基于CASS技术处理粘胶纤维混合废水应用分析

刘胜利　孟令宇

摘 要：目前我们国家粘胶纤维生产需求量逐步增多，为了保障量的需求，在生产中就会大批量的排放废水。而废水达不到排放标准就会污染空气，降低产量。根据这一情况在诸多的化工企业中找出一条有效的混合废水处理方法是很有必要的。文章根据实际分析了粘胶纤维生产中废水的来源，在此基础上分析了CASS技术处理原理及技术路线，探索出了一条适合粘胶纤维混合废水处理应用的CASS技术工艺，进而降低成本，满足环境和经济效益双发展的途径。

关键词：CASS技术；粘胶纤维；生产工艺；废水处理

中图分类号：X703.1 文献标识码：A

1 粘胶纤维生产中废水的来源分析

粘胶纤维因其具有良好的吸湿性、可纺性被视为工业化生产中的化学纤维之一，经常与棉、毛以及各种合成纤维混纺、交织、用于各类服装及装饰用纺织品。其中高强力粘胶纤维还可用于轮胎帘子线、运输带等工业用品。

但是，在庞大的需求量的背后，它的生产却不是那么的简单。它在生产中关乎到很多复杂的工艺，同时其需要耗水量，生产过程中排放的工业废水量大。我们知道，粘胶纤维在生产中需要很多的化工原料，这些原料将会转化为废物，排放后污染水体，另外一部分在生产中溶解的有机化合物会再次进入废水中，进一步加大污染水体。我们用图1来表达粘胶纤维在生产的每个过程中产生废水的工艺体现出来。具体如图1所示：

从图1中我们不难看出，造成废水的污染主要是由碱性废水和酸性废水两大部分组成。其中碱性废水是碱站和后处理工序中，在具体点就是碱站排放出来废液和清洗碱罐的水，这是一部分；另一部分是来源于更换和清洗滤器和喷丝头也会产生些。

而酸性废水主要是硫酸和硫酸钠等，一般来说这种废水排放比较集中，并且硫酸锌和硫酸的浓度都比较高，治理起来也是很麻烦的。

基于以上两点我们有必要对粘胶纤维在生产中产生的混合废水进行综合治理，一方面提高生产效率，另一方面保护环境。文章将结合工业生产粘胶纤维的实际情况，对采用CASS技术处理混合废水做一技术应用分析，目的是为今后的工业生产做一参考借鉴。

2 CASS技术处理概述

一般地，CASS技术实际上是一个好氧、缺氧、厌氧交替运行的过程，它集曝气沉淀、排水于一体。在工作中将序批式活性污泥法的反直池沿长度方向分为两大部分，其中前一部分为生物选择区也称预反应区，后一部分为主反应区和在主反应区后部安装了可升降的废水装置，在一定程度上实现了连续进水间歇排水的周期循环运行。它具有一定脱氮除磷效果，废水以推流方式运行，而各反应区则以完全混合的形式运行以实现同步硝化到反硝化和生物除磷。这个工艺的使用运行方式比较灵活，没有二次沉淀池，除此之外还有能提高处理效率，保障了出水水质。

在曝气区域和静止沉淀的中间环节都会进行硝化和反硝化反应，进一步具有除磷脱氮的作用。同时进水水量和水质的波动可以用改变曝气的时间予以控制，在一定意义上来说哟较强的适应性。这个装置在半静止状态下表面水力和固体负荷会变低，沉淀效果会好。

常见的CASS技术工艺流程如图2所示。

在这样的一个流程示意图循环中，反应器的水位是随着进水而由最初的最低水位上升到最高设计的水位。在曝气以及搅拌结束以后促使活性炭污泥絮凝，然后使反应器中的水位逐步恢复到最低水位。而每个反应器又是有3个区域组成的，也就是我们经常说的生物选择区、兼氧区以及主反应区。如图3所示。

在实际的工作中，生物选择区它是根据活性污泥的动力学设计成的，主要是设置在前面的小容积地方，它的水力停留时间一般在半个小时左右，充分利用了活性污泥的快速吸附作用达到加速祛除污水的目的。

兼氧区除了促进磷的释放和强化作用之外还具有辅助厌氧或者是兼氧运行时候的生物选择区对水质变化的作用。主反应区就是出去有机底物的主要的活动场所。通常会把主反应区的曝气强度加以控制，促使反映区内的主体溶液处于好氧状态。经过这样的往复循环会使主反应区中间的有机物释放。

在最后一个区域模块中，也就是选择器中进行的是反硝化作用，它出去的氮可以占到总祛除率的20%左右。选择器可定容运行的同时也可以可变容运行。其中有主反应区向选择区回流的污泥量是以主反应器中的污泥量全部循环到1次为标准的。

3 CASS处理混合废水的技术路线

在实际的技术路线生产中，化纤酸性废水是在原有的调节池内用原有的鼓风系统进行曝气的，这其中大部分的氧化物被祛除，同时棉浆黑液混合废水和化纤酸性废水在调节池内再进行混合。最后再把粘胶纤维混合废水提到反应池内，进入沉淀池。它的技術路线图如下图4所示：

在絮凝沉淀环节在选择絮凝剂用量和搅拌时间等因素方面，采用混合型正交实验表，通过六联搅拌下的烧杯予以进行，在生化处理到正常运行期间适当增加絮凝剂和助凝剂。

在取样的时候根据每天的CASS周期数分别采集进水出水和棉浆黑液废水和酸性化纤废水等。采集的时间应根据具体情况每一期进行。而在污泥培养和驯化阶段时候可以同时进行，它的时间大概在十天左右。

污水在进入反应器前要经过预处理达到设计出水的标准才行，然后再根据棉浆黑液废水和酸性废水在调节池内进行下一步的混合，保持PH值在6～8.5，在这样的情况下锌离子会沉淀下来。然后再在酸性废水中加入量为15%～33%根据进水负荷的大小适当增加。经过一定时间的观察，硫离子和锌离子的标准符合既定的设计标准。另外为了使污泥增加速度加快，可以投放营养物。

在驯化阶段的时间规定要比前者要长，一般是50多天，并分为驯化过渡时期，驯化中和驯化后。在驯化中期反应器的进水负荷会增大，进水负荷已经达到了设计的负荷，一般地是超过50%左右，这个时候它的去除率会达到70%～82%。污泥的驯化和生化处理效果这个时候会比较稳定，可以继续增加进水负荷进一步试验。

经过这样的操作后，污泥逐步达到了预定处理的效果，主要污染物的去除效率达到了设计的最初要求。经过进一步的分析得出，污泥已经适应了粘胶纤维混合废水的处理环境，这样来看污泥的驯化是可行的。选用这样的系统也是确保了正常运行的效果。

4 结果分析与分析讨论

经过试验分析总结得出如下的混合废水水质的情况，见表1。

在运行中期，铸件提高污泥的负荷时候它的去除率一直稳定在75%～80%，当有机负荷的改变时候CASS系统的去除率也会有影响，但是影响不会太大，这充分说明了系统中的缓冲能力很强。在试验的后期由于生物吸附的饱和度，当污泥负荷增加较高时候吸附力就会逐渐饱和。当吸附分解能力达到一定的极值时去除率就会出现下降的情况。

在曝气方面，曝气时间如果在4个小时左右时可以保障冲击负荷下因环境的变化促使污泥活性进一步降低，这样就会得到较好的水质。总体来说这样的处理结果还是在一些化工企业中得到应用。

参考文献

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