关于天然橡胶加工废水处理工艺设计方法探析

'关于天然橡胶加工废水处理工艺设计方法探析　　摘要：本文对制胶加工废水的特点进行分析，采用好氧脱硫技术和厌氧发酵技术对浓乳废水进行处理，结果表明，处理效果较理想，各项污染物指标达标或接近达标，减轻了橡胶废水对环境的污染，为天然橡胶加工废水处理工艺提供了最有效的方法。关键词：天然橡胶；废水处理；上流式厌氧污泥床（UASB）；硫酸根中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：6 橡胶加工废水是一种成分复杂的废水，有机污染物浓度的变化因加工产品的不同而存在较大的差异。多个胶厂所排放废水的监测结果表明，橡胶加工废水主要的污染物为pH、COD、NH3-N、SS，同时含有较高浓度的SO42-等。由于上述污染物及对微生物有毒害作用，使目前橡胶污水处理工艺设计及处理过程出现了各种问题。在许多情况下这些问题是能克服的，但这需要对引起这些问题的原因、厌氧处理工艺的选择及反应器须进行合理的设计及优化。尽管近些年厌氧处理工艺在橡胶废水处理方面已作了大量的研究工作，但仍有许多问题尚待完善及优化处理，特别是强化橡胶废水预处理工艺方面的设计工作。这些问题的核心主要是在进行橡胶加工废水处理工艺的选择及设计时，对橡胶废水的成分及性质了解不够充分，忽视了预处理工艺在橡胶废水处理中的重要作用。所以首先对天然橡胶加工废水的特点进行分析，然后选择适合的处理工艺。1.制胶废水排放标准橡胶加工废水经处理后的废水水质应符合天然橡胶加工废水污染物排放标准［1］，见表1。表12004年1月1日起建设（包括改、扩建）的企业废水污染物最高允许排放浓度注：1排入GB3838中Ⅲ类水域（水体保护区除外）的废水，执行一级标准；2排入GB3838中Ⅳ、Ⅴ类水域的废水，执行二级标准。而且还要达到国家《污水综合排放标准》［2］（GB8978—96）第二时间段（1998年1月1日后建设单位）一级标准CODcr≤100mg/L，BOD5≤30mg/L，NH3－N≤15mg/L，pH≤6~9，SS≤70mg/L。2.测定方法6 pH由玻璃电极pH计按GB6920-86方法测定；化学需氧量（COD)用重铬酸盐法按GB11914-89方法测定；五日生化需氧量（BOD5)用稀释与接种法按GB/T7488-1987方法测定；氨态氮用蒸馏滴定法按GB/T7478-1987方法测定；悬浮物用重量法按GB/T11901-1989方法测定。3.海南程林橡胶加工厂制胶废水情况及工艺设计3.1制胶生产线及其废水产生情况加工厂目前与乳胶生产线和干胶生产线各一条，主要产品有高氨浓缩胶乳、标准胶和胶清胶。浓缩胶乳生产工艺包括鲜胶水保存（加氨水）——检验——过滤——澄清——离心——检验——积聚——检验——出厂，该工艺产生的废水主要为洗机用水，含有少量橡胶分子和有机物。胶清胶生产工艺包括胶清水收集——除氨——检验——加硫酸凝固——脱水——压榨——造粒——干燥——检验——包装入库，该工艺产生的废水主要为胶清废水，是橡胶加工厂主要废水来源，里面含有大量有机物、NH3-N、SO42-和少量橡胶分子。上述的各项制胶生产用水最后都变成成分复杂的需要处理的废水3.2工艺设计3.2.1设计规模及要求橡胶加工厂年产15000t标准胶和500t干胶，日排污水量为450m³，其中日排放标准胶污水约420m³，处理废水水量按年生产240d计。考虑充分利用既有污水处理设施，做到工艺上紧凑，投资省，便于运行管理；采用高效节能新工艺和技术，回收沼气；处理过程中，尽量减少散发臭味，避免对周边环境造成二次污染。6 （1）以日平均加工标准胶约60吨计，每吨鲜乳标胶排放污水约7m3，日平均排放标准胶污水约420m3。（2）以日平均加工干胶约2吨计，每吨干胶排放污水约15m3，日平均排放干胶污水约30m3。则每日平均污水量为：Q日平均＝420＋30＝450m3/d每日好氧处理污水总量按450m3/d计算，每日厌氧处理污水量按420m3/d计算。处理工艺流程如下：图1污水处理工艺流程图3.2.2主要构筑物［3-4］（1）收胶池，砖混结构，收集标准胶污水。（2）调节池（1200m3），砖混结构，保证高浓度废水2-3d有效停留时间，有利于酸化。（3）上流式厌氧污泥床（UASB），4200m3,，钢砼结构，保证高浓度废水有10d左右的有效停留时间，通过厌氧降解，去除80%以上CODcr、BOD5等有机污染物，并产生沼气，回收利用。（4）二沉池，钢砼结构，收集厌氧池流失的污泥。（5）JD好养组合池，有厌氧-缺氧-好养组合，曝气区有效容积30006 m3。其作用：曝气的硝化作用降解有机碳，把NO2-和NO3-中的氮还原为分子N2逸出，达到去除CODcr、NH3-N目的。4.工艺废水处理效果4.1处理效果废水处理站于2013年1月份开始调试，2013年2月10-11日，海南省海口市环境监测站监测结果如下，表2表2废水处理排放口主要污染物监测结果2013年3月份投入正常使用，由于对整个废水处理系统的管理及操作还处于一个摸索前进的阶段，难免存在一些问题，但由表2数据可见，处理后的废水各项污染物指标基本达标，还需加强对废水的前期处理（除氨、硫酸根等）。4.2经济效益分析产生的经济效益：（1）乳胶回收：浓乳胶年产15000t（折干胶9000t），每年回收干胶9000×0.2%=18t.每吨胶按20000元计，则每年回收20000×18=630000元/a；（2）沼气利用：厌氧系统每天产生沼气约200m3，全年约48000m3。这些沼气配合柴油燃烧用于标准胶及胶清胶的干燥，全年使用沼气燃烧，可节约柴油，多余的沼气还供周围居民生活所用。（3）沼液利用：处理后的水基本回收利用，不外排，用于周围的农田、果林等灌溉，节约了大量的水资源。5.结语6 通过以上诸方面的分析，程林橡胶加工厂的制胶污水处理以综合利用方式，达标排放，保护自然环境为目的。采用的处理工艺，既治理了污染源，又可回收资源。上述污水经处理达标回用或排入自然水域，在经济上免缴超标排污费，在社会上减去了民事纠纷，在环境上防止周围环境受到污染，从而保证橡胶加工生产可持续正常发展。为了进一步搞好废水处理，建议在浓乳加工的源头上抓起，重点放在胶清胶、清洁设备残胶除氨、硫酸根上，胶清胶除氨的效果直接影响到废水处理效果，还影响至硫酸用量以及产品质量，进而影响生产成本及废水处理运行成本的投入。参考文献：［1］天然橡胶加工废水污染物排放标准.NY687-2003.中华人民共和国农业行业标准［S］.［2］污水综合排放标准.中华人民共和国农业行业标准［S］.GB8978—1996.［3］GB/10-89.混凝土结构设计规范［S］.［4］GB50015-2003.建筑给排水设计规范［S］.6'