基于CASS技術處理粘膠纖維混合廢水應用分析

劉勝利　孟令宇

摘 要：目前我們國家粘膠纖維生產需求量逐步增多，為了保障量的需求，在生產中就會大批量的排放廢水。而廢水達不到排放標準就會污染空氣，降低產量。根據這一情況在諸多的化工企業中找出一條有效的混合廢水處理方法是很有必要的。文章根據實際分析了粘膠纖維生產中廢水的來源，在此基礎上分析了CASS技術處理原理及技術路線，探索出了一條適合粘膠纖維混合廢水處理應用的CASS技術工藝，進而降低成本，滿足環境和經濟效益雙發展的途徑。

關鍵詞：CASS技術；粘膠纖維；生產工藝；廢水處理

中圖分類號：X703.1 文獻標識碼：A

1 粘膠纖維生產中廢水的來源分析

粘膠纖維因其具有良好的吸濕性、可紡性被視為工業化生產中的化學纖維之一，經常與棉、毛以及各種合成纖維混紡、交織、用于各類服裝及裝飾用紡織品。其中高強力粘膠纖維還可用于輪胎簾子線、運輸帶等工業用品。

但是，在龐大的需求量的背后，它的生產卻不是那么的簡單。它在生產中關乎到很多復雜的工藝，同時其需要耗水量，生產過程中排放的工業廢水量大。我們知道，粘膠纖維在生產中需要很多的化工原料，這些原料將會轉化為廢物，排放后污染水體，另外一部分在生產中溶解的有機化合物會再次進入廢水中，進一步加大污染水體。我們用圖1來表達粘膠纖維在生產的每個過程中產生廢水的工藝體現出來。具體如圖1所示：

從圖1中我們不難看出，造成廢水的污染主要是由堿性廢水和酸性廢水兩大部分組成。其中堿性廢水是堿站和后處理工序中，在具體點就是堿站排放出來廢液和清洗堿罐的水，這是一部分；另一部分是來源于更換和清洗濾器和噴絲頭也會產生些。

而酸性廢水主要是硫酸和硫酸鈉等，一般來說這種廢水排放比較集中，并且硫酸鋅和硫酸的濃度都比較高，治理起來也是很麻煩的。

基于以上兩點我們有必要對粘膠纖維在生產中產生的混合廢水進行綜合治理，一方面提高生產效率，另一方面保護環境。文章將結合工業生產粘膠纖維的實際情況，對采用CASS技術處理混合廢水做一技術應用分析，目的是為今后的工業生產做一參考借鑒。

2 CASS技術處理概述

一般地，CASS技術實際上是一個好氧、缺氧、厭氧交替運行的過程，它集曝氣沉淀、排水于一體。在工作中將序批式活性污泥法的反直池沿長度方向分為兩大部分，其中前一部分為生物選擇區也稱預反應區，后一部分為主反應區和在主反應區后部安裝了可升降的廢水裝置，在一定程度上實現了連續進水間歇排水的周期循環運行。它具有一定脫氮除磷效果，廢水以推流方式運行，而各反應區則以完全混合的形式運行以實現同步硝化到反硝化和生物除磷。這個工藝的使用運行方式比較靈活，沒有二次沉淀池，除此之外還有能提高處理效率，保障了出水水質。

在曝氣區域和靜止沉淀的中間環節都會進行硝化和反硝化反應，進一步具有除磷脫氮的作用。同時進水水量和水質的波動可以用改變曝氣的時間予以控制，在一定意義上來說喲較強的適應性。這個裝置在半靜止狀態下表面水力和固體負荷會變低，沉淀效果會好。

常見的CASS技術工藝流程如圖2所示。

在這樣的一個流程示意圖循環中，反應器的水位是隨著進水而由最初的最低水位上升到最高設計的水位。在曝氣以及攪拌結束以后促使活性炭污泥絮凝，然后使反應器中的水位逐步恢復到最低水位。而每個反應器又是有3個區域組成的，也就是我們經常說的生物選擇區、兼氧區以及主反應區。如圖3所示。

在實際的工作中，生物選擇區它是根據活性污泥的動力學設計成的，主要是設置在前面的小容積地方，它的水力停留時間一般在半個小時左右，充分利用了活性污泥的快速吸附作用達到加速祛除污水的目的。

兼氧區除了促進磷的釋放和強化作用之外還具有輔助厭氧或者是兼氧運行時候的生物選擇區對水質變化的作用。主反應區就是出去有機底物的主要的活動場所。通常會把主反應區的曝氣強度加以控制，促使反映區內的主體溶液處于好氧狀態。經過這樣的往復循環會使主反應區中間的有機物釋放。

在最后一個區域模塊中，也就是選擇器中進行的是反硝化作用，它出去的氮可以占到總祛除率的20%左右。選擇器可定容運行的同時也可以可變容運行。其中有主反應區向選擇區回流的污泥量是以主反應器中的污泥量全部循環到1次為標準的。

3 CASS處理混合廢水的技術路線

在實際的技術路線生產中，化纖酸性廢水是在原有的調節池內用原有的鼓風系統進行曝氣的，這其中大部分的氧化物被祛除，同時棉漿黑液混合廢水和化纖酸性廢水在調節池內再進行混合。最后再把粘膠纖維混合廢水提到反應池內，進入沉淀池。它的技術路線圖如下圖4所示：

在絮凝沉淀環節在選擇絮凝劑用量和攪拌時間等因素方面，采用混合型正交實驗表，通過六聯攪拌下的燒杯予以進行，在生化處理到正常運行期間適當增加絮凝劑和助凝劑。

在取樣的時候根據每天的CASS周期數分別采集進水出水和棉漿黑液廢水和酸性化纖廢水等。采集的時間應根據具體情況每一期進行。而在污泥培養和馴化階段時候可以同時進行，它的時間大概在十天左右。

污水在進入反應器前要經過預處理達到設計出水的標準才行，然后再根據棉漿黑液廢水和酸性廢水在調節池內進行下一步的混合，保持PH值在6～8.5，在這樣的情況下鋅離子會沉淀下來。然后再在酸性廢水中加入量為15%～33%根據進水負荷的大小適當增加。經過一定時間的觀察，硫離子和鋅離子的標準符合既定的設計標準。另外為了使污泥增加速度加快，可以投放營養物。

在馴化階段的時間規定要比前者要長，一般是50多天，并分為馴化過渡時期，馴化中和馴化后。在馴化中期反應器的進水負荷會增大，進水負荷已經達到了設計的負荷，一般地是超過50%左右，這個時候它的去除率會達到70%～82%。污泥的馴化和生化處理效果這個時候會比較穩定，可以繼續增加進水負荷進一步試驗。

經過這樣的操作后，污泥逐步達到了預定處理的效果，主要污染物的去除效率達到了設計的最初要求。經過進一步的分析得出，污泥已經適應了粘膠纖維混合廢水的處理環境，這樣來看污泥的馴化是可行的。選用這樣的系統也是確保了正常運行的效果。

4 結果分析與分析討論

經過試驗分析總結得出如下的混合廢水水質的情況，見表1。

在運行中期，鑄件提高污泥的負荷時候它的去除率一直穩定在75%～80%，當有機負荷的改變時候CASS系統的去除率也會有影響，但是影響不會太大，這充分說明了系統中的緩沖能力很強。在試驗的后期由于生物吸附的飽和度，當污泥負荷增加較高時候吸附力就會逐漸飽和。當吸附分解能力達到一定的極值時去除率就會出現下降的情況。

在曝氣方面，曝氣時間如果在4個小時左右時可以保障沖擊負荷下因環境的變化促使污泥活性進一步降低，這樣就會得到較好的水質。總體來說這樣的處理結果還是在一些化工企業中得到應用。

參考文獻

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