（环境工程专业论文）折流板厌氧反应器abr处理碱减量印染废水的研究.pdf

东华大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位 论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除 文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其它个人或集体 己经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对 所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者虢却元设 日期：沙夕多月乙姻 l i i i i i i i i i i i i i u l i i i i i i i i i i i i i i i i i u l i i i i i 蛐 y 2 2 7 9 0 0 6 东华大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允 许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或 部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 保密口，在年解密后适用本版权书。 不保密 学位论文作者签名：研专文 指导教师签名：乒咖。 日期：必l 守，月蝈 日期：矽，；年z ，月y7 日 ，1 折流板厌氧反应器( a b r ) 处理碱减量印染废水的研究 摘要 现阶段，一般的生物处理法能够去除碱减量印染废水中大部分的 对苯二甲酸和乙二醇，但碱减量工艺所产生的小部分各种分子量的低 聚物，还有涤纶织物的其它工序中产生的染料、浆料、助剂等非常难 降解复杂有机物质，溶入大量的碱减量印染废水中，很大程度上增加 了碱减量印染废水治理的难度，从而使传统的生物处理不能够达到很 好的处理效果。因此，寻找操作简单、运行费用低廉、处理效果良好 的碱减量印染废水处理工艺是当前环保界研究的重点。 本文研究折流板厌氧反应器( a b r ) 反应器以碱减量印染废水为 处理对象，研究a b r 反应器处理碱减量印染废水的启动特性；通过正 交实验确定了a b r 反应器处理碱减量印染废水的最优运行条件；出水 回流对a b r 反应器处理碱减量印染废水产生的影响；研究启动完成后 a b r 反应器处理碱减量印染废水的各隔室生物相分离的情况。 本文的实验结果表明： ( 1 ) 在温度3 2o c 3 5o c ，进水p h = 7 8 8 3 和h i h = 3 6h 条件下， a b r 反应器接种i c 反应器的厌氧颗粒污泥处理碱减量印染废水，以低 容积负荷方式启动，经过7 0d 的6 个阶段启动运行，进水c o d 浓度达 至t j l 6 7 0m g l j 左右时，c o d 平均去除率稳定在7 8 ，出水p h 值稳定在 7 3 左右，a b r 反应器运行达到稳定；稳定运行反应器的平均容积负 荷( c o d - i j - ) 达到1 9 3 蚝( m 3 d ) ，：t j7 j _ ( p h 值7 3 左右，c o d 平均去 除率为7 8 。启动完成后a b r 各隔室功能分区较为明显并且形成了性 能良好的厌氧颗粒污泥，相对于启动前期各隔室内颗粒污泥的粒径增 大，沉降性能变好，颗粒污泥的f l m l v s s m l s s ) 值均达n o 6 5 以上。 启动完成时各隔室内的微生物具有较高活性，a b r 反应器中厌氧颗粒 污泥的平均d h a 浓度( 以t f 计) 和平均辅酶f 4 2 0 浓度分别为8 8 8 “g ( g h ) 。1 和0 18p m o l g 。 ( 2 ) 通过1 4 5d 的正交实验，研究了h r t 、进水碱度和上升流速 对c o d 、u v 2 5 4 去除的影响，分别对c o d 去除及u v 2 5 4 去除进行单指标 及双指标正交实验，实验结果表明：单指标c o d 去除受h r t 影响最大， 其次是上升流速，最后为进水碱度，分析得到最优的运行方案为： h r t 为2 4h 、进水碱度为1 2 5m g l 以及上升流速1m h ；单指标u v 2 5 4 去除受到h i 和上升流速的影响都很大，进水碱度影响最小，分析得 到最优的运行方案为：h r t 为3 6h 、上升流速为1 0m h 、进水碱度为 1 2 5r a g l ；对进行c o d 衣i u v 2 5 4 去除率的双指标综合分析后，得到最 优的运行方案为：h r t 为2 4h ，进水碱度为1 2 5m g l ，升流速度为1 0 r n h 。 ( 3 ) 在h r t = 2 4h 、进水碱度1 2 5m g l 条件下，通过出水回流 a b r l 反应器( 回流比为6 8 ) 和未出水回流a b r 2 反应器处理碱减量废 水进行对比实验，研究出水回流对a b r 反应器处理碱减量废水的影 响。结果表明：回流a b r l 反应器处理碱减量废水需要一定的稳定适 应期，当回流a b r l 反应器稳定之后，其7 2 8 的c o d 去除效率略高 于a b r 2 反应器7 0 4 的c o d 去除率；出水回流的a b r l 反应器出水 的平均b c 为0 6 8 左右，高于未回流a b r 2 反应器o 6 5 的平均b c 比， 因此回流提高了a b r 反应器碱减量印染废水的可生化性；出水回流的 a b r l 反应器出水p h 值保持在7 4 左右，略小于未回流a b r 2 反应器出 水7 5 左右的p h 值；回流为a b r 反应器提供了良好的产甲烷氧化还原 反应环境；出水回流有利于对色度的去除，但其出水的浊度较大。 ( 4 ) 启动完成后，通过测定a b r 反应器各隔室的微生物活性以 及观察微生物形态特征，研究a b r 反应器生物相分离的情况。结果表 明：随着反应器运行h r t 的减小，各隔室的酶的活性逐渐增强，特别 是脱氢酶的活性受h r t 的影响较大。同时，各隔室脱氢酶和辅酶f 4 2 0 的活性差异性明显，表明a b r 反应器各隔室的功能区分明显；通过对 各隔室内产生的沼气进行组成成分分析，前两个隔室产生的沼气以 c o 禾d h 2 为主，而后两个隔室则以c h 4 为主；启动完成后的a b r 反应 器内的微生物形态较丰富，并在各隔室内形成了优势菌种，前端隔室 主要以产甲烷杆菌和产氢产酸菌为优势菌种，后端隔室以产甲烷菌为 主的古细菌为优势菌种。因此，a b r 反应器具有生物相分离的功能。 关键词：a b r 反应器；碱减量印染废水；厌氧颗粒污泥；出水回流； 微生物活性 s t u d y0 nc h a r a c t e r i s t i c so f a l k - 气l i d e w e i g h t i n g d y e i n g p r i n t i n gw a s t e ，a t e rt r e a t m e n tb y a n a e r o b i cb a f f l e dr e a c t o r a b s t r a c t a tt h ep r e s e n t ，t h em o s to ft e r e p h t h a l i ca c i da n de t h y l e n eg l y c o lf r o ma l k a l i d e w e i g h t i n ga n d d y e i n g - p r i n t i n gw a s t e w a t e rw o u l db e t r e a t e db yt h e g e n e r a lb i o l o g i c a lt r e a t m e n tm e t h o d s h o w e r v e r , t h e r ew e r es o m ev a r i e t i e so fs m a l lm o l e c u l a ro l i g o m e r sf r o mt h ea l k a l i d e w e i g h t i n g p r o c e s s ，a n dap o r t i o no fc o m p l e xo r g a n i cp r o d u c e df r o mt h eo t h e rp r o c e s s e so fp o l y e s t e rf a b r i c s p r o d u c t i o ns u c ha sd y e s ，p u l p s ，a d d i t i v e s ，w h i c hw e r ev e r yd i f f i c u l td e g r a d a b l em a t e r i a l sd i s s o l v e d i n a l k a l i d e w e i g h r i n ga n dd y e i n g - p r i n t i n gw a s t e w a t e ra n dt h e ni n c r e a s et h ed i f f i c u l t yt ot r e a t f i n a l l y , t h e t r a d i t i o n a l b i o l o g i c a l m e t h e d sc o u l dn o tb es a t i s f i e dw i t ht h et r e a t m e n to f a l k a l i d e w e i g h t i n ga n dd y e i n g - p r i n t i n gw a s t e w a t e r t h e r e f o r e ，i tw a ss t i l lav i t a lr e s e a r c hf i e l d a m o n gt h ee n v i r o n m e n t i s t st of i n do n eo ft h ee f f i c i e n tp r o c e s s e sw i t ht h ea d v a n t a g e so fs i m p l e o p e r a t i o n ，i n e x p e n s i v eo p e r a t i n gc o s ta n dh i g hr e m o v a le f f i c i e n c y a l k a l i d e w e i g h t i n ga n dd y i n g - p r i n t i n gw a s t e w a t e rw a st r e a t e db ya n a e r o b i cb a f f l e dr e a c t o r ( a b r ) i nt h i sr e s e a r c h i n c l u d i n ga sf o l l o w s ：t h es t r a t - u po fa b rt ot r e a ta l k a l i d e w e i g h r i n ga n d d y i n g p r i n t i n gw a s t e w a t e r , t h eo p t i m a lo p e r a t i o np a r a m e t e r s d e t e r m i n e dw i t h o r t h o g o n a l e x p e r i m e n t ，t h ei n f l u e n c eo fe f f l u e n tr e c y c l eo nt r e a t i n ga l k a l i d e w e i g h t i n ga n dd y i n g - p r i n t i n g w a s t e w a t e rb y a b r ，a n db i o l o g i c a ls e p a r a t i o no f a b rw a ss t u d i e do n t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o w e da sf o l l o w s ： ( 1 ) s e e d i n gw i t ht h ea n a e r o b i cg r a n u l a rs l u d g e ，t h es t a r t u pw i t hl o wo r g a n i cl o a d i n gw a s s t a r t e db yu s i n ga l k a l i - d e w e i g h i n ga n dd y e i n gw a s t e w a t e ra si n f l u e n to nt h ec o n d i t i o no f t e m p e r a t u r e3 2 。c - 3 5 。c ，p h7 8 8 3 a n d h y d r a u l i c r e t e n t i o nt i m e ( h r t ) = 3 6h a f t e r c o n t i n u o u s l ym 1 1 1 1 i n g7 0d a y s ，t h es t a r t u ph a db e e nc o m p l e t e dt or e a c ht h es t a b i l i z a t i o n t h e r e s u l t ss h o w e dt h a tt h ep ho fe f f l u e n tk e p ts t a b l ea r o u n d7 3a n dt h ea v e r a g ec o dr e m o v a lr a t e w a su pt o7 8 w h i l et h ea v e r a g ev o l u m el o a d i n gr a t ew a s1 9 3k g ( m 3 d ) 1 ，a f t e rt h es t a r t - u p ，a s e p a r a t i n gf u n c t i o no fe a c hc o m p a r t m e n tw a so b s e r v e da n dm e a n w h i l et h ea n a e r o b i cg r a n u l a r s l u d g ew i t hg o o dp r o p e r t i e sw a sa c h i e v e d r e l a t i v et ot h es t a r t ，t h es i z eo fg r a n u l a rs l u d g ep a r t i c l e w a si n c r e a s e da n dt h es l u d g es e d i m e n t a t i o np e r f o r m a n c eb e c a m eb e t t e ra n dt h ev a l u eo ff ( m l v s s m l s s ) w a su pt o0 6 5 a tt h ee n do ft h ee x p e r i m e n t i na d d i t i o n ，h i g ha c t i v i t yo ft h e m i c r o o r g a n i s mw a so b s e r v e dt h a tt h ea v e r a g ev a l u eo fd e h y d r o g e n a s ea c t i v i t y ( d h a ) w i t ht f e x p r e s s i o n a n dt h e c o e n z y m ef 4 2 0 c o n c e n t r a t i o nw a s8 8 8g g 。( g h ) _ a n d0 18 g m o l g ， r e s p e c t i v e l y ( 2 ) a f t e rc o n t i n u o u s l yr u n n i n g14 5d a y s o r t h o g o n a ie x p e r i m e n t a ld e s i g n ，s i n g l ei n d e xa n d d o u b l ei n d e xa n a l y s i s e so fc o da n du v 2 5 4r e m o v e lt h r o u g hh r t , i n l e ta l k a l i n i t ya n da s c e n d i n g v e l o c i t yi n f l u e n c ef a c t o r sw e r es t u d i e d 。t h er e s u l t ss h o w e da sf c i l l o w s ：h r tw a so n eo f t h el a r g e s t i n f l u e n t i a lf a c t o r st ot h es i n g l ei n d e xo fc o dr e m o v a lr a t e ，a n ds e c o n di n f l u e n t i a lf a c t o rw a s a s c e n d i n gv e l o c i t ya n dl a s ti n f l u e n t i a lf a c t o rw a si n l e ta l k a l i n i t y , t h eo p t i m a lo p e r a t i o np a r a m e t e r s o fc o dr e m o v a lr a t es i n g l ei n d e xw a sh r t = 2 4h ，i n l e ta l k a l i n i t y = 12 5m g la n da s c e n d i n g v e t o c i t y = lm h f u r t h e m o r e ，t h ei n f l u e n t i a lf a c t o ro fa s c e n d i n gv e l o c i t ya sw e l la sh r th a dp l a ya v i t a lr o l eo nt h eu v 2 5 4r e m o v a lr a t e ，a n ds e c o n di n f l u e n t i a lf a c t o rw a si n l e ta l k a l i n i t y , t h eo p t i m a l o p e r a t i o np a r a m e t e r so fu v 2 5 4r e m o v a lr a t es i n g l ei n d e xw a sh r t = 3 6h ，i n l e ta l k a l i n i t y = 1 2 5 m g la n da s c e n d i n gv e l o c i t y = 10r n h a f t e rt h ec o m p r e h e n s i v ea n a l y s i s e so fd o u b l ei n d e x ，t h e o p t i m a lo p e r a t i o np a r a m e t e r sw a s h r t = 2 4h ，i n l e t a l k a l i n i t y = 12 5m g l a n d a s c e n d i n g v e l o c i t y = 10m h ( 3 ) u n d e rt h ec o n d i t i o no fh r t - - 2 4ha n di n l e ta l k a l i n i t y = 12 5m g l ，c o n t r a s te x p e r i m e n t b e t w e e na b r lw i t he f f l u e n tr e c y c l es y s t e ma n da b r 2w i t h o u te f f l u e n tr e c y c l es y s t e mt or e s e a r c h t h ei n f l u e n c e so ft h ee f f l u e n tr e c y c l et ot r e a tt h ea l k a l i d e w e i g h i n ga n dd y e i n gw a s t e w a t e rw i t ht h e a b r 。t h er e s u l t ss h o w e da sf o l l o w s ：t h ea b r lw i t he t t l u e n tr e c y c l es y s t e mr e q u i r e da n a d j u s t t m e n tp e r i o d a f t e rr e a c h e dt h e s t a b l es t a t e ，c o dr e m o v a lr a t eo fa b r lw a sm a i n t a i n e d 7 2 8 w h i c hw a ss l i g h t l yl a r g e rt h a nc o dr e m o v a lr a t e = 7 0 4 o f a b r 2 t h ea v e r a g eb cr a t i o = o 6 8o fa b r le f f l u e n tw a sl a g e rt h a nt h et h ea v e r a g eb cr a t i o = 0 6 5o fa b r 2e f f l u e n t t h e r e f o r e ，t h eb i o c h e m i c a la b i l i t yo fa b rw a si n c r e a s e db ye f f l u e n tr e c y c l e t h ea v e r a g ep ho f a b r le f f l u e n tw a sm a i n t a i n e da r o u n d7 4w h i c hw a ss l i g h t l yl o w e rt h a nt h ea v e r a g ep h = 7 4o f a b r 2 af a v o r a b l ee n v i r o n m e n to fo x i d o r e d u c t i o nw a sp r o v i d e df o rt h em e t h a n o g e n e s i sb yt h e e f f l u e n tr e c y c l es y s t e m t h ee f f l u e n tr e c y c l ew a sb e n f l c i a lt ot h er e m o v i n go fc o l o r i t y , b u tt h e e f f l u e n tt u r b i d i t yw a si n c r e a s e d ( 4 ) t h r o u g ht h ea n a l y s i s e s o ft h ec o m p a r t m e n t a lm i c r o b i a la c t i v i t ya n dm i c r o b i a l m o r p h o l o g y , b i o l o g i c a ls e p a r a t i o no ft h ea c h i e v e ds t a r t u pa b rw a ss t u d i e do na b ra c h i e v e dt h e s t a r t u p t h er e s u l t ss h o w e dt h a te n z y m ea c t i v i t i e si ne a c hc o m p a r t m e n tw e r ei n c r e a s e dw i t ht h e d e c r e a s a eo fh r t ，p a r t i c l l a r l yt h ed e h y d r o g e n a s ea c t i v i t y m e a n w h i l e ，t h e r ew a so b v i o u s d i v e r s i t yo ft h ed h aa n dc o e n z y m ef 4 2 0a c t i v i t yi ne a c hc o m p a r t m e n t ，w h i c hi n d i c a t e dt h a tt h e d i s t i n c t i o no ft h ec o m p a r t m e n t a lf u n c t i o ni na b rw a sa l s oo b v i o u s b yt h ec o m p o n e n ta n a l y s i s e s v o fb i o g a si ne a c hc o m p a r t m e n t ，t h er e s u l t ss h o w e dt h a tc oa n dh 2w e r em a i nc o m p o n e n ti n c o m p a r t m e n t1a n dc o m p a r t m e n t2o fb i o g a s ，a n dc h 4w a sm a i nc o m p o n e n ti nc o m p a r t m e n t3 a n dc o m p a r t m e n t4o fb i o g a s i na d d i t i o n ，t h e r ew e r ea b u n d a n tm i c r o o r g a n i s mi nt h ea c h e v i e d s t a r t u pa b ra n d t h e a d v a n t a g e ds t r a i n sh a db e e ns e tu pi ne a c hc o m p a r t m e n t ，w h i c h m e t h a n b a c t e r i u ma l c a l i p h i l u ma n dh y d r o g e n - p r o d u c i n ga c e t o g e n i cb a c t e r i aw e r ea d v a n t a g e d s t r a i n si nt h ef r o n tc o m p a r t m e n ta n dt h e nt h e c o n s e q u e n tc o m p a r t m e n t s ，e s p e c a i l l yi nt h e c o m p a r t m e n t3a n d4 ，w e r eb a s e do na r c h a e b a c t e r i a t h e r e f o r e ，a b rh a dt h ef u n c t i o no f b i o l o g i c a ls e p a r a t i o n z h o n gq i j u n ( e n v i r o n m e n t a le n g i n e e r i n g ) s u p e r v i s e db yp r o f y a n e b o f k e yw o r d s ) ：a n a e r o b i cb a f f l e dr e a c t o r , a l k a l i - d e w e i g h t i n ga n dd y i n g - p r i n t i n gw a s t e w a t e r , a n a e r o b i cg r a n u l a rs l u d g e ，e f f l u e n tr e c y c l e ，m i c r o b i a la c t i v i t y 目录 摘要l a b s t r a c t ，1 、 目录。，v i i 第一章碱减量印染废水特征和厌氧生物处理技术1 i 1 碱减量印染废水，i 1 1 1 碱减量工艺原理1 1 1 ，2 碱减量印染废水的性质及危害3 1 1 3 碱减量印染废水的处理4 1 2 厌氧折流板反应器( a b r ) 5 l ，2 1 厌氧处理技术的研究现状与前景5 1 2 2 a b r 反应器的原理及特点6 l ，2 3 a b r 反应器的水力特性8 1 2 4 a b r 反应器的启动9 l ，2 5 a b r 反应器的污泥颗粒化一10 1 2 6 a b r 反应器的研究现状1 1 1 3 课题的提出及研究意义1 2 l1 3 1 课题的提出1 2 1 3 2 课题研究的目的和意义1 2 i ，3 3 课题研究的主要内容，1 3 第二章a b r 反应器处理碱减量废水的启动研究14 2 。1 厌氧反应器的启动1 4 2 2 实验材料与方法1 4 2 ，2 ，1 实验装置与工艺流程1 4 2 ，2 2 实验方法15 2 r 2 3 分析项目及方法1 6 2 3 实验结果与讨论1 9 2 3 1 c o d 和v f a 的变化1 9 2 。3 2p h 值的变化2 】 2 3 1 3 微生物活性的变化2 2 2 3 ，4 颗粒污泥物理- j 生质的变化，2 4 2 4 本章小结2 5 第三章a b r 反应器连续运行的正交实验研究2 6 3 1a b r 反应器的正交实验2 6 3 2 实验材料与方法2 6 3 2 。l 实验材料，2 6 3 2 2 a b r 反应器正交实验设计2 7 3 ，2 3 分析项目及方法，3 0 3 3 正交实验结果与分析3 1 3 3 1 c o d 的实验结果分析，31 3 3 2u v 2 5 4 的实验结果31 3 1 3 3 单指标c o d 去除的直观分析3 2 3 3 4 单指标u v 2 5 4 的直观分析3 4 3 3 5 双指标( c o d 、u v 2 5 4 ) 的直观分析3 6 3 。4 本章小结3 6 第四章出水回流对a b r 反应器运行的影响3 8 4 1 a b r 反应器的出水回流3 8 4 2 实验材料及方法3 8 4 3 实验结果及讨论3 9 4 3 1 c o d 变化，3 9 4 3 2 可生化性( b o d c o d ) 3 9 4 t 3 ，3 p h 变化，4 0 4 3 4 0 r p 变化4 1 4 3 、5 色度及浊度变化，4 3 4 4 本章小结4 4 第五章a b r 反应器生物相分离特性研究，4 5 5 1 厌氧颗粒污泥4 5 5 2 实验材料与方法一4 5 5 2 ，l 实验材料与装置，4 5 5 2 2 分析项目及方法一4 5 5 。3 实验结果与讨论4 8 5 3 1 脱氢酶活性4 8 5 3 2 辅酶f 4 2 0 活性，4 8 5 3 3 产沼气，一一4 9 5 3 4 微生物的特征一5 0 5 4 本章小结一5 3 第六章结论与建议一，5 4 参考文献。，。5 6 攻读硕士研究生期间研究成果6 2 致谢6 3 东华大学硕士论文 折流板厌氧反应器( a b r ) 处理碱减量印染废水的研究 第一章碱减量印染废水特征和厌氧生物处理技术 l 。1 碱减量印染废水 聚酯纤维问世以来，得到了快速的发展。到2 0 世纪9 0 年代中后期，以涤纶为 代表的化纤产量已经超过了以棉纤维为代表的天然纤维产量，据估计算2 0 0 6 年涤 纶长丝的产量为9 9 1 3 3 万吨，涤纶短纤产量为6 1 3 2 8 万吨，总产量达到了1 6 0 0 万 吨以上。n 2 0 0 8 年我国化纤总产量为2 4 0 4 6 万吨，占全球产量的5 1 ，其中涤纶 产量为2 0 0 4 5 万吨，占全球的6 6 。1 9 5 2 年英 虱i m p e r i a lc h e m i c a li n d u s t r i e s 首先 发表了聚酯织物的碱减量加工技术，自碱减量加工技术发明后，碱减量工艺成为 印染行业的一个重要的生产工序。因此，纺织印染行业的碱减量印染工艺产生的 碱减量印染废水成为了新型难降解工业废水，已受到了环保界的广泛关注和研 究。 1 。1 ，1 碱减量工艺原理 聚酯纤维有很多优良的性能，如加工工艺简单、耐日光照射、强度高、尺寸 稳定性好等。但其染色性差、透气性差、吸水性差、有蜡状手感和极光效应。由 于这些缺点的限制，聚酯纤维的织物只能用于低档服装面料和装饰用布。随着技 术的发展，为了改善聚酯纤维服用性和染色性能及其材料的复合性能，很多领域 需要对聚酯纤维进行表明处理。聚酯纤维表明处理主要包括化学处理、光化学处 理、等离子体处理。化学处理主要用于纤维染色性和服用性的改善，光化学处理 和等离子体处理主要用于染色性能和其它材料的复合性能的改善。纤维的化学处 理方法有碱减量、氨解、强氧化剂氧化等。目前成功工业化表面处理的是碱减量 法。由于纺丝过程所致，聚酯纤维表面有一层弱的边界层( 硬皮) ，边界层内聚 合物大分子的取向高度和洁净度比芯层高，若用碱液溶去皮层，则手感就会变软， 能够制成类似丝绸的产品l z j 。 2 0 世纪8 0 年代，我国纺织行业引进了碱减量处理工艺，广泛的被应用于处理 涤纶粗织物的处理。碱减量处理涤纶仿真丝是极其重要的加工工序。涤纶织物被 碱减量工艺处理后，其织物的减量率达到1 5 3 0 ，涤纶织物可以获得真丝特 有的透气性、悬垂性、柔软性、柔和性的光泽性，再通过后面的整理工艺，涤纶 织物又可以获得一定的、一定得的抗静电性和亲水性，并且织物在染色性、吸湿 东华大学硕士论文 折流板厌氧反应器( a b r ) 处理碱减量印染废水的研究 性及手感和织物风格等方面会有明显的改善。通过碱减量处理后，使涤纶织物产 品在风格上类似于真丝产品，在性能上也逼近于真丝产品3 1 。 碱减量处理作为涤纶纺织物印染的特征，有间歇式处理与连续式处理两种 【6 1 ，其工艺流程可见图1 1 与图1 2 ： ( 1 ) 间歇式碱减量处理 坯布匝 烘干 图1 1 碱减量间歇处理流程图 f i g u r e1 - 1d i a g r a m o fa l k a l i - d e w e i g h t i n gb a t c h t y p ep r o c e s s 将涤纶织物置于缸内用氢氧化钠溶液进行减量处理，然后将减量后的织物清 洗，清洗液被直接排放，碱液可以重复回收使用，但碱液回收达到了一定程度后 无法使用，必须排放。近年来，某些纺织印染企业为了节省成本，一次使用后就 直接排放碱液，将造成严重的水体污染。 ( 2 ) 碱减量连续式处理 干 碱减量废水 图1 2 碱减量连续式处理流程图 f i g u r e1 - 2d i a g r a mo fa l k a l i - d e w e i g h t i n gc o n t i n u o u sp r o c e s s 碱减量连续式处理是将织物浸泡于碱液槽中，然后放置在高温高压蒸汽炉内 进行减量处理，最后，将织物放置于漂洗槽内进行逆流方式漂洗。连续式碱减量 处理的碱液利用率较间歇式碱减量处理高。 在我国的纺织印染企业中，利用间歇式碱减量处理方法较为普遍。以碱减量 为特色的涤纶印染流程见图1 3 ： 图1 - 3 涤纶碱减量印染流程图 f i g u r e1 - 3d i a g r a mo f t h ep r o d u c i n gp o l y e s t e re m u l a t i o ns i l kw i t hw e i g h t i n gp r o c e s s 2 东华大学硕士论文 折流板厌氧反应器( a b r ) 处理碱减量印染废水的研究 碱减量处理工艺首先用热碱浸泡被处理的涤纶织物，使织物表层的聚酯聚合 物水解、脱落，从而使涤纶织物减量变薄变柔。实质上，涤纶织物和碱液之间发 生了皂化反应【4 j ，可用如下方程式表示皂化反应的过程： 叫c 。沪c o o c h 2 c h 3 n + n a o h n a o o c 沪c o o c h a c h 3 m + 。c 母c o o 玉抄o h 咖 在水解反应时，o h 首先攻击c ( = o ) 一0 r 中带6 + 电荷的c 原子，形成加成物， 继而酯键水解断裂，大分子降解成分子量较小的大分子，反应依次不断进行，直 至形成单体贮对苯二甲酸钠( t e r e p h t h a l i ca c i ds o d i u m ，简称t a s ) 和乙二醇 ( e t h e y l e n eg l y c o l ，简称e g ) 。根据上诉反应式计算，要使1 0 0 k g 的纤维减量， 并假设水解产物均为单体时，则： 需耗的氢氧化钠( 1 0 0 ) = 1 0 0 x 8 0 x w + 1 9 2 = 0 1 4 7 ( 蚝) 生成的对苯二甲酸钠= 1 0 0 x 2 1 0 w + 1 9 2 = 1 ，0 9 ( k g ) 生成乙二醇= 1 0 0 x 1 0 0 x 6 2 xw + 1 9 2 = 0 3 2 3 ( k g ) 但是在实际的碱减量过程中，大部分为单体外，还有各种分子量的低聚物。 当织物在