[纤维工艺]干法腈纶废水处理技术研究进展

　　2.1高效微生物处理

　　单一的活性污泥法处理干法腈纶废水的效果不好，因此有学者[20]针对干法腈纶废水富集驯化了一种高效硝化细菌，对生化处理后的干法腈纶生产废水进行了试验，结果表明：该菌能适应干法腈纶生产废水中的难生物降解物质，并有效去除废水中的NH3-N。启动期DO(溶解氧)呈现“高-低-高”的变化，运行期污泥增长速率呈现“S”型变化；进水NH3-N负荷升高时出水NH3-N能维持在5mg/L以下，而且进水COD负荷升高时，NH3-N去除率能始终高于96%。研究者建议在现有干法腈纶废水生化处理末端外接硝化反应装置。但目前该方向的研究报道不多。

　　2.2膜生物反应器

　　膜生物反应器(MBR)是近年来发展起来的由膜过滤取代传统生化处理中二次沉淀池和砂滤池的生物处理技术。有学者[21]采用填料式缺氧-好氧膜生物反应器工艺处理干法腈纶废水，结果表明：MBR处理干法腈纶废水的出水水质稳定，对进水水质、水量的变化有较强的耐冲击性。但是由于干法腈纶废水可生化性差，且NH3-N高，缺氧段反硝化作用及好氧段硝化作用存在缺少碳源和碱度的问题。也有将序批式膜生物反应器组合内电解-Fenton氧化处理干法腈纶废水的报道[22]，结果表明，内电解-Fenton组合工艺将COD从1328mg/L下降到369mg/L，出水采用膜生物反应器处理后，出水COD能降到61mg/L。该方面的研究都未考虑经济可行性，当然相关工作也是处于实验室研究阶段。

　　2.3厌氧反应的优化

　　厌氧反应适合处理高浓度有机废水，一些学者针对干法腈纶废水进行了单相和两相厌氧反应的优化研究。有学者[23]考察了单相和两相厌氧方法对含有硫酸盐和难生物降解物质干法腈纶废水的处理效果，结果表明：两相厌氧比单相厌氧COD去除率高，运行稳定，硫酸根干扰小，且能明显提高废水的可生化性。还有学者[24]将絮凝处理后的废水分别用单相和两相厌氧处理，结果表明单相厌氧COD的去除率在7.5%~35.0%之间，且波动幅度较大；两相厌氧去除率在31.5%～41.0%，去除率较稳定。在工业应用中只需将现在的厌氧并联处理系统改为串联方式即可，实施方便。为解决硫酸根对厌氧的不利影响，有学者[25]考察了直接空气氧化和空气催化氧化(加入不同剂量的锰金属离子)对干法腈纶废水中SO32-去除率的影响，结果表明：

　　空气催化氧化对亚硫酸盐的处理效果好于直接空气氧化，对亚硫酸盐去除率可达到90%；锰金属离子催化剂在起催化作用的同时绝大部分被氧化为二氧化锰难溶物，该难溶物与水中的有机悬浮物一起被后续的过滤设施截留，不会影响后续处理过程及出水指标。

　　总之，腈纶废水中的聚合物是含CN-的化合物，多数文献中对氰化物的生物降解研究表明，氰化物能够被降解，而且这是一个环境友好的转化过程。比如用生物处理金属氰化物过程中，微生物将与金属链接的CN-转化为二氧化碳和氨，同时自由的金属离子被生物膜吸附或从水溶液中沉淀出来。但是微生物不能利用和分解大分子物质，因此对腈纶废水中的聚合物是没有直接降解能力的。只有最大限度去除废水中的聚合物，干法腈纶生产装置的厌氧-好氧-生物-活性炭工艺组合才能发挥作用。

　　3其它方法

　　近年来还有学者对微波方法[26]、光催化氧化[27]进行了探索，认为微波法和光催化氧化能够提高干法腈纶废水的可生化性；也有一些专利技术[28-31]，有的属于小试研究，有的工业化后效果不佳。如中国石油抚顺石化公司腈纶厂污水处理工艺由1990年的生物厌氧(A)-生物好氧(O)工艺，改造为化学氧化(铁碳内电解)-混凝沉淀-缺氧-生物流化-硝化-生物碳处理，但是运行效果仍然不佳。对干法腈纶这种严重污染环境的技术，发达国家已经将其转移到发展中国家，无论是技术本身的改造还是相关废水的处理，都没有相关报道。该技术的发明者———杜邦公司，90年代以后更是侧重于发展功能化、环保化和高科技化的产品，退出了干法腈纶生产，目前为止也没有解决环保问题的动向。和中国一样，其他发展中国家，如印度、缅甸、俄罗斯等同样面临着干法腈纶废水处理的难题，各国家目前只能降低排放标准和损耗。如白俄罗斯新布罗斯克POLYMIC工厂，拥有3种生产工艺路线，其中包括DMF干法、NaSCN法和改性腈纶三条路线，为了减少环境污染，严格控制物耗和能耗，特别是DMF实际耗量仅为28kg/t产品，在纺丝机、水洗机、牵引机等机台上部还安装有吸风罩，并对风气进行集中淋洗回收DMF。中国则是修改了干法腈纶废水的排放标准以维持企业的发展。

　　4结语

　　对于干法腈纶废水处理这一难题，技术发达国家在与之相关的研究上处于停滞状态，使用该技术的发展中国家目前还没有解决该问题的相关技术。必须要找到新的突破点解决这一问题。笔者建议：首先需要深入分析该特种废水中污染物的组成特征，确定目标污染物；随后进行多种处理技术的优化组合研究及其他新技术的开发；在生产源头上减少污染物进入水体中，以减少末端治理的难度。