牛洪艳
大庆石化公司腈纶厂 黑龙江省大庆市 163714
摘要：从目前腈纶污水处理厂处理工艺研究中能够看出，实际污染物转化存在明显的规律性特点，尤其是在一级生化处理之后，废水中的COD和TOC等去除效果十分明显。本文根据以往工作经验，对具体实验内容进行总结，并从COD、TOC和BOD5去除分析、氮的形态和浓度、有机污染物特性研究三方面，论述了具体结果和讨论内容，希望对相关工作能够起到一定的帮助作用。
关键词：腈纶污水；污染物；转化规律
腈纶生产废水以及丙烯腈生产废水均属于含腈废水范畴，而且废水之中包含低聚物聚丙烯腈等物质。更为重要的是，低聚物很难被其他生物降解，再加上CN-本身具备较强的生物毒性，需要经过处理之后才能实现排放。现阶段，很多含腈废水处理效果十分有限，部分企业会将含腈废水直接排放到综合污水处理场之中，对后续微生物处理工作产生极大影响。所以说，各个腈纶污水处理厂需进行升级和改造。
1.实验部分
1.1水样来源
实际污水处理厂工艺流程如图1所示，实验时，工作人员分别从调节池、一沉池以及二沉池进行取样操作，所得到的水样为进水、一级生化出水和二级生化出水。
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1.2分析方法
1.2.1水质分析
本次实验所使用的测定仪器为DR/2400型COD测定仪，在测定TOC时，采用的TOC测定仪为TOC-VE型。测定BOD5时采用的是BOD Trak型BOD测定仪。另外，在NH3-N以及TN含量测定上，主要应用的是紫外-可见分光光度计，并借助于硝酸银滴定法对CN-含量进行测定。
1.2.2有机物特性分析
通过紫外-可见分光光度计、傅里叶变换红外光谱仪以及荧光分光光度计等设备应用，有机物特性能够更好的呈现出来。例如，在实验过程中，主要以聚苯乙烯硫酸钠以及丙酮为分子量标准品，借助于凝胶液相色谱系统，对溶解性有机物以及重均分子量以及数均分子量进行测定，随后再开展相关计算工作。
2.结果与讨论
2.1COD、TOC和BOD5去除分析
为了更好的进行研究，相关工作人员需要对进水、一级生化出水以及二级生化出水进行全面的COD、TOC以及BOD5分析操作。从研究结果中能够看出，三者数值分别为432.88、140.23、84.23mg/L，呈现出明显的可生化性特点。通过一级生化处理操作，废水之中的COD以及TOC和BOD5数值分别降到211.30、95.36、1.53mg/L，去除率为51.2%、33.2%和98.3%。整体来看，污泥回流操作可以在一定程度上降低一级生化池污染负荷，进而让活性污泥浓度达到一定状态，这也是改善处理效果的最佳手段之一。另外，一级生化出水下的BOD5/COD数值为0.01，实际可生化效果很差，最终导致二级生化处理下对COD和TOC不具备去除贡献，实际出水COD和TOC数值分别为211.55m/L以及96.90mg/L，该数值要比《污水综合排放标准》要求高出很多，无法进行直接外排。
从上述分析结果能够看出，该污水处理厂具备很长的工艺流程，实际内容包括节气池、纯氧曝气、接触氧化、二沉池等等，站在COD去除效果角度来说，主要是以接触氧化为核心的二级生化单元，无法将污染物讲解作用发挥出来。为了进一步对污水处理厂问题进行解析，工作人员可以从氮的形态和有机污染物特性两方面着手，执行有效的分析操作。
2.2氮的形态和浓度
在含腈废水之中，氮素含量很高，废水处理时，氮素也会出现明显的形态转化，浓度和形态变化情况与废水处理效果存在直接关系。所以说，人们需要对进水、一级生化出水和二级生化出水中的TN、NH3-N以及CN-等浓度进行全面测定。另外，从研究中能够看出，进水中无机氮NH3-N以及NO3-N浓度很低，经过全面的一级生化处理操作之后，无机氮浓度相应得到提升，最为明显的当属NH3-N，由进水中的19.8mg/L增加到50.31mg/L，反观有机氮CN-,会由进水中的0.642mg/L降低到0.175mg/L。从这里也能够看出，一级生化处理过程中的氨化作用极为明显，有机氮也会向氨氮方向转换。另外，在二级生化出水中，无机氮浓度也要比一级生化出水略有升高，反观CN-浓度，下降幅度并不大，与实际COD和TOC变化趋势基本同步。
根据实际无机氮和TN变化趋势，进水中的TN主要以有机氮为主，经过有效的一级生化处理之后，有机氮比例也会由68.3%降低到33.5%，而且二级和一级生拜年话出水中的相对比例变化也不够明显。对于生化出水中的TN浓度，进水较高，可能是由于部分不溶性含氮物质经过全面生化处理后，进而转变成可溶性含氮物质。工作人员可以通过COD/TN对碳氮比进行表示，这也可以在一定程度上对微生物反应营养比例进行反应，同时也能代表生物降解性。计算结果显示，进水C/N为7，生化出水C/N小于3，最佳比例为20，低出很多，证明了生化出水对于微生物生长十分不利，难以起到良好的污染物降解效果。
2.3有机污染物特性研究
2.3.1UV-Vis分析
该项分析工作需要对进水、一级生化出水以及二级生化出水DOM进行全面的紫外-可见扫描。相比之下，DOM在紫外区域内具备较强的吸收性能，而且在可见区吸收较弱。进水在230到280nm范围内，所呈现出的吸光度较高，但从280到340nm内，吸光度要比一级生化出水和二级生化出水低。腈纶污水之中，污染物不饱和结构很多，更为重要的是，还存在明显的电子跃迁现象，进而演变出明显的吸水问题，具体数值范围在230到280nm。从具体生化处理上的物质降解方面来说，氨化作用格外明显，官能团容易发生变化，进而导致新的吸收峰或者是吸收峰红移问题出现。相关工作人员可以在数据处理时采用二阶导数方式，明确进水在208nm、222nm以及236nm处吸收更加显著，对于生化出水，吸收峰位置集中在202nm、211nm以及227nm等，而且腈类吸收峰也会随之消失，这也能证明-CN官能团出现转化现象，进而导致吸收峰出现红移情况。
2.3.2分子量分布
从多峰分布谱图中能够看出，DOM由一系列不同分子量物质形成。其中，一级生化出水以及二级生化出水的谱图十分相似，而且进水DOM谱图所呈现出的特征吸收峰并不多，只是相对应的组分保留时间间隔较长。从这里也能够看出，进水DOM在生化过程中的物质结构会出现很大变化，尤其是大分子组分会向小分子组分转变，效果最佳的位置是流经凝胶排组色谱柱。
3.结论
综上所述，该腈纶污水处理厂工艺流程较长，进水过程同样会呈现出明显的生化特性，经过水解酸化以及纯氧曝气等操作处理，实际COD去除率能够超过51.1%，但所呈现出的出水可生化性交叉，整个工艺流程需要进行深入性改造。另外，进水中的有机物重均分子量较大，分子量分布范围也较广，经过有效处理之后，实际重均分子量也会明显降低。
参考文献
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