干法腈纶废水的特点及其处理技术简述

郝志国 李春航

摘要：干法腈纶废水的水质复杂，含有多种复杂的有机污染物等，具有很强的生物毒性，对水环境有着很强的破坏作用。本文对腈纶废水的特点进行了分析，并讨论了腈纶废水处理技术：预处理技术、主体生物技术以及深度处理技术的发展研究现状。

关键词：干法腈纶废水；处理技术；现状

1.引言

腈纶的成分为聚丙烯腈纤维，在我国称之为腈纶，是用丙烯腈的单体和第二以及第三单体的共聚物，通过干法或者湿法工艺来制造的一种合成纤维。腈纶的别称为人造羊毛，这是由于腈纶的质地手感和性能都与羊毛比较类似，并且腈纶有着明显的保暖性质、富有弹性等等多种优点，因此在我国有着广泛的需求市场。干法制造腈纶由于其技术的特有的成型机理，因此生产出来的腈纶和湿法制作出来的腈纶有着比较大的差异，表现为：

1.腈纶产品的质地比较柔软，弯曲模量比较低；

2.腈纶产品的蓬松性质好，手感也更加舒适；

3.腈纶产品的表面具有较好的光泽；

4.腈纶产品的尺寸有着比较好的稳定性和回弹性，并且有着独特的热缩性质。

2.干法腈纶废水的特点概述

根据干法生产腈纶工艺的特点，本文对腈纶废水的水质特点进行概述，主要表现为以下几个方面：

（1）在干法生产腈纶的过程当中，在生产腈纶的每个不同的阶段，会加入DMF，丙烯腈，苯乙烯磺酸钠，丙烯酸甲酯，二氧化硫和壬基酌聚氧乙稀酸以及乙二胺四乙酸（EDTA）等等多种生产原料以及生产助剂。因此，这些加入的成产原料在聚合反應的过程当中，又会相互作用，因此又会再次基础上，产生许许多多的不同种类和不同聚合度的多种副产物，故而，腈纶生产废水当中含有很多的污染物，污染物的种类十分复杂，并且带有很大的毒性。其中，特别是丙烯腈的低分子量聚合物质的毒性最大。当该种物质进入到利用生物法处理污水的工艺当中是，微生物会对丙烯腈的低聚物进行大量的吸附作用，这种物质被微生物大量吸附之后，会使微生物失去生物活性，因此会大大的降低污水处理系统中生物处理工艺流程的处理效率。由于丙烯腈的毒性很强，因此丙烯腈的冲击负荷会对污水生物处理当中的关键因素—微生物，产生非常大的破坏作用，因此，传统的活性污泥工艺面对干法生产腈纶废水时，并不能够稳定的运行。

（2）干法腈纶废水当中，含有一些成分复杂的油类物质和油剂，以及低聚合度的有机污染物质，这些物质在给水当中能够以胶体的形态或者是以悬浮物的形态稳定的存在，在自然条件之下很难沉淀。

（3）干法腈纶废水由于带有比较强的毒性，因此生物法处理该种废水的效果非常不理想，所以干法腈纶废水的可生化性很差。废水当中所含有的EDTA等等物质以及有机物，很难生物降解。

（4）在聚合物的生产制作过程当汇总，由于在反应的同时会发生很多复杂的副反应，因此会相伴产生一定数量的亚硫酸盐以及硫酸盐等物质，随着废水一起排放出，因此，这些物质的存在使得污水处理厂在处理污水时，厌氧生化过程会受到很大程度的一直，对厌氧处理过程会产生很大的负面影响。

（5）由于腈纶废水当中含有着大量的有机氮，以及氨氮，并且含量非常高，因此这种废水的排放会导致水体的富营养化现象加剧。腈纶生产过程中由于加入了很多的生产原料，这些生产原料当中含有大量的腈类以及含有氮元素的杂环类的有机物质，当这些物质在污水处理过程当中被微生物吸附之后，会被微生物降解，部分会被转化为氨氮，因此，水处理之后的出水当中氨氮的含量会有些许增加。但是，仍然会有一部分在污水当中会以有机氮的形式继续存在。目前，我国水体尤其是湖泊水体的富营养化现象非常严重，甚至有着加剧的趋势，污水当中的氮磷等营养元素是导致水体富营养化的根源，因此我国目前对污水处理厂出水当中的氨氮指标的控制也在越来越严格化。但是，目前我国针对干法制造腈纶废水的处理工艺，其处理的重点仍然是放在废水的毒性上面，针对有毒性并且难生物降解的有机物的去除一直是腈纶废水处理的重点，而氨氮的去除却疏于考虑了。

综上所述，干法制造腈纶废水的特点为：干法制造腈纶废水是一种难生物降解的石化工业类的废水，废水当中憨厚大量的复杂有机污染物等，废水的毒性很大，并且很难生物降解，可生化性极差，这种废水的排放会严重污染水资源生态环境。

3.腈纶废水的处理现状

在腈纶废水的处理工艺当中，由于废水中含有很多高浓度并且难生物降解的有机污染物质，因此，无论是采用何种单一的污水处理技术，都不能够实现对腈纶废水的有效处理，也无法达到较好的处理效果。由于腈纶废水的处理难度很高，我国对腈纶废水处理相关的研究，大多是集中在了开发末端处理技术方面。在腈纶废水的处理技术上面的选择，主要是利用了物理化学污水处理技术以及生物处理技术这两类方法的联合使用来进行，物理化学技术和生物处理技术在腈纶废水的降解过程当中分别发挥着自己的优势，联合实现对腈纶废水的有效处理。根据对腈纶废水的处理程度，分为预处理技术、主体生物处理技术以及深度处理技术。

预处理技术主要包括混凝技术：利用多种高分子絮凝剂对干法腈纶废水进行混凝处理；内电解技术：内电解法是最近发展起来的用于处理腈纶废水的一种比较有效的预处理技术，利用铁屑电解法对腈纶废水进行内电解能够达到较好的处理效果；气浮技术；高级氧化技术；超滤技术以及电化学技术等等。主体生物处理技术主要包括：厌氧-好氧生物处理技术；两相厌氧处理技术；SBR技术：利用活性污泥进行生物处理，可以在SBR之前选择声波对腈纶废水进行预处理，从而提高废水的可生化性，进而利用SBR技术进行处理，能够达到较好的处理效果；生物膜法处理工艺：SBBR、BF、MBR等技术。深度处理技术：Fe2+/紫外催化臭氧高级氧化技术；Fenton高级氧化技术深度处理难降解腈纶废水；也有采用新型氧化混凝药剂-无机氧化性高分子硅铁混凝剂（PSF）对腈纶废水进行处理的而研究；三级生物膜反应器；电化学氧化技术与微电解催化技术联和处理腈纶废水；利用等离子体系统生成的低温等离子体来实现对难生物降解以及毒性较大的腈纶废水的深度处理，以及利用MIEX树脂对腈纶废水进行深度处理等等多方面的研究。

综上，干法腈纶废水的水质复杂，有机物种类繁多，毒性较大，用单一的污水处理技术不能够实现较好的处理效果。因此，无论是针对腈纶废水的预处理、主体生物处理或者是深度处理技术，都有待进一步的研究和开发，实现处理腈纶废水的有效工艺体系。

参考文献：

[1]姚红娟，丁宁，王晓琳.膜分离技术在染料行业中的应用研究进展[J].现代化工，2003，23（12）：15-19.

[2]程迪，张洪林，周磊，等.电化学氧化处理腈纶废水的研究[J].石油化工高等学校学报，2011，24（5）：45-48.

[3]陈静.低温等离子体处理腈纶废水的研究[D].安徽理工大学，2012.

作者简介：

郝志国（1997.11.12-）男，汉族，内蒙古自治区乌兰察布市，身份证号：150923199711123013，本科生，研究方向：给排水科学与工程

李春航（1996.04.15-）男，汉族，河南省洛阳市，身份证号：410381199604154038，本科生，研究方向：给排水科学与工程