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碳纤维行业含亚砜废水处理技术填补国内空白

2021-11-12

随着我国高性能碳纤维产业的快速发展,碳纤维生产过程中产生的高浓度含二甲基亚砜和丙烯腈废水处理问题日益突出。近日,国内某环保技术研究院联合高校科研团队,成功开发出“铁碳微电解+芬顿氧化+厌氧水解+MBR”组合工艺,填补了国内碳纤维行业特种废水处理技术空白。

碳纤维生产废水中的二甲基亚砜是一种极性极强的有机溶剂,化学性质稳定,生物降解性差;丙烯腈则具有高毒性和生物抑制性。这两种污染物的共存,使得传统生化处理工艺难以奏效。项目团队历时两年攻关,从物化预处理和生化降解两个方向同步突破。

在物化预处理环节,铁碳微电解技术通过铁和碳在电解质溶液中形成原电池效应,产生具有强还原性的新生态氢和强氧化性的羟基自由基,可有效破坏二甲基亚砜的分子结构,将其转化为易于生物降解的小分子有机物。芬顿氧化作为补充深度处理单元,进一步去除难降解有机物,将废水的B/C比值从0.1以下提升至0.35以上。

在生化处理环节,团队筛选驯化了耐毒性、耐高盐的专用微生物菌群,并采用厌氧水解酸化与好氧MBR的组合工艺。MBR膜生物反应器将活性污泥停留时间和水力停留时间分离,污泥浓度可维持在8-12g/L的高水平,显著提高了系统的抗冲击负荷能力。膜截留作用使出水的悬浮物和浊度几乎为零,为后续深度处理创造了良好条件。

该技术在某千吨级高性能碳纤维生产基地得到工程验证,处理规模为500m³/d。系统连续运行一年多的数据显示,COD总去除率稳定在98%以上,出水COD低于100mg/L,远低于行业排放标准。该技术的成功应用,为我国碳纤维产业绿色健康发展提供了环保技术支撑。