本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种醋酸纤维素废水处理工艺。
背景技术：
工业生产中,纤维素和醋酸酐在醋酸溶液中发生化学反应生成醋酸纤维素酯。在生产过程中，化工装置回收、萃取、洗涤会产生大量废水，废水中含有大量的有机物和氨氮,被称为醋酸纤维素废水。
醋酸纤维素废水的成分含量受到生产装置的影响，浓度不一致，一般的，污水站进水口COD为800～2000mg/l，NH3～N为20～100mg/l，TP为0.5～3mg/l。国家现执行的《污水综合排放标准》(GB8978～1996)对废水的各个指标进行了严格的规定，如下表1所示；醋酸纤维素废水中的COD、氨氮、TP远超过国家标准的要求，需要进行废水处理后再排放。
表1《污水综合排放标准》(GB8978～1996)一级标准
为了达到废水排放标准，现有技术通常采用水解酸化结合好氧生化的方法来进行废水处理，在醋酸纤维素生产过程中由于硫酸用量大，废水中的硫酸盐在水解酸化后被还原，生成硫化物，硫化物进入好氧生化池，抑制了微生物生长，导致微生物中毒现象频繁出现。另一方面，硫化物造成好氧生化池中溶氧低，使得好氧生化池中的硝化细菌无法生长，氨氮去除率极低。
技术实现要素：
针对上述现有技术存在的问题，本发明的发明目的为提供一种有机物和氨氮去除率高的醋酸纤维素废水处理工艺。
本发明解决技术问题的方案为提供一种醋酸纤维素废水处理工艺，该工艺包括以下步骤：
a、醋酸纤维素废水经中和、絮凝、沉降后，转入水解酸化池中；所述水解酸化池在首次处理前，预先装入活性污泥；
b、向水解酸化池的废水中连续通入空气，使溶氧保持在0.5～2mg/l，处理12～22h；
c、将步骤b处理后的废水转入生物接触氧化池，通入空气使溶氧保持在2～4mg/l，处理20～35h后，转入沉降池；所述生物接触氧化池在首次处理前，预先装入活性污泥；
d、废水在沉降池中自然沉降6～8h，上清液即为处理后的废水。
其中，上述醋酸纤维素废水处理工艺中，步骤a中所述中和处理步骤为：先加入生石灰调节废水PH值为6～7，再加入氢氧化钠调节废水PH值至7～8。
优选的，上述醋酸纤维素废水处理工艺中，所述生石灰为浓度3～4wt％的石灰乳，所述氢氧化钠为浓度3～6wt％的氢氧化钠溶液。
其中，上述醋酸纤维素废水处理工艺中，步骤a中所述絮凝时采用聚氯化铝和聚丙烯酰胺进行絮凝。
其中，上述醋酸纤维素废水处理工艺中，步骤b中所述聚氯化铝和聚丙烯酰胺的加入量分别为：每m3废水水体中投加0.075～0.1kg聚氯化铝和0.0015～0.002kg聚丙烯酰胺。
其中，上述醋酸纤维素废水处理工艺中，所述聚氯化铝为浓度3～10wt％的聚氯化铝溶液，聚丙烯酰胺为浓度0.1～0.2wt％的聚丙烯酰胺溶液。
其中，上述醋酸纤维素废水处理工艺中，步骤a中所述沉降时间为6～8h。
其中，上述醋酸纤维素废水处理工艺中，步骤a中所述活性污泥加入量为：每m3水池中加入2～2.5kg活性污泥。
其中，上述醋酸纤维素废水处理工艺中，步骤a、c中所述活性污泥为普通市政生活污水处理站脱水后的生化污泥。
其中，上述醋酸纤维素废水处理工艺中，步骤b中所述连续通入空气的空气流量为：每m3水中通入空气0.5～0.55m3/h。
其中，上述醋酸纤维素废水处理工艺中，步骤c中所述活性污泥加入量为：每m3水池中加入1.2～1.5kg活性污泥。
其中，上述醋酸纤维素废水处理工艺中，步骤c中所述生物接触氧化池汇流渠安装有带喷嘴的曝气管，废水流入时进行曝气处理。
其中，上述醋酸纤维素废水处理工艺中，步骤c中所述生物接触氧化池中废水中通入空气的空气流量为：每m3水中通入空气1～1.05m3/h。
其中，上述醋酸纤维素废水处理工艺中，步骤d中所述自然沉降后，池底污泥分三路进行回流，第一路回流至水解酸化池进口端，第二路回流至水解酸化池出口端，第三路回流至生物接触氧化池进口端。
其中，上述醋酸纤维素废水处理工艺中，所述自然沉降后的池底污泥总回流量为污泥总量的75～100wt％。
其中，上述醋酸纤维素废水处理工艺中，所述自然沉降后的污泥每一路回流量占污泥总回流量的30～35wt％。
除特别说明的外，本发明中出现的各百分比均表示重量百分比。
本发明的有益效果为：本发明提供了一种醋酸纤维素废水的有效处理方法，通过增加水解酸化池和生物接触氧化的溶氧，使好氧、兼氧微生物大量繁殖，增加了有机物和氨氮的去除能力；同时，本发明还将沉降后的活性污泥进行回流，污泥中的微生物得以返回到废水处理系统进一步发挥作用，提高了微生物处理废水的能力。本发明有效的解决了现有技术氨氮去除率低、COD去除效果不稳定的缺陷，提供了一种废水有机物、氨氮去除率高的方法，能使氨氮和有机物去除率达到98％左右。
具体实施方式
本发明提供了一种醋酸纤维素废水处理工艺，该工艺包括以下步骤：
a、将醋酸纤维素废水排入一级中和池，加入浓度为3～4％的石灰乳，调节废水PH值为6～7，将废水转入二级中和池，加入浓度为3～6％的氢氧化钠溶液，调节废水PH值为7～8，再将废水转入絮凝池，加入浓度3～10％的聚氯化铝溶液和浓度0.1～0.2％的聚丙烯酰胺溶液，聚氯化铝溶液和聚丙烯酰胺溶液的加入量为：每m3废水水体中投加0.075～0.1kg聚氯化铝和0.0015～0.002kg聚丙烯酰胺，待废水絮凝后，转入一级沉降池自然沉降6～8h后，转入水解酸化池中；水解酸化池在首次处理前，每m3水池中加入2～2.5kg活性污泥；
b、向水解酸化池的废水中连续通入空气，使溶氧保持在0.5～2mg/l，处理12～22h；
c、将步骤b处理后的废水转入生物接触氧化池，通入空气使溶氧保持在2～4mg/l，处理20～35h后，转入沉降池；生物接触氧化池在首次处理前，每m3水池中加入1.2～1.5kg活性污泥；
d、二级沉降池中废水自然沉降6～8h后，收集池底污泥，分三路进行回流，第一路回流至水解酸化池进口端，第二路回流至水解酸化池出口端，第三路回流至生物接触氧化池进口端，二级沉降池中的上清液即为处理后的废水。
其中，上述醋酸纤维素废水处理工艺中，为了使排入水解酸化池中的废水适宜微生物生长PH，需要将废水先进行中和处理。本发明的中和处理采用生石灰乳和氢氧化钠溶液，生石灰在生石灰加药箱中配置为3～4％的石灰乳，氢氧化钠配制成3～6wt％的氢氧化钠溶液，采用生石灰能使废水中的硫酸、磷酸类物质形成不溶解的钙盐沉淀，排出系统；生石灰加入量以调节PH至6～7为宜，生石灰使用量过多，不溶物可能进入水解酸化池导致污泥钙化，不适宜微生物对废水进行降解；为保证后续系统污泥活性，减少不溶性盐类进入后端，再用氢氧化钠溶液调节溶液PH至7～8。
中和后加入聚氯化铝溶液和聚丙烯酰胺溶液进行絮凝，根据本发明调节的PH值为7～8，选择聚氯化铝溶液和聚丙烯酰胺溶液，聚氯化铝适用范围广，用其絮凝水体不会导致水体PH下降或碱度下降，在低温下也能保持好的絮凝效果。聚丙烯酰胺在中性碱性介质中呈高聚合物电解质的特性，与盐类电解质敏感，与高价金属离子能交联成不溶性凝胶体。本发明通过两者配合使用，絮凝效果好，从而使大量杂质在经絮凝后沉降下来，增强了系统的废水处理能力。
本发明在水解酸化池中进行废水处理时，使用罗茨风机通过曝气管道通入空气，空气流量为每方水0.5～0.55m3/h，控制水解酸化池中废水的溶氧为0.5～2mg/l，水解酸化池的活性污泥中有大量的好氧和兼氧微生物，当溶氧在0.5～2mg/l时，好氧和兼氧微生物生长繁殖旺盛，去除有机物能力增强，处理12～22小时后，废水中的COD含量能从900～1200mg/l降至400～600mg/l，氨氮含量能从30～80mg/l降至15～30mg/l。通入空气的方式不限于使用罗茨风机和曝气管道，所有能使水解酸化池中废水溶氧调节到0.5～2mg/l的处理方法都在本发明的保护范围之内。
同时，本发明将生物接触氧化池的溶氧调整为2～4mg/l。在实际生产中，可在生物接触氧化池进口端的汇流渠处安装带喷嘴的曝气管，废水流入时进行曝气处理，维持处理20～35小时后，废水中的COD含量能从400～600mg/l降至5～40mg/l，氨氮含量能从15～30mg/l降至0～5mg/l。
为了进一步增强废水处理能力，本发明还将步骤d中二级沉降池中的污泥分三路进行回流，分别回流入水解酸化池和生物接触氧化池，使回流污泥中的微生物被有效利用，以补充在废水处理过程中随水排出的微生物，维持一个稳定的微生物数量和活性，从而能连续高效的对废水进行处理。发明人试验发现，污泥回流量过少时，去除有机物能力提高不明显，污泥回流量过大时，污泥易老化膨胀，也会影响有机物的处理能力。只有当返回的污泥回流总量占沉降的污泥总量的75～100wt％时，有机物去除能力最高，此时每个回流支路的回流量可为污泥回流总量的30～35％。
采用本发明的废水处理工艺，能有效去除醋酸纤维素废水中的有机物和氨氮，去除率较以往工艺大幅提高，有机物和氨氮去除率能达到98％以上。
下面通过实施例对本发明的具体实施方式做进一步的解释说明，但不表示将保护范围限制在实施例所述范围内。
实施例中所述醋酸纤维素废水为生产醋酸纤维素酯过程中的废水，废水处理前成分如下表2所示：
表2废水成分含量表
实施例1采用本发明技术方案处理醋酸纤维素废水
采用下述方法对醋酸纤维素废水进行处理，具体操作步骤如下：
a、将醋酸纤维素废水排入一级中和池，加入浓度为4％的石灰乳，调节废水PH值为6～7，将废水转入二级中和池，加入浓度为4％的氢氧化钠溶液，调节废水PH值为7～8，再将废水转入絮凝池，加入浓度3％的聚氯化铝溶液和浓度0.1％的聚丙烯酰胺溶液，聚氯化铝溶液和聚丙烯酰胺溶液的加入量为：每m3废水水体中投加0.075kg聚氯化铝和0.0015kg聚丙烯酰胺，待废水絮凝后，转入一级沉降池自然沉降6h后，转入水解酸化池中；水解酸化池在首次处理前，每m3水池中加入2kg活性污泥；
b、向水解酸化池的废水中连续通入空气，使溶氧保持在2mg/l，处理24h；
c、将步骤b处理后的废水转入生物接触氧化池，通入空气使溶氧保持在4mg/l，处理20h后，转入沉降池；生物接触氧化池在首次处理前，每m3水池中加入1.2kg活性污泥；
d、二级沉降池中废水自然沉降6h后，收集池底污泥，分三路进行回流，第一路回流至水解酸化池进口端，第二路回流至水解酸化池出口端，第三路回流至生物接触氧化池进口端，每一路污泥回流量为产生的污泥总量的25wt％，回流污泥的总量占产生污泥的总量比例为75％，二级沉降池中的上清液即为处理后的废水。
实施例2采用本发明技术方案处理醋酸纤维素废水
采用下述方法对醋酸纤维素废水进行处理，不进行污泥回流，具体操作步骤如下：
a、将醋酸纤维素废水排入一级中和池，加入浓度为3％的石灰乳，调节废水PH值为6～7，将废水转入二级中和池，加入浓度为6％的氢氧化钠溶液，调节废水PH值为7～8，再将废水转入絮凝池，加入浓度10％的聚氯化铝溶液和浓度0.2％的聚丙烯酰胺溶液，聚氯化铝溶液和聚丙烯酰胺溶液的加入量为：每m3废水水体中投加0.1kg聚氯化铝和0.002kg聚丙烯酰胺，待废水絮凝后，转入一级沉降池自然沉降8h后，转入水解酸化池中；水解酸化池在首次处理前，每m3水池中加入2.5kg活性污泥；
b、向水解酸化池的废水中连续通入空气，使溶氧保持在0.5mg/l，处理12h；
c、将步骤b处理后的废水转入生物接触氧化池，通入空气使溶氧保持在2mg/l，处理35h后，转入沉降池；生物接触氧化池在首次处理前，每m3水池中加入1.5kg活性污泥；
d、二级沉降池中废水自然沉降8h后，二级沉降池中的上清液检测后排放。
对比例1水解酸化池中不进行充氧处理
采用下述方法对醋酸纤维素废水进行处理，不调节溶氧，不进行污泥回流，具体操作步骤如下：
a、将醋酸纤维素废水排入一级中和池，加入浓度为4％的石灰乳，调节废水PH值为6～7，将废水转入二级中和池，加入浓度为4％的氢氧化钠溶液，调节废水PH值为7～8，再将废水转入絮凝池，加入浓度3％的聚氯化铝溶液和浓度0.1％的聚丙烯酰胺溶液，聚氯化铝溶液和聚丙烯酰胺溶液的加入量为：每m3废水水体中投加0.075kg聚氯化铝和0.0015kg聚丙烯酰胺，待废水絮凝后，转入一级沉降池自然沉降6h后，转入水解酸化池中；水解酸化池在首次处理前，每m3水池中加入2kg活性污泥；
b、在水解酸化池中处理15h；
c、将步骤b处理后的废水转入生物接触氧化池，处理22h后，转入沉降池；生物接触氧化池在首次处理前，每m3水池中加入1.4kg活性污泥；
d、二级沉降池中废水自然沉降7h后，二级沉降池中的上清液检测后排放。
按照国标GB8978-1996中的检测方法测定实施例和对比例处理后排放水的各物质含量，如下表3所示：
表3排放水成分含量表
由实施例和对比例可看出，本发明通过对水解酸化池进行充氧处理，为处理废水的微生物提供了良好的生存环境，提高了微生物活力；再通过将沉降污泥进行回流，补充水解酸化池和生物接触氧化池中的微生物数量，微生物数量和活力的提高，使得有机物和氨氮去除率大为提高，改造前COD去除均值97.6％，改造后均值98.7％，提高了1％，改造前氨氮去除均值10％，改造后去除均值98％，提高了88％，采用本发明方法处理后的醋酸纤维素废水，能够达到国标GB8978-1996的要求进行排放。