專利名稱：：一種可發(fā)性聚苯乙烯廢水回用處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于環(huán)境工程中污水處理及回用領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用膜技術(shù)回用處理可發(fā)性聚苯乙烯(EPS)廢水的工藝。
背景技術(shù)：
：可發(fā)性聚苯乙烯(EPS)通稱聚苯乙烯和苯乙烯系共聚物，是一種樹脂與物理性發(fā)泡劑和其它添加劑的混合物，其主要用途是建筑工業(yè)用絕熱材料和抗震保護(hù)性包裝材料，已成為一種必不可少的工業(yè)原材料。然而，在EPS的生產(chǎn)過程中，排放大量的有毒有害廢水，包括生產(chǎn)母液和聚苯乙烯粒子沖洗水，以陰離子表面活性劑(LAS)、聚苯乙烯粉末、苯乙烯單體等苯環(huán)類難降解有機(jī)化合物為主，并含有少量脂肪族有機(jī)物，且廢水中含有大量的磷，具有一定毒性。EPS廢水如不進(jìn)行有效處理，會(huì)極大污染水體環(huán)境和影響人的生存健康。目前，EPS廢水主要采用化學(xué)除磷和傳統(tǒng)的活性污泥法進(jìn)行處理。EPS廢水先通過化學(xué)絮凝沉淀除去含有的大部分磷，及部分固體顆粒物質(zhì)和大分子有機(jī)物，然后采用生物處理去除廢水中的大部分有機(jī)污染物質(zhì)，生化處理出水經(jīng)二沉池分離活性污泥后，處理后廢水水質(zhì)指標(biāo)可達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。但該工藝運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜，出水水質(zhì)不穩(wěn)定。另外，傳統(tǒng)的活性污泥法依靠二沉池進(jìn)行泥水分離，使得曝氣池中污泥濃度不能太高以及必須控制較短的SRT值，導(dǎo)致處理裝置容積負(fù)荷低、占地面積大、耐沖擊負(fù)荷差等，且易受污泥膨脹的影響。而且，在國(guó)家節(jié)能減排政策背景下，對(duì)廢水回用的要求日益嚴(yán)格。針對(duì)EPS廢水回用處理技術(shù)，在國(guó)內(nèi)還沒有相關(guān)的研究和應(yīng)用報(bào)道。因此，迫切需要尋找一種符合工程應(yīng)用實(shí)際，同時(shí)具有較高處理效果和便于操作維護(hù)的回用處理工藝，達(dá)到EPS廢水循環(huán)利用的目的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種應(yīng)用膜技術(shù)回用處理EPS廢水的新工藝。本發(fā)明的目的可以通過以下措施達(dá)到—種可發(fā)性聚苯乙烯(EPS)廢水回用處理工藝，先將經(jīng)過預(yù)處理和中和反應(yīng)后的可發(fā)性聚苯乙烯廢水進(jìn)行混凝沉淀，然后進(jìn)入?yún)捬鹾秃醚跎锍剡M(jìn)行生化處理，生化處理后的水再經(jīng)布置在膜生物反應(yīng)器(MBR)中的膜組件進(jìn)行膜過濾處理，最后膜過濾處理出水進(jìn)入反滲透系統(tǒng)(R0)進(jìn)行深度處理。其工藝流程可以表示為混合液回流污水~>預(yù)處理—中和池—混凝沉淀池—厭氧池—好氧池—膜生物反應(yīng)器(MBR)—反滲透(RO)—產(chǎn)水回用本發(fā)明中的EPS廢水先后經(jīng)過預(yù)處理、中和反應(yīng)、混凝沉淀、厭氧處理、好氧處理、MBR系統(tǒng)及R0系統(tǒng)。本發(fā)明中的預(yù)處理設(shè)備采用間距為0.53mm的細(xì)格柵，其目的是用于除去污水中顆粒較大的懸浮物，保護(hù)后續(xù)設(shè)備的正常運(yùn)行，及防止大顆粒雜質(zhì)在膜面的沉積。本發(fā)明中的中和反應(yīng)采用生石灰(Ca0)調(diào)節(jié)廢水pH至中性，這是由于EPS廢水原水呈酸性，不利于后續(xù)化學(xué)除磷工況中含磷沉淀物的形成。本發(fā)明中的混凝沉淀投加化學(xué)藥劑聚合氯化鋁(PAC)或硫酸鋁，其目的是用于除去EPS廢水中含有的大部分磷，及部分固體顆粒物質(zhì)和大分子有機(jī)物。本發(fā)明中的厭氧池，其目的是提高EPS廢水的可生化性，同時(shí)去除一部分難降解有機(jī)化合物。本發(fā)明中的MBR系統(tǒng)的污泥濃度保持在715g/L，膜池內(nèi)的污泥混合液回流至好氧生物池，回流量為膜過濾出水量的150300%，使得好氧生物池中的污泥濃度能維持一個(gè)較高的水平，從而提高整個(gè)膜生物反應(yīng)器的處理效率。本發(fā)明中的MBR池內(nèi)置膜組件，膜組件下方設(shè)有曝氣設(shè)備，曝氣產(chǎn)生的上升氣流對(duì)膜表面進(jìn)行沖刷，防止污泥顆粒在膜表面的沉積和吸附，從而有效減緩膜污染的發(fā)展趨勢(shì)。本發(fā)明中所述的膜組件可以為中空纖維膜組件，也可以為平板膜組件，優(yōu)選平板膜組件。平板膜組件采用特殊的膠水和先進(jìn)的粘合技術(shù)將兩片平板膜片粘貼在支撐板的兩側(cè)，從而保證膜在真空抽吸過程中具備很強(qiáng)的物理強(qiáng)度、抗腐蝕性和耐化學(xué)性能。正是基于這種特殊的結(jié)構(gòu)和膜粘合技術(shù)，能有效避免膜片在使用過程中出現(xiàn)泄露，及避免類似發(fā)生在中空纖維膜上的斷絲現(xiàn)象。本發(fā)明中的平板膜材質(zhì)優(yōu)選為聚偏氟乙烯，其膜孔徑優(yōu)選為0.010.4iim。本發(fā)明中的RO系統(tǒng)采用抗污染RO膜，其目的是用于除去M服出水中的硬度、離子和金屬物質(zhì)，脫鹽率達(dá)到98.5%以上。同時(shí)R0膜能進(jìn)一步截留部分溶解性物質(zhì)、C0D、氮、磷等，有效地保證RO產(chǎn)水滿足回用要求。本發(fā)明中所述的抗污染RO膜為聚酰胺復(fù)合膜，具有低壓運(yùn)行、產(chǎn)水量高、脫鹽率高、耐污染性能好的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明中所述的抗污染RO膜片呈電中性，這大大減少了細(xì)菌、微生物在膜表面的吸附，使其不僅有較強(qiáng)的抗污染性，更具有化學(xué)清洗后的有效恢復(fù)性。本發(fā)明中的R0產(chǎn)水可達(dá)到《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50335-2002)中的再生水用作冷卻用水的水質(zhì)控制指標(biāo)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本處理工藝具有很高的有機(jī)物和懸浮物去除效果，脫鹽率達(dá)到98.5%以上；系統(tǒng)最終產(chǎn)水可達(dá)到《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50335-2002)中的再生水用作冷卻用水的水質(zhì)控制指標(biāo)；MBR系統(tǒng)污泥容積負(fù)荷高，污泥產(chǎn)量低；工藝流程簡(jiǎn)4單，適合采用可編程序控制器(PLC)進(jìn)行自動(dòng)控制。圖1是EPS廢水回用處理工藝流程圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例1如圖1，本發(fā)明試驗(yàn)處理量按30m3/d設(shè)計(jì)；EPS廢水經(jīng)0.5mm細(xì)格柵去除顆粒較大的雜質(zhì)后，進(jìn)入調(diào)節(jié)池作水質(zhì)、水量的調(diào)節(jié)，提升進(jìn)入中和反應(yīng)池，通過投加生石灰調(diào)節(jié)廢水pH至中性，然后進(jìn)入混凝反應(yīng)池，通過投加化學(xué)藥劑PAC，除去EPS廢水中含有的大部分磷，及部分固體顆粒物質(zhì)和大分子有機(jī)物；混凝沉淀出水再提升進(jìn)入?yún)捬醭兀コ徊糠蛛y降解有機(jī)化合物，厭氧池出水進(jìn)入好氧生物池，污泥濃度保持在10g/L左右，降解大部分的有機(jī)物，好氧生物池出水進(jìn)入MBR池，MBR池內(nèi)的污泥混合液回流至好氧生物池，回流量為膜過濾出水量的200%;M服通過反應(yīng)池內(nèi)的平板膜組件過濾出水，平板膜材質(zhì)為聚偏氟乙烯，膜孔徑為0.08m;最后，MBR出水經(jīng)RO系統(tǒng)深度處理后可直接回用于工業(yè)生產(chǎn)，RO系統(tǒng)中的抗污染RO膜為聚酰胺復(fù)合膜，其膜片呈電中性。處理情況如表1所示，除表1中所列舉的污染物，其他污染物指標(biāo)均達(dá)到《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50335-2002)中的再生水用作冷卻用水的水質(zhì)控制指標(biāo)。表1試驗(yàn)進(jìn)、出水水質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例2如圖1，本發(fā)明試驗(yàn)處理量按30mVd設(shè)計(jì)；EPS廢水經(jīng)3mm細(xì)格柵去除顆粒較大的雜質(zhì)后，進(jìn)入調(diào)節(jié)池作水質(zhì)、水量的調(diào)節(jié)，提升進(jìn)入中和反應(yīng)池，通過投加生石灰調(diào)節(jié)廢水pH至中性，然后進(jìn)入混凝反應(yīng)池，通過投加化學(xué)藥劑硫酸鋁，除去EPS廢水中含有的大部分磷，及部分固體顆粒物質(zhì)和大分子有機(jī)物；混凝沉淀出水再提升進(jìn)入?yún)捬醭?，去除一部分難降解有機(jī)化合物，厭氧池出水進(jìn)入好氧生物池，污泥濃度保持在8g/L左右，降解大部分的有機(jī)物，好氧生物池出水進(jìn)入MBR池，MBR池內(nèi)的污泥混合液回流至好氧生物池，回流量為膜過濾出水量的300%;M服通過反應(yīng)池內(nèi)的平板膜組件過濾出水，平板膜材質(zhì)為聚偏氟乙烯，膜孔徑為0.08iim;最后，MBR出水經(jīng)R0系統(tǒng)深度處理后可直接回用于工業(yè)生產(chǎn)，R0系統(tǒng)中的抗污染RO膜為聚酰胺復(fù)合膜，其膜片呈電中性。處理情況如表2所示，除表2中所列舉的污染物，其他污染物指標(biāo)均達(dá)到《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50335-2002)中的再生水用作冷卻用水的水質(zhì)控制指標(biāo)。表2試驗(yàn)進(jìn)、出水水質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例3如圖1，本發(fā)明試驗(yàn)處理量按30m3/d設(shè)計(jì)；EPS廢水經(jīng)1mm細(xì)格柵去除顆粒較大的雜質(zhì)后，進(jìn)入調(diào)節(jié)池作水質(zhì)、水量的調(diào)節(jié)，提升進(jìn)入中和反應(yīng)池，通過投加生石灰調(diào)節(jié)廢水pH至中性，然后進(jìn)入混凝反應(yīng)池，通過投加化學(xué)藥劑PAC，除去EPS廢水中含有的大部分磷，及部分固體顆粒物質(zhì)和大分子有機(jī)物；混凝沉淀出水再提升進(jìn)入?yún)捬醭兀コ徊糠蛛y降解有機(jī)化合物，厭氧池出水進(jìn)入好氧生物池，污泥濃度保持在12g/L左右，降解大部分的有機(jī)物，好氧生物池出水進(jìn)入MBR池，MBR池內(nèi)的污泥混合液回流至好氧生物池，回流量為膜過濾出水量的250%;MBR通過反應(yīng)池內(nèi)的中空纖維膜組件過濾出水；膜孔徑為0.liim，最后，M服出水經(jīng)RO系統(tǒng)深度處理后可直接回用于工業(yè)生產(chǎn)，RO系統(tǒng)中的抗污染RO膜為聚酰胺復(fù)合膜，其膜片呈電中性。處理情況如表3所示，除表3中所列舉的污染物，其他污染物指標(biāo)均達(dá)到《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50335-2002)中的再生水用作冷卻用水的水質(zhì)控制指標(biāo)。表3試驗(yàn)進(jìn)、出水水質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求一種可發(fā)性聚苯乙烯廢水回用處理工藝，其特征在于先將經(jīng)過預(yù)處理和中和反應(yīng)后的可發(fā)性聚苯乙烯廢水進(jìn)行混凝沉淀，然后進(jìn)入?yún)捬鹾秃醚跎锍剡M(jìn)行生化處理，生化處理后的水再經(jīng)布置在膜生物反應(yīng)器中的膜組件進(jìn)行膜過濾處理，最后膜過濾處理出水進(jìn)入反滲透系統(tǒng)進(jìn)行深度處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理工藝，其特征在于在預(yù)處理階段采用間距為0.53mm細(xì)格柵的預(yù)處理設(shè)備。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理工藝，其特征在于混凝沉淀采用聚合氯化鋁或硫酸鋁。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理工藝，其特征在于膜生物反應(yīng)器中污泥濃度為715g/L，膜池內(nèi)的污泥混合液回流至好氧生物池，回流量為膜過濾出水量的150300%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理工藝，其特征在于所述的膜組件為平板膜組件。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理工藝，其特征在于所述的平板膜材質(zhì)為聚偏氟乙烯，其膜孔徑為0.010.4iim。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理工藝，其特征在于反滲透系統(tǒng)采用抗污染反滲透膜。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的處理工藝，其特征在于所述的抗污染反滲透膜為聚酰胺復(fù)合膜。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的處理工藝，其特征在于所述的抗污染反滲透膜的膜片呈電中性。全文摘要本發(fā)明公開了一種可發(fā)性聚苯乙烯廢水回用處理工藝，先將經(jīng)過預(yù)處理和中和反應(yīng)后的可發(fā)性聚苯乙烯廢水進(jìn)行混凝沉淀，然后進(jìn)入?yún)捬鹾秃醚跎锍剡M(jìn)行生化處理，生化處理后的水再經(jīng)布置在膜生物反應(yīng)器中的膜組件進(jìn)行膜過濾處理，最后膜過濾處理出水進(jìn)入反滲透系統(tǒng)進(jìn)行深度處理。本發(fā)明工藝具有很高的有機(jī)物和懸浮物去除效果，脫鹽率達(dá)到98.5％以上；最終產(chǎn)水可達(dá)到《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50335-2002)中的再生水用作冷卻用水的水質(zhì)控制指標(biāo)；工藝流程簡(jiǎn)單，適合采用可編程序控制器(PLC)進(jìn)行自動(dòng)控制。文檔編號(hào)C02F1/52GK101746920SQ20081023544公開日2010年6月23日申請(qǐng)日期2008年12月2日優(yōu)先權(quán)日2008年12月2日發(fā)明者楊瑜芳,黃圣散申請(qǐng)人:東麗纖維研究所(中國(guó))有限公司