ 能计 算 ， 年 外 排 水 总量 达 １０万 ｔ 上 ， 产 每 ０ 以 均 可实 现水 资 源循环 利 用 ； 次是 经济 效益 显著 ， 再 可
第３ ３卷 第 ４期
２１ ０ ０年 ４月
化 工 科 技 市 场
ＣＨＥＭＩ ＣＡＬ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＡＲＫＥＴ Ｍ ４ ７
下 游需 求加速 丙烯 装 置扩 产追在 眉 睫
近期 ， 中国丙烯 市场 价格 上涨 ， 因主要 有 以下 原
高分 子 聚合物 难 以彻底 去 除一直 是腈 纶污 水处 理过
节 约大 量排 污 费 。据悉 ， 庆 石化 目前 已开 始 论 证 大 此 项污 水处 理技 术 的工业 化生 产进 程 。
１０ ５万 ｔ而在 中 国丙烯 的主要 需 求 是 靠 聚 丙 烯 的 ９ 。
生产 推动 的 ， ２０ 在 ０ ７年就 已增 至世界 丙烯 消 费量 的 ６ ％ 。其 中 ， 中国丙 烯最 大 的应用 是生 产聚丙 烯 ， ２ 在 其次为丙烯 腈 ， 费结构 为 ： 消 聚丙 烯 ７ ％ ， 烯 腈 １ 丙
本 竞 争将 成为 最主 要 的竞争 方式 。而 氯碱 产业 通过
这 一 轮高 速发展 ， 将形 成较 为雄 厚 的产业 基础 ， 也 呈
旺盛 ， 大部 分新 建 装 置 分 布在 亚 洲 ， 中 ， 国将 占 其 中 最 大 份额 。这些 变化 为 中国氯碱 行业 的发 展和 整合
带 来契 机 。具体 分析 有 ３个方 面 的 因素 将会 促进 氯 碱 行业 的整 合 。
小的话 ， 将来这些行业在原料的使 用上将会受制于 他 国。 中投 顾 问研 究 总监 张砚 霖指 出 ， 近年来 ， 随着 中 国经 济 的迅速 发展 ， 对丙 烯 的需求 猛增 ， 市场 缺 而
改变、 老装置 的相继淘汰及环保理念 的愈行愈深 ， 欧 美等发达地区氯碱产业发展方 向将是总产能下降， 但集 中度 进 一步 提 高 ， 中东 、 北 亚 出 口实力 增 强 。 东 目前 ， 中国氯碱产业 已进入新～轮高速增长期 ， 在未 来几 年 ， 国氯碱 产业 的市 场竞 争将 进一 步加 剧 ， 中 成