[发明专利]一种采用ASBR工艺预处理羧甲基纤维素钠生产废水的方法

说明书

一、技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种采用ASBR工艺预处理羧甲基纤维素钠生产废水的方法。 

二、背景技术

羧甲基纤维素钠，又名乙醇钠纤维素、碱纤维素等（Caboxy Methyl Cellulose，简称CMC），是一种由天然高分子材料纤维素通过化学反应改性生产的具有醚结构的物质，有“工业味精”之称，广泛用于食品、医药、牙膏、纺织等行业，市场销量大，效益好。然而，目前国内广泛采用以精致棉短绒、氯乙酸、乙醇等为原料生产羧甲基纤维素钠的工艺普遍存在着原料消耗大且利用率低的问题（特别是醚化剂氯乙酸的利用率很低，仅有50～60%得到利用），未反应完的原料也进入生产废水中；因此，产生的羧甲基纤维素钠生产废水既含有羟乙酸钠、氯乙酸、乙醇、乙醇钠等有机物，又含有纤维素、羧甲基纤维素钠等高分子有机物，COD_cr高达20000～25000mg/L。 

目前国内对羧甲基纤维素钠生产废水处理的报道有：潘碌亭等采用铁炭微电解法、UASB工艺处理羧甲基纤维素钠生产废水，其中《工业用水与废水》2007年12月第38卷第6期28～30页报道了其利用铁炭微电解法预处理羧甲基纤维素钠生产废液，这种预处理能去除35.14%的COD_cr。《环境工程》2012年10月第30卷第5期39～41页报道了杨军等采用膜生物处理工艺（MBBR^TM+生化反应+MBR工艺）处理高盐高浓度羧甲基纤维素钠废水，处理后的羧甲基纤维素钠废水的COD_cr值降到1000mg/L以下。由于羧甲基纤维素钠生产废水属于高浓度的化工废水，废水中含有纤维素、羧甲基纤维素钠等高分子有机物，采用铁碳微电解法预处理羧甲基纤维素钠生产废水，虽能降低废水的COD_cr，但是其中纤维素、羧甲基纤维素钠等高分子有机物不能被分解，导致后续的好氧生化处理效果较差，此外，由于纤维素、羧甲基纤维素钠存在于废水中，SS较高，易造成铁碳微电解反应器堵塞。针对以上问题，需要寻求一种新的羧甲基纤维素钠生产废水预处理的方法尤为迫切。 

厌氧序批式反应器(Anaerobic Squencing BatchReactor，简称ASBR)是20世纪90年代由美国R.R.Dague等在厌氧活性污泥法等研究基础上提出并发展的一种新型高效厌氧反应器，具有在反应器内快速形成降解性能好、活性高的颗粒污泥的特点，近年来，利用ASBR工艺预处理高浓度有机废水得到了众多环保研究者关注。《环境工程》2006年2月第24卷第1期18～21页报道了王亮等采用ASBR预处理含纤维素豆制品废水，ASBR反应器内能快速形成颗粒污泥，对COD_cr的去除率达到83.54%；《工业用水与废水》2002年第33卷第5期 17～20页报道了李亚新等采用ASBR预处理焦化废水，甲烷化率达到41.9%，COD_cr去除率达到40%；张文艺(即本发明人)2002年也曾在《农业工程学报》第18卷第6期127～129页发表过采用ASBR处理屠宰废水实验研究，COD_cr去除率达到88.52%。本发明立足于此，提出一种采用ASBR工艺预处理羧甲基纤维素钠生产废水的方法。 

三、发明内容

本发明的目的是针对羧甲基纤维素钠生产废水的处理难题，通过在ASBR反应器中驯化出高效降解有机物的厌氧颗粒污泥，分解废水中羧甲基纤维素钠等高分子有机物，在降低废水中的COD_cr同时，提高废水的可生化性，有利于后续的好氧深度处理，从而寻求一种实用的羧甲基纤维素钠生产废水预处理的方法。 

本发明主要原理是利用ASBR反应器中形成的高效降解有机物的厌氧颗粒污泥通过水解酸化和产甲烷生物降解两个阶段的作用，将废水中的高分子有机物转化成戊醇、醋酸钠、葡萄糖等小分子有机物和CO₂、CH₄、NaOH、H₂O等，使其在后续的好氧深度处理单元中更易生物降解。羧甲基纤维素钠生产废水在厌氧颗粒污泥作用下的生物化学反应式如下：